La sonda Galileo desvela la existencia de un “océano” de magma debajo de la superficie de Ío

La sonda Galileo desvela la existencia de un “océano” de magma debajo de la superficie de Ío

Un nuevo análisis de los datos enviados por la sonda espacial Galileo de la NASA ha puesto de manifiesto que, debajo de la superficie de Io, la luna volcánica de Júpiter es un océano de magma fundido o parcialmente fundido. El hallazgo a partir de un estudio publicado el 13 de Mayo en la revista Science, constituye la primera confirmación directa de la existencia de la capa de magma en Io y explica porqué la luna es el objeto más volcánico conocido en el Sistema Solar. La investigación fue realizada por científicos de la UCLA (University of California, Los Angeles), UC Santa Cruz y la University of Michigan-Ann Arbor.

Ío

Esta imagen muestra la estructura interna de Io, luna de Júpiter, según la información enviada por la nave espacial Galileo de la NASA.

“El magma caliente en el océano de Io es millones de veces mejor como conductor eléctrico que las rocas que habitualmente se encuentran en la superficie de La Tierra”. Ha manifestado el autor principal del estudio, Krishan Khurana un exinvestigador del equipo que dirige el magnetómetro de la Galileo y geofísico investigador en el Instituto de Geofísica y Física Planetaria del UCLA”. “Del mismo modo que las ondas se transmiten desde un detector de metales y rebotan en monedas metálicas presentes en el suelo, evidenciando su presencia al detector, la rotación del campo magnético de Júpiter rebota continuamente en las rocas fundidas del interior de Io. La señal que devuelve es detectada por un magnetómetro presente en la nave espacial durante su tránsito.”

“Los científicos están entusiasmados de que finalmente entendamos de donde procede el magma de Io y que tengan explicación de algunas de los rasgos misteriosos que observamos en determinados datos del campo magnético recogidos por la Galileo”, manifestó Khurana. “Resulta que Io estaba emitiendo continuamente una “señal sonora” en el campo magnético giratorio que coincidía con lo que se podría esperar de las rocas profundas fundidas o parcialmente fundidas debajo de la superficie”.

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Los volcanes de Io son los únicos volcanes de magma activos conocidos en el Sistema Solar, excluyendo los de La Tierra; Io produce unas 100 veces más lava cada año que todos los volcanes de La Tierra. Mientras que los de La Tierra se encuentran en puntos localizados en el “anillo de fuego” del Océano Pacífico, los volcanes de Io se encuentran distribuidos por toda su superficie. Un océano de magma global se extiende por debajo de unos 30 a 50 km de la corteza de Io que contribuye a explicar la actividad de la luna.

“Se ha sugerido que tanto La Tierra como la Luna pueden haber tenido océanos de magma similares hace miles de millones de años cuando se formaron, pero hace tiempo que se enfriaron” añadió Torrence Johnson, científico del proyecto Galileo del Jet Propulsion Laboratory en Pasadena, California, que no estuvo directamente involucrado en el estudio. El vulcanismo de Io nos hace saber como funcionan los volcanes y nos proporciona una ventana en el tiempo acerca de cómo pudo suceder la actividad volcánica en La Tierra y la Luna durante su historia primigenia”.

Los volcanes de Io fueron descubiertos por la sonda espacial Voyager de la NASA en 1979. La energía de su actividad volcánica proviene de la compresión y alargamiento de la luna debido a la acción gravitatoria de Júpiter conforme Io orbita al inmenso planeta, el más grande del Sistema Solar. Galileo fue lanzado en 1989 y comenzó a orbitar Júpiter en 1995. Después de una exitosa misión, la sonda espacial fue enviada intencionadamente a la atmósfera de Júpiter en 2003. Los aspectos inexplicables comenzaron a aparecer en los datos del campo magnético tomados por las aproximaciones a Io de la Galileo en octubre de 1999 y febrero de 2000, durante la fase final de la misión.

“Pero en ese momento, los modelos de interacción entre Io y el potente campo magnético de Júpiter que bañaba la luna con partículas cargadas, no eran todavía lo suficientemente sofisticados para comprender lo que estaba pasando en el interior de Io”, manifestó Xianzhe Jia de la Universidad de Michigan, coautor del estudio.

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Trabajos recientes en física de minerales demostraron que, un grupo de lo que se conoce como “rocas ultramáficas”(*) llegaron a ser capaces de transmitir importantes corriente eléctricas cuando se fundían. Estas rocas son de origen ígneo, es decir se formaron por enfriamiento del magma. En La Tierra, las rocas ultramáficas se cree que proceden del manto. El hallazgo llevó a Khurana y sus colaboradores a poner a prueba la hipótesis de que los aspectos inexplicables del campo magnético eran producidos por corrientes eléctricas que circulaban por esta clase de roca fundida o casi fundida.

Las pruebas mostraron que las características detectadas por la sonda Galileo eran coherentes con un tipo de roca denominada Lherzolita (**) una roca ígnea rica en silicatos de magnesio y hierro que se encuentra en Spitzbergen, Noruega. La capa de océano de magma en Io, parece que tiene un espesor de 50 km y representa un 10% en volumen del manto de la luna. La temperatura de las protuberancias generadas por el océano de magma probablemente excedan de 1200 ºC.

Coautores adicionales del artículo son:Christopher T. Russell, profesor de Geofísica y Física Espacial en el Dpto de Ciencias de La Tierra y el Espacio de la UCLA; Margaret Kivelson profesora emérita de Física del Espacio en el Dpto de Ciencias de La Tierra y el Espacio de la UCLA; Gerald Schubert, profesor de Geofísica y Física Planetaria en el Dpto de Ciencias de La Tierra y el Espacio de la UCLA y Francis Nimo profesor adjunto de Ciencias de La Tierra y Planetarias de la UC Santa Cruz.

Se puede encontrar información adicional acerca de la misión Galileo y sus descubrimientos en SolarSystem y JPL.

La misión Galileo fue controlada por el Jet Propulsion Laboratory (JPL), una división del California Institute of Technology en Pasadena, para la NASA

(*) N del T. Rocas Ultramárficas (también conocidas como ultrabásicas), son rocas ígneas con muy bajos contendido de sílice, normalmente menos del 45% y un 18 % aproximadamente de óxido de Magnesio con altos contenidos de óxidos de Hierro. El manto de La Tierra se compone de rocas ultramáficas.

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(**) Lherzolita es un tipo de roca ígnea ultramáfica. Está compuesta de 40 a 90% de olivino junto con importantes ortopiroxenos.
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