La sonda Juno ha ripreso due pennacchi vulcanici che si innalzano sopra l’orizzonte di Io, la luna di Giove.
Le nuove scoperte della sonda Juno della NASA stanno fornendo un quadro più completo di quanto siano diffusi i laghi di lava sulla luna di Giove Io e, per la prima volta, includono informazioni dei processi vulcanici in atto. Questi risultati provengono dallo strumento Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) di Juno, fornito dall’Agenzia Spaziale Italiana, che “vede” nella luce infrarossa. Io ha incuriosito gli astronomi fin dal 1610, quando Galileo Galilei scoprì per la prima volta la luna di Giove, che è leggermente più grande della Luna della Terra. Circa 369 anni dopo, la sonda spaziale Voyager 1 della NASA catturò un’eruzione vulcanica sulla luna. Le successive missioni su Giove, con altri sorvoli di Io, scoprirono ulteriori pennacchi, insieme a laghi di lava. Gli scienziati ora credono che Io, che è allungato e compresso come una fisarmonica dalle lune vicine e dal massiccio Giove stesso, sia il mondo vulcanicamente più attivo del Sistema Solare. Ma mentre ci sono molte teorie sui tipi di eruzioni vulcaniche sulla superficie della luna, esistono pochi dati a supporto e ora una nuova immagine ravvicinata può aiutare gli scienziati.
Nuovi dati da Juno
Sia nel maggio che nell’ottobre 2023, Juno ha volato vicino a Io, arrivando rispettivamente a circa 35.000 chilometri e 13.000 chilometri. Tra gli strumenti di Juno che permettevano di osservare bene l’affascinante luna c’era JIRAM. Progettato per catturare la luce infrarossa (che non è visibile all’occhio umano) che emerge dalle profondità di Giove, JIRAM sonda lo strato meteorologico fino a 50-70 chilometri sotto le cime delle nuvole del gigante gassoso. Ma durante la missione estesa di Juno, il team di missione ha utilizzato lo strumento anche per studiare le lune Io, Europa, Ganimede e Callisto. Le immagini di JIRAM Io hanno mostrato la presenza di anelli luminosi che circondano i pavimenti di numerosi punti caldi.
L’elevata risoluzione spaziale delle immagini a infrarossi di JIRAM, combinata con la posizione favorevole di Juno durante i sorvoli, ha rivelato che l’intera superficie di Io è coperta da laghi di lava contenuti in strutture simili a caldere. Nella regione della superficie di Io in cui disponiamo dei dati più completi, si stima che circa il 3% sia coperto da uno di questi laghi di lava fusa: una caldera è una grande depressione che si forma quando un vulcano erutta e collassa.
I dati del flyby di Io di JIRAM non solo evidenziano le abbondanti riserve di lava della luna, ma forniscono anche uno sguardo su ciò che potrebbe accadere sotto la superficie. Le immagini all’infrarosso di diversi laghi di lava dell’Io mostrano un sottile cerchio di lava al confine, tra la crosta centrale che ricopre gran parte del lago di lava e le pareti del lago. Il riciclaggio della fusione è implicito nella mancanza di flussi di lava sopra e oltre il bordo del lago, indicando che esiste un equilibrio tra la fusione che è esplosa nei laghi di lava e la fusione che viene rimessa in circolo nel sistema sotterraneo.
Ora gli scienziati hanno un’idea di quale sia il tipo di vulcanismo più frequente su Io: enormi laghi di lava dove il magma va su e giù. La crosta lavica è costretta a rompersi contro le pareti del lago, formando il tipico anello di lava visto nei laghi di lava hawaiani. Le pareti sono probabilmente alte centinaia di metri, il che spiega perché generalmente non si osserva che il magma fuoriesca dalle paterae – caratteristiche a forma di scodella create dal vulcanismo – e si muova attraverso la superficie della luna.
Ipotesi alternative
I dati JIRAM suggeriscono che la maggior parte della superficie di questi hot spot di Io è composta da una crosta rocciosa che si muove ciclicamente su e giù come una superficie contigua a causa della risalita centrale del magma. In questa ipotesi, poiché la crosta tocca le pareti del lago, l’attrito le impedisce di scivolare, causandone la deformazione e alla fine la rottura, esponendo la lava appena sotto la superficie.
Rimane in gioco un’ipotesi alternativa: il magma sgorga al centro del lago, si espande e forma una crosta che sprofonda lungo il bordo del lago, esponendo la lava. Gli scienziati hanno appena iniziato ad analizzare i risultati JIRAM dei sorvoli ravvicinati di Io nel dicembre 2023 e febbraio 2024. Le osservazioni mostrano nuove affascinanti informazioni sui processi vulcanici di Io. Combinando questi nuovi risultati con la campagna a lungo termine di Juno per monitorare e mappare i vulcani sui poli nord e sud di Io mai visti prima, JIRAM si sta rivelando uno degli strumenti più preziosi per imparare come funziona questo mondo.
Juno ha eseguito il suo 62° sorvolo di Giove, che ha incluso un sorvolo di Io a un’altitudine di circa 29.250 chilometri il 13 giugno. Il 63° sorvolo del gigante gassoso è previsto per il 16 luglio.
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