A lua Io, satélite de Júpiter, é reconhecida como o corpo mais vulcânico do Sistema Solar, apresentando uma superfície constantemente remodelada por vulcões ativos. Embora cientistas tivessem medido o calor irradiando de sua superfície por décadas, o que ocorria sob ela permanecia um mistério. Novas observações, utilizando dados da sonda Juno da NASA, permitiram pela primeira vez medir temperaturas abaixo da superfície de Io.
Como a sonda chegou lá
Enquanto instrumentos infravermelhos avaliam a temperatura superficial, o Radiômetro de Micro-ondas do Juno emprega seis antenas para detectar micro-ondas em diferentes comprimentos de onda. Cada antena investiga uma profundidade distinta, variando de meros centímetros a dezenas de metros sob a crosta. A sonda realizou aproximações a aproximadamente 1.500 km da superfície de Io em 30 de dezembro de 2023 e novamente em 3 de fevereiro de 2024, possibilitando as primeiras medições diretas de temperatura subterrânea.
Shannon Brown, autora principal do estudo proveniente do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA, relatou que o instrumento conseguiu medir a emissão térmica de Io em profundidades que abrangem desde poucos centímetros até dezenas de metros.
O que foi encontrado
Os achados indicaram um aumento de temperatura superior a 22°C em apenas alguns metros abaixo da superfície, configurando um gradiente térmico significativamente mais acentuado do que o aquecimento solar sozinho conseguiria justificar; isso aponta que o calor provém de fontes internas. Os pesquisadores identificaram dois mecanismos potenciais para esse aquecimento. O primeiro envolve um fluxo contínuo de calor através da rocha sólida, quantificado entre 1 e 3 watts por metro quadrado. Embora modesto isoladamente, este fluxo, quando somado por toda a lua, representa uma liberação de energia até 30 vezes superior à média terrestre.
O segundo mecanismo sugere que campos de lava soterrados estão resfriando lentamente sob uma camada de crosta endurecida de cerca de 9 a 10 metros. Tais reservatórios subterrâneos poderiam estar presentes em aproximadamente 10% da superfície de Io a qualquer momento.
O que faz Io ser tão vulcânica
A causa primária da atividade vulcânica de Io reside no fenômeno do aquecimento de marés. Devido à sua órbita ligeiramente elíptica ao redor de Júpiter, a gravidade do gigante gasoso exerce uma força constante de tração e compressão sobre a lua. Essa deformação incessante gera volumes consideráveis de calor interno. Scott Bolton, coinvestigador do Juno no Southwest Research Institute, comentou que Io oferece uma oportunidade singular para entender o funcionamento do aquecimento de marés em todo o cosmos, um processo vital que fornece energia e calor a mundos localizados longe de suas estrelas hospedeiras.
Este mesmo processo pode ser responsável por nutrir oceanos subterrâneos em outros satélites do Sistema Solar, como Europa e Ganimedes, e também em planetas que orbitam estrelas distantes.
Uma superfície surpreendentemente lisa
Embora Io seja notória por suas montanhas proeminentes e erupções contínuas, a missão Juno revelou outro aspecto inesperado: vastas áreas da lua são consideravelmente mais planas do que o esperado. Segundo Brown, longe das formações montanhosas, a superfície assemelha-se mais às Grandes Planícies da América do Norte. Além disso, apesar de ser um corpo rochoso, o material superficial possui uma densidade muito baixa, comparável a cinzas vulcânicas ou pedra-pomes, e não a rocha sólida.
Esta característica de baixa densidade na superfície pode auxiliar na explicação de como o calor se propaga pelas camadas superiores da lua.
A conexão com a Terra
As descobertas feitas em Io têm implicações que transcendem o satélite. Bolton ressaltou que o mesmo tipo de instrumento de micro-ondas poderia ser aplicado futuramente ao estudo de vulcões terrestres, permitindo a detecção de gradientes de temperatura subsuperficiais e a revelação de processos que as medições superficiais não conseguem capturar. Bolton concluiu que o fato surpreendente de se poder observar abaixo da superfície de uma lua rochosa traz consequências importantes para a investigação dos vulcões da Terra.
