El calor de los volcanes de Ío

Ío es el mundo con mayor actividad volcánica del sistema solar. Mientras lees estas líneas hay más de cien volcanes activos en la superficie de Ío. En la Tierra el vulcanismo se debe al calor interno generado principalmente por la desintegración de elementos radiactivos, pero en Ío las responsables son las intensas fuerzas de marea generadas por la gravedad de Júpiter y la de las otras tres lunas galileanas, que estiran y comprimen el interior de esta luna hasta calentarla. Sin duda Ío se merece una sonda que estudie sus volcanes en detalle, pero desgraciadamente ha tenido la mala suerte de coincidir en un mismo sistema con otros objetos tan interesantes como Europa, Ganímedes o el propio Júpiter.

(NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/JIRAM/Roman Tkachenko).
Los volcanes de Ío vistos por el instrumento JIRAM de Juno (NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/JIRAM/Roman Tkachenko).

En estos momentos la sonda Juno de la NASA se encuentra alrededor de Júpiter, pero desgraciadamente su misión principal no contempla el estudio de las lunas del gigante joviano. No obstante, en los últimos días hemos podido contemplar una fascinante imagen de Ío tomada por Juno. En esta ocasión no se ha usado la pequeña cámara JunoCam, que apenas permite resolver detalles dignos de mención de las lunas, sino el instrumento JIRAM (Jovian Infrared Auroral Mapper). Este sensor trabaja en el infrarrojo (2 a 5 micras) y ha sido diseñado para observar las auroras y el interior de Júpiter, pero se ve que también sirve para ofrecernos una mirada fugaz a los volcanes de Ío, aunque sea de lejos. El nivel de detalle de las imágenes de JIRAM ha sorprendido a propios y a extraños, sobre todo porque somos capaces de ver volcanes en el lado diurno de Ío. Ahora vuelve a ver la imagen que abre este artículo y piensa que cada punto brillante es un volcán activo. Y todo en un mundo del tamaño aproximado de nuestra Luna.

ss (NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/JIRAM/Roman Tkachenko).
Los volcanes vistos por Juno con su nombre (NASA/JPL-Caltech/SwRI/ASI/JIRAM/Roman Tkachenko).

Pero no es la primera vez que vemos el calor de los volcanes de Ío, ni mucho menos. La primera sonda espacial que estudió en detalle el calor de los numerosos volcanes de esta luna fue Galileo (las Voyager y Pioneer no tenían un instrumento comparable, más que nada porque cuando se lanzaron nadie esperaba encontrar semejante actividad volcánica en lunas heladas tan alejadas del Sol). Entre 1999 y 2000 Galileo llevó a cabo tres sobrevuelos de Ío y usó el instrumento NIMS (Near-Infrared Mapping Spectrometer) para observar en el infrarrojo la superficie de este satélite con una resolución impensable para Juno (también realizó observaciones a mucha mayor distancia). Galileo demostró que la lava de los volcanes es la responsable de calentare depósitos de azufre presentes en la corteza e inyecta grandes cantidades de dióxido de carbono y otros compuestos en la tenue atmósfera de Ío y, de ahí, hacia el espacio exterior, donde forman el temido cinturón de radiación de Ío.

ass (NASA/JPL/University of Arizona).
Ío visto en infrarrojo por el NIMS de la sonda Galileo (NASA/JPL/University of Arizona).

El dióxido de carbono y otros compuestos de azufre vuelven a caer formando una escarcha fresca que cambia de color en función de la temperatura, explicando así la gama de colores, desde el rojo hasta el blanco, que dan a Ío ese aspecto tan característico de pizza con champiñones. NIMS también demostró que la temperatura de las coladas y las calderas de varios volcanes (por ejemplo Pele, Prometheus, Amirani o Tvashtar) superaba ampliamente los 1000 ºC, una prueba clara de que se trataba de roca fundida y no compuestos de azufre fundidos como proponían algunas teorías alternativas. Desde entonces sabemos que el vulcanismo de Ío es principalmente rocoso como el terrestre (basáltico o ultramáfico para ser más precisos), aunque también hay coladas de compuestos de azufre.

as ass (NASA/JPL/University of Arizona).
Cambios observados por Galileo en el infrarrojo alrededor de la zona de Prometheus en sus tres sobrevuelos del satélite. (NASA/JPL/University of Arizona).
ew (NASA/JPL).
Ío visto por NIMS a 450.000 km de distancia en 1996 (NASA/JPL).

La siguiente sonda en pasar por Júpiter fue Cassini, pero no pudo obtener imágenes de Ío en alta resolución. Para eso hubo que esperar a la New Horizons, que pasó por Júpiter camino de Plutón y realizó una visita fugaz en marzo de 2007. La fortuna quiso que la sonda captase el volcán Tvashtar en plena erupción. El material expulsado por Tvashtar alcanzó una altura de nada más y nada menos que de 330 kilómetros.

Ío visto por la New Horizons con los instrumentos LORRI (izquierda), MVIC (derecha, arriba) y LEISA (abajo, derecha). Se aprecia la erupción de Tvashtar  (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Ío visto por la New Horizons con los instrumentos LORRI (izquierda), MVIC (derecha, arriba) y LEISA (abajo, derecha). Se aprecia la erupción de Tvashtar en la parte superior del limbo (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Animación de las imágenes de LORRI del volcán Tvashtar (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).
Animación de las imágenes de LORRI del volcán Tvashtar (NASA/Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute).

Y también hemos podido seguir las erupciones de Ío desde Tierra, aunque evidentemente estas observaciones carecen de la resolución que puede proporcionar una sonda espacial. Por ejemplo el observatorio Keck detectó una gigantesca erupción en 2001, demostrando que es necesario observar Ío de forma continua si no queremos perdernos nada.

as (IMKE DE PATER AND KATHERINE DE KLEER, UC BERKELEY.).
Erupciones de Ío vistas en 2013 por el observatorio Keck en Hawái (Imke de Pater y Katherine de Kleer, UC Berkeley.).

Para que nos hagamos una idea de la actividad de esta luna, con solo un 1,5% de la masa de la Tierra Ío escupe al exterior casi treinta veces más lava que nuestro planeta al año. Eso significa que desde que se formó el sistema solar Ío ha liberado la suficiente energía para derretir su corteza y manto ochenta veces (!). Con suerte las futuras sondas Europa Clipper de la NASA y JUICE de la ESA nos ofrecerán nuevas sorpresas de esta pequeña y rabiosa luna durante la próxima década, aunque sea desde lejos.

Referencias:

  • https://twitter.com/_RomanTkachenko

54 comentarios

Participa Suscríbete

José Manuel Celemin José Manuel Celemin

Impresionante!
La primera vez que he visto tantos volcanes al mismo tiempo!
Tengo por entendido que venus tiene una actividad volcánica mayor (de ahí su atmósfera espesa tóxica y efecto invernadero)

JulioSpx JulioSpx

“En la Tierra el vulcanismo se debe al calor interno generado principalmente por la desintegración de elementos radiactivos.”
Yo creia que el calor del nucleo provenia simplemente de la compresion provocada por la gravedad.

Noel Noel

Todo tiene que ver: calor remanente de la formación, fuerzas de marea de la Luna, compresión gravitatoria… pero la mayor parte del calor del núcleo terrestre (se cree) proviene de la fisión nuclear.

Por soñar Por soñar

¿Sería factible una colonia subterránea en Io aprovechando la energía geotérmica? El agua podría obtenerse de Europa y el nitrógeno líquido de Titán.

vipondiu vipondiu

En principio no veo pq no, aunque siempre será más práctico y potente un reactor nuclear que crear una central de energía “iotérmica”; pero el concepto mola. Es fácil excavar galerías o pozos profundos en un mundo con la misma gravedad que la Luna, pero la falta de atmósfera requiere de grandes paneles radiadores para el calor residual, como los diseños de reactores para colonias lunares. Desconozco si Ío es propensa a los terremotos, pero me imagino que sí.
El agua puede extraerse con facilidad en cualquiera de las otras 3 lunas galileanas, pero Calisto es la única que se encuentra fuera de los cinturones de radiación. Y ese es el principal problema para la colonización de Ío, que está constantemente bañándose en la peor zona de los cinturones de radiación.
El nitrógeno supongo que lo necesitas para el aire de la colonia, pq para la central no es necesario. Traerlo desde Titán requiere menos DeltaV que desde la Tierra, pero las otras 3 lunas podrían contener amoniaco en sus (hipotéticos) océanos subterráneos y todo eso que te ahorras.
Resumiendo, veo más practico un reactor nuclear de toda la vida, pero la idea de explotar la energía iotérmica es cautivadora. Saludos

Carlos Matemático Carlos Matemático

Creo que sería preferíble poner directamente la colonia humana en Encelado o en Europa. Allí hay géiseres gigantes de agua líquida que se elevan decenas de kilómetros. Incluso en el caso de Encelado, ya transformada en hielo se pierde y forma el 5º cinturón de Saturno. Entonces de un plumazo se aprovechan agua, calor y energía suficientes no sólo para los humanos que la integren, sino también para las huertas hidropónicas. Aunque como dice Vipondiu, en el caso de Europa habría que lidiar con la radiación. Desconozco la situación de radiación de Encelado, aunque como luna de Saturno, estaría al doble de distancia de Europa.

Carlos Matemático Carlos Matemático

Gracias U-95 por el enlace. Ahora, mi desconocimiento sobre la radiación apuntaba más a Encelado que a Europa

V V

Para establecer una colonia en Io aprovechando su calor, haría falta transportar de alguna forma el agua de Europa y el nitrógeno de la Tierra, pues está más cerca que Titán. El nitrógeno líquido es fácilmente transportable. Ignoro si sería factible sacarlo del planeta.

fisivi fisivi

¿Una actividad tan asombrosa durará mucho o hemos llegado a verla en el momento justo?
¿Podría ser que Io esté cayendo hacia Júpiter?
¿Estará a punto de destruirse por las fuerzas de marea?

Txemary Txemary

Eh… pues no, no hay nada tan espectacular, lleva mucho tiempo así y así segurá mucho tiempo más (aunque todo depende de qué consideremos “mucho”). Vamos que ni está cayendo hacia Júpiter ni está a punto de desintegrarse por las fuerzas de marea, eso es algo que se sabría con mucha certeza ya que se tiene bastante información tanto de las órbitas de Júpiter como de Ío como de la masa, densidad y composición de esta.

Ahora bien… molaría mucho que se desintegrase en un anillo!!!

Fernando Martinez Isla Fernando Martinez Isla

Mas que cayendo deber estar alejandose, como el caso de nuestra Luna. Por la marea y conservación de momento angular.

fisivi fisivi

Quizá el gas puesto en órbita por los volcanes podría frenar algo a Io, haciéndole así bajar de órbita.

fisivi fisivi

Gracias por la información. Reconozco que no he acertado.

Paco Paco

Fernando, el enlace sale cortado:
“Requested scanned pages are not available “

fisivi fisivi

En lo de si durará mucho quería decir a escala geológica, por ejemplo un millón de años.
Entiendo que si hay algún cambio de órbita será tan lento que aún será indetectable.

Jimmy Murdok Jimmy Murdok

La primera imagen recuerda a los planetas de Dragon Ball antes de destruirse. Vaya tela con el mini sistema solar joviano.

Fernando Martinez Isla Fernando Martinez Isla

No me extraña tu error. El papel de la radioactividad en el hecho de que la Tierra sea geologicamente activa se oculta desde la enseñanza primaria y secundaria según estoy viendo en este libro de 2ºde ESO https://sites.google.com/site/sjcala...e-la-tierra Quizá los que escribieron ese tema ni siquiera eran conscientes de estar mintiendo. Imagino que será por algún rollo de esos de que si les han enseñado a los niños que la radioactividad es algo mu malo después no les queda bien ponerla como motor geológico del planeta (Y por tanto con un papel importante en la historia de la Vida, etc.)

JulioSpx JulioSpx

La desintegracion de elementos radiactivos como origen del vulcanismo supongo que a su vez generara intetesantes lecturas en los contadores Geiger en areas volcanicas activas.

Txemary Txemary

Pues yo he de confesar también mi ignoranica, gracias por los aportes…

Etxazpi Etxazpi

Quizás es complicado explicar lo que es la radioactividad hasta conocer mejor lo que son los átomos y como se forman.

Fernando Generale Fernando Generale

Me parece lamentable que la NASA no haya aportado por la sonda IVO ya que hubiera sido relativamente barata ya que estaba basada en la sonda juno pero conociendo a los burócratas de la NASA quien sabé 🙁

Fernando Generale Fernando Generale

A ver querido yo sólo doy mi opinión sobre este tema si no te gusta no lo leas y punto

walkurt walkurt

Siempre que leo algo sobre Io, recuerdo un cuento corto de Asimov sobre intentos de prospecciones de mineral sobre el mismo.
Amo el sistema de satelites de jupiter. gracias por la entrada Daniel.

Pelau Pelau

Pues entonces supongo que estás siguiendo la excelente teleserie The Expanse. Al principio de la tercera temporada Ío adquiere particular importancia en la trama… 🙂

Red Red

¿Alguien sabe si se ha propuesto una plataforma de sonda espacial para así reducir los costes, y poder mandar más a diferentes mundos?

amago amago

¿cuentan las Mariner?

Propuestas hay montones… pero no creo que ninguna haya llegado muy lejos. Boeing por ejemplo propone a la NASA utilizar la plataforma 702SP con propulsión eléctrica para diversas misiones.

En su día se estudió cuánto costaría una New Horizons II. El análisis vino a decir que la New Horizons había costado 720 M$ y la New Horizons II costaría al menos 620M$. Un ahorro del 14% que no está mal, pero tampoco es que sea dramático.

Enrique Moreno Enrique Moreno

Es alucinante! Qué maravilla! Al ver las imágenes del Keck en la que se aprecian los volcanes no he podido dejar de imaginar lo que pensaría Galileo si supiera que mientras que él solo podía ver unos puntitos luminosos, nosotros podemos resolver los volcanes de la superficie. No puedo evitar pensar en qué podremos resolver dentro de 400 años. Supongo que veremos detalles de la superficie de los exoplanetas con similar claridad…

U-95 U-95

Por cierto, hay un error al final del articulo. La erupcion detectada por el Keck fue en 2001, no en 2013.

Robert O´Hill Robert O´Hill

Si Ío lleva así millones de años…. se me ocurre que va perdiendo mucha masa con el paso del tiempo, con lo que hace millones de años sería más grande y dentro de millones de años será más pequeño.
¿No?

Jordii84 Jordii84

Es increíble que 2 mundos tan cercanos como Io y Europa, creados en la misma nube de polvo, en una región muy cercana y que orbitan el mismo planeta, no muy lejos el uno del otro, sean tan diferentes como que uno es una bola de hielo y el otro una bola de lava. Júpiter y sus satélites son apasionantes.
Si una misma región de una nube de polvo ha dado 2 mundos tan diferentes, que nos pueden dar otras nubes de polvo?

Ger Ger

Pues mucho no te has enterado: la foto no está hecha por JunoCam sino por otro instrumento, el Jiram.

Josu Josu

y… ¿cómo vamos de Magnetosfera? ¿Hay algún tipo de protección?

Un saludo y gracias por artículos tan interesantes.

Antonio (AKA "Un físico") Antonio (AKA "Un físico")

No sólo las fuerzas de marea: F=2GMmr/R^3. Sagan en “Cosmos” especuló con que el vulcanismo de Io también pudiera deberse a que, al transitar cerca de Júpiter, Io atravesaría una intensa radiación joviana que crearía cascadas de partículas cargadas generando violentas descargas de radio-energía.
Un extracto de este maravilloso libro: “La superficie de Io está cambiando en una escala temporal de meses. Habrá que publicar mapas regularmente, como los partes meteorológicos terrestres. Los futuros exploradores de Io tendrán que estar muy atentos a lo que pisan”. En los ’80, mucho antes de que la sonda Juno fuese lanzada, se sabía ya mucho de Io.

Martínez el Facha Martínez el Facha

Oooh, qué maravilla. Las fotos son impresionantes y el volcán Tvashtar quita el aliento. Todo ello con el consabido buen hacer de Daniel.

Cuando veo artículos e imágenes como este, me pongo nervioso y pienso: ¿cómo es posible que los que mandan y los que tienen dinero puedan quedarse quietos ante estas transcendentes maravillas? ¿cómo es posible que no haya una sonda en camino a cada una de esas lunas y planetas -Europa, Ganímenes, Ío, Encélado, Tritón, etc-?
La respuesta es fácil: al no ser espaciotranstornados tienen otras prioridades.

*****
Off Topic Cultural:

Avui, 23 d’abril, Diada de Sant Jordi, em toca recomanar un llibre.
És tradició regalar una rosa o un llibre (o una rosa i un llibre).
Jo ja he complert, però aprofito aquest fòrum per fomentar la lectura i la cultura.

El llibre que us recomano, si no l’heu llegit ja, és:
Sàpiens. Una breu història de la humanitat“, del historiador Yuval Noah Harari.
És un llibre magnífic; intel·ligent i apassionant. Crec que hauria de ser de lectura obligatòria a les aules.

Si algú vol recomanar algun llibre, avui és el millor moment.

U-95 U-95

Otra cosa más, si alguien es familiar con Warhammer 40k parece un mundo que ha sido sometido por el Imperio a un Exterminatus.

Jordii84 Jordii84

En el GIF de la erupción de Tvashtar, si imaginamos que la esfera de Io es un reloj, lo que se ve a las 7, es otra erupción?

Fernando Martinez Isla Fernando Martinez Isla

Por la zona quizás ese volcán llamado Babbar en el mapa: mapahttp://www.britastro.org/jupiter/2011/Io_map_labeld.jpg

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *