I vulcani di Io studiati in grande dettaglio

Un ‘immagine ripresa dal Voyager 1 della superficie di Io, satellite di Giove. In centro, ben visibile il pennacchio di lava da un vulcano. Crediti: NASA/JPL.

Una delle più massicce eruzioni vulcaniche nel Sistema Solare è stata avvistata sulla luna di Giove, Io, da un telescopio arroccato su un vulcano sulla Terra.

Il 15 agosto 2013 il Keck II Telescope al Mauna Kea, Hawaii, ha registrato delle vere e proprie fontane di lava che sgorgavano da delle fessure nella regione Rarog Patera di Io.

Con una densità e una dimensione molto vicine a quelle della nostra Luna, Io è sicuramente il satellite più attivo da un punto di vista geologico in tutto il sistema solare. Sono stati osservati molti vulcani sulla sua superficie e tutti i suoi crateri sono di origine vulcanica. E’ così attivo, nonostante le sue ridotte dimensioni, a causa dell’enorme forza che sperimenta dal suo pianeta, Giove.

Anche se si trova più o meno alla stessa distanza alla quale si trova la Luna dalla Terra, Io sperimenta forze mareali molto più forti di quelle lunari perchè Giove è 300 volte più massiccio della Terra, tanto che la superficie rocciosa di Io ha dei movimenti di rigonfiamento e sgonfiamento di circa 100 metri. Inoltre, impiega circa 1,77 giorni per fare un’orbita completa intorno a Giove, rispetto ai 27,3 giorni terrestri che impiega la nostra Luna.

L’orbita di Io viene mantenuta circolare dall’azione gravitazionale della sua vicina luna, Europa, e da Ganimede, che è più distante. Io, Europa e Ganimede hanno delle orbite definite risonanti, di tipo 4:2:1, ossia per ogni quattro orbite di Io, Europa descrive due orbite mentre Ganimede ne descrive una.

Le forze mareali esercitate sul satellite Io. 

Un satellite sperimenta differenti forze mareali (vedi immagine qui sopra) a causa della sua orbita di forma ellittica. Più vicino si trova il satellite al suo pianeta, più queste forze diventano importanti e il rigonfiamento maggiore. La variazione delle maree produce un riscaldamento per frizione all’interno del satellite. Le frecce indicano l’intensità della gravità proveniente dal pianeta dal lato vicino e da quello lontano della luna Io. Le maree sono dovute alle differenze nella forza di gravità che agisce su un oggetto. Il piccolo cerchio in verde chiaro mostra come il rigonfiamento mareale si sposta rispetto ad una particolare posizione sulla Luna Io.

Eruzioni vulcaniche sono dunque estremamente frequenti e i ricercatori cercano di non perdere alcun evento che si manifesta su Io. Le fontane di lava hanno eiettato roccia fusa in grandi quantità al di sopra della superficie del satellite, fino a ricoprire una superficie pari a 31 chilometri quadrati.

La sonda Galileo, che ha orbitato attorno al sistema gioviano dal 1995 al 2003, è stata l’ultima missione ad avere un incontro ravvicinato e quindi ad osservare in grande dettagli il satellite. Altri sforzi compiuti per osservare e fare un monitoraggio, come il programma del Keck, hanno messo in evidenza con quanta violenza questi eventi si manifestano.

La più grande eruzione osservata si è avuta nel 2001, quando l’Osservatorio del Keck ha rilevato una colata lavica che si pensa abbia ricoperto molte centinaia di chilometri quadrati della superficie di Io. Nel 2007 la sonda Nw Horizons ha fotografato dei pennacchi da un vulcano chiamato TvashtarMovie Camera mentre passava in vicinanza del sistema, nel suo viaggio verso Plutone (l’arrivo a destinazione della sonda è in programma per luglio 2015).

Corpo roccioso più o meno delle dimensioni della Luna, Io ha una gravità relativamente bassa ed è quasi privo di atmosfera e, per questo, le sue eruzioni vulcaniche possono essere molto più alte di quelle registrate sulla Terra. Le esplosioni sono anche molto più intense: una singola eruzione può arrivare a produrre fino a 5 terrawatt di energia. “E’ una quantità di energia impressionante” ha affermato Asley Davies del Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, California. Nonostante le differenze, Io ci permette di dare uno sguardo al fenomeno del vulcanismo massiccio che ha dominato il primo periodo della formazione della Terra. Io è un fantastico laboratorio di attività vulcanica”.

L’eruzione recente verrà analizzata anche da una sonda giapponese, Sprint-A che sta per essere lanciata in orbita attorno alla Terra e sarà in grado di osservare la luce ultravioletta estrema proveniente dal toro di plasma prodotto da Io, una sorta di anello o ciambella di particelle cariche che circonda Giove e che è alimentato dal gas che fuoriescono dal satellite.

Se tutto andrà come previsto, Sprint-A potrà fornirci una chiara immagine di come le eruzioni influenzano il toro. Inoltre, potremmo conoscere qualcosa di più su come Io influenzi le mostruose aurore gioviane.

Fonte New Scientist: Huge Lava Fountains Seen Gushing From Jupiter Moon: http://www.newscientist.com/article/dn24081-huge-lava-fountains-seen-gushing-from-jupiter-moon.html?cmpid=RSS|NSNS|2012-GLOBAL|space#.UhSafby-LUJ

Sabrina