Crédito: NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute.
Com mais de 400 vulcões activos na sua superfície, Io é o objecto geologicamente mais activo do Sistema Solar. Porém, de acordo com um grupo de investigadores da NASA e da ESA, a distribuição desta extrema actividade vulcânica encontra-se significativamente deslocada em relação ao previsto pelos modelos que descrevem a dissipação do calor de maré em corpos sólidos.
Usando um novo mapa geológico de Io recentemente criado por cientistas do Instituto de Ciência Planetária da Universidade do Arizona, a equipa liderada pelo cientista planetário Christopher W. Hamilton caracterizou os padrões de distribuição espacial do vulcanismo ioniano. "Realizámos a primeira análise estatística rigorosa da distribuição dos vulcões no novo mapa geológico global de Io" afirmou Hamilton à NASA. "Descobrimos um desvio sistemático para leste entre a distribuição da localização dos vulcões observada e a prevista, que não pode ser reconciliada por nenhum dos modelos (...) actualmente existentes".
Mapas da superfície de Io mostrando o fluxo de calor previsto por dois dos modelos de dissipação do calor de maré analisados neste trabalho (A- padrão previsto pelo modelo de aquecimento das camadas mais interiores do manto; B - padrão previsto pelo modelo de aquecimento da astenosfera). A vermelho encontram-se assinaladas as áreas onde se espera o maior fluxo de calor. A azul estão as regiões mais frias.
Crédito: NASA/Christopher Hamilton.
O vulcanismo extremo observado em Io resulta do calor de maré produzido pela fricção gerada no seu interior pela enorme gravidade de Júpiter e pela pequena mas sincronizada acção gravitacional das luas jovianas vizinhas Europa e Ganimedes (é importante relembrar que Io está presa a ressonâncias orbitais de Laplace de 2:1 com Europa e de 4:1 com Ganimedes). Permanecem, no entanto, algumas questões quanto à forma como este fenómeno afecta o interior de Io. Alguns cientistas sugerem que o calor de maré aquece as camadas mais internas do manto de Io, mas a maioria concorda que a maior parte do aquecimento ocorre numa camada mais exterior do manto denominada astenosfera. "A nossa análise suporta a visão prevalecente de que a maioria do aquecimento é gerada na astenosfera; no entanto descobrimos que a actividade vulcânica está localizada 30 a 60º a leste de onde deveria estar" disse Hamilton.
Crédito: NASA/JPL/University of Arizona.
De acordo com os autores deste trabalho, esta discrepância poderá ser explicada por uma rotação mais rápida que a esperada rotação sincrónica com o período orbital; por anomalias estruturais que permitam ao magma viajar distâncias significativas entre os locais onde é gerado o aquecimento e os pontos na superfície onde ocorrem as erupções; e/ou por lacunas nos modelos de dissipação do calor de maré actualmente existentes, tais como a não inclusão do efeito de maré num oceano global de magma no interior de Io. "A nossa análise suporta o cenário de um oceano global subsuperficial como uma das possíveis explicações para [esta] discrepância (...)", afirmou Hamilton. "No entanto, o oceano de magma de Io não seria como os oceanos da Terra. Em vez de ser uma camada completamente fluída, seria mais como uma esponja, com pelo menos 20% de compostos de silicato fundidos dentro de uma matriz de rocha lentamente deformável." Esta interpretação é apoiada pela detecção de um campo magnético em redor de Io pela sonda Galileo, uma estrutura que denuncia a existência de um oceano global de magma fluído electricamente condutor no interior desta lua joviana.
"A inesperada discrepância na localização dos vulcões é uma indicação de que está a faltar algo na nossa compreensão de Io" disse Hamilton. "De certa forma, este é o mais importante resultado do nosso trabalho. A nossa compreensão da produção do calor de maré e a sua relação com o vulcanismo na superfície está incompleta. Encontra-se ainda em aberto a interpretação para estes e outros padrões estatísticos discrepantes, mas conseguimos levantar muitas novas questões, o que é bom."
Podem ler mais sobre este trabalho aqui.
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