Os cientistas da missão Juno da NASA descobriram que os vulcões da lua de Júpiter, Io, são provavelmente alimentados cada um pela sua própria câmara de magma quente e fervilhante e não por um oceano de magma. Esta descoberta resolve um mistério com 44 anos sobre as origens subterrâneas das características geológicas mais evidentes desta lua.

Um artigo científico sobre a origem do vulcanismo de Io foi publicado na passada quinta-feira, dia 12 de dezembro, na revista Nature, e as descobertas, bem como outros resultados científicos de Io, foram discutidos durante uma conferência de imprensa em Washington, na reunião anual da União Geofísica Americana, o maior encontro de cientistas da Terra e do espaço que se realiza nos EUA.

Mais ou menos do tamanho da Lua da Terra, Io é conhecido como o corpo mais vulcanicamente ativo do nosso Sistema Solar. A lua alberga cerca de 400 vulcões, que libertam lava e plumas em erupções aparentemente contínuas e que contribuem para o revestimento da sua superfície.

Embora a lua tenha sido descoberta por Galileu Galilei no dia 8 de janeiro de 1610, a atividade vulcânica só foi descoberta em 1979, quando a cientista Linda Morabito, do JPL da NASA, no sul do estado norte-americano da Califórnia, identificou pela primeira vez uma pluma vulcânica numa imagem obtida pela sonda Voyager 1.

"Desde a descoberta de Morabito que os cientistas planetários se têm interrogado sobre a forma como os vulcões eram alimentados pela lava sob a superfície", disse Scott Bolton, investigador principal da Juno no SwRI (Southwest Research Institute) em San Antonio, EUA. "Haveria um oceano pouco profundo de magma quente a alimentar os vulcões, ou a sua fonte seria mais localizada? Sabíamos que os dados das duas passagens rasantes da Juno podiam dar-nos algumas ideias sobre o funcionamento desta lua".

A nave espacial Juno fez "flybys" extremamente próximos de Io em dezembro de 2023 e em fevereiro de 2024, chegando a cerca de 1500 quilómetros de sua superfície. Durante as aproximações, a Juno comunicou com a DSN (Deep Space Network) da NASA, adquirindo dados Doppler de alta precisão e de dupla frequência, que foram utilizados para medir a gravidade de Io, acompanhando a forma como esta afetava a aceleração da nave espacial. O que a missão aprendeu sobre a gravidade da lua a partir dessas passagens levou ao novo artigo científico, revelando mais detalhes sobre os efeitos de um fenómeno chamado aquecimento de maré.

Esta sequência de cinco imagens mostra uma pluma gigante em erupção no vulcão Tvashtar de Io, que se estende por 330 quilómetros acima da superfície da lua ardente. Foi captada durante um período de oito minutos pela missão New Horizons da NASA, quando a nave espacial passou por Júpiter em 2007. Crédito: NASA/JHUAPL/SwRI

Io está extremamente perto do gigante Júpiter, e a sua órbita elíptica fá-la girar em torno do gigante gasoso uma vez a cada 42,5 horas. À medida que a distância varia, também varia a atração gravitacional de Júpiter, o que faz com que a lua seja incessantemente espremida. O resultado: um caso extremo de aquecimento de maré - fricção das forças de maré que gera calor interno.

"Esta constante flexão cria imensa energia, que literalmente derrete partes do interior de Io", disse Bolton. "Se Io tem um oceano de magma global, então sabíamos que a assinatura da sua deformação por maré seria muito maior do que a de um interior mais rígido e maioritariamente sólido. Assim, dependendo dos resultados do estudo do campo gravitacional de Io pela Juno, seríamos capazes de dizer se um oceano de magma global se escondia sob a sua superfície".

A equipa da Juno comparou os dados Doppler das suas duas passagens com observações de missões anteriores da agência ao sistema joviano e de telescópios terrestres. Encontraram deformações de maré consistentes com o facto de Io não ter um oceano de magma global pouco profundo.

"A descoberta da Juno de que as forças de maré nem sempre criam oceanos de magma globais faz mais do que levar-nos a repensar o que sabemos sobre o interior de Io", disse o autor principal Ryan Park, um coinvestigador da Juno e supervisor do Grupo de Dinâmica do Sistema Solar no JPL. "Tem implicações para a nossa compreensão de outras luas, como Encélado e Europa, e até de exoplanetas e super-Terras. As nossas novas descobertas dão-nos a oportunidade de repensar o que sabemos sobre a formação e evolução dos planetas".

Há mais ciência no horizonte. A nave espacial fez o seu 66.º "flyby" sobre as misteriosas nuvens de Júpiter no dia 24 de novembro. A sua aproximação seguinte ao gigante gasoso ocorrerá às 17:22 (hora portuguesa) de dia 27 de dezembro. Quando a Juno estiver mais próxima do centro do planeta, estará a cerca de 3500 quilómetros do topo das nuvens de Júpiter e terá registado 1,039 mil milhões de quilómetros desde que entrou na órbita do gigante gasoso em 2016.

// NASA (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Nature)

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