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¿Cómo se puede calentar una luna por la gravedad? El curioso caso de Io
Entre los satélites de Júpiter figuran cuatro (los de mayor tamaño) que fueron descubiertos en el
siglo XVII por Galileo, con el uso de su telescopio, y llamados por él “Astri Medicei” (“Astros
mediceos”), en honor de su protector y mecenas: Cosimo II de Medici. Ordenados de mayor a
menor distancia respecto al planeta estas lunas son: Calixto, Ganímedes, Europa e Io.
Siendo para los aficionados un espectáculo verlas por primera vez con prismáticos o telescopio, en
su día supusieron un espaldarazo al modelo heliocéntrico de Copérnico, defendido por Galileo, al
refutar la tesis de Ptolomeo de que todos los cuerpos del sistema solar debían orbitar en torno a la
Tierra. Asimismo, fue estudiando el aparente retraso que experimentaban las ocultaciones que
sufrían los satélites tras el planeta como el astrónomo danés Rømer llegó a la conclusión de que la
velocidad de la luz tenía un valor finito.
Pero las sorpresas que brindan los satélites no acaban aquí. Europa, el segundo más interno presenta
indicios de un océano de agua líquida bajo una capa de hielo superficial; Calixto ostenta la
superficie más antigua de todo el sistema solar, cubierta totalmente por cráteres; Ganímedes es
peculiar en el sentido de poseer una superficie formada “a retazos”, con regiones antiguas y nuevas
alternadas. Es sin embargo, Io, el satélite más interno el que siempre me ha parecido más fascinante.
Un tránsito suyo sobre el disco de Júpiter, que observé el pasado 26 de febrero me ha impulsado a
escribir sobre él.
Originalmente se pensaba que debía ser un mundo geológicamente muerto como la luna, es decir,
que había disipado su calor primigenio, producto de la desintegración de elementos radiactivos en
su interior mucho tiempo atrás y que no podía tener ninguna actividad sísmica o tectónica. Hoy
sabemos que aquellas ideas no podían ser más equivocadas: Io presenta la actividad volcánica más
intensa de todo el sistema solar. Se producen erupciones de magma en toda la superficie a diario,
haciendo que el planeta esté cubierto de compuestos de azufre que le dan su característico color
amarillo anaranjado, el cual se pone de manifiesto en la imagen de abajo.
Imágenes de Io, tomadas por la sonda Galileo. Se aprecia el monte
Pele, un volcán, rodeado por un cinturón rojo. Nasa. JPL.
El material de estas erupciones sale eyectado de la luna, escapando del campo gravitatorio del astro
y siendo atrapado por el campo magnético de Júpiter. En 1979 la astrofísica Linda Morabito
descubrió una de estas proyecciones de materia, emergiendo desde uno de los volcanes de Io,
estudiando imágenes de la sonda Voyager 1 de la NASA. Mostramos una de esas imágenes en las
que se recortan sobre el disco de Io los estallidos volcánicos.
Imágenes de Io captadas por la sonda Voyager2 donde se aprecian estallidos luminosos,
correspondientes a erupciones. NASA/JPL.
Pero, ¿cuál es el origen de esas erupciones volcánicas tan violentas y continuas? La respuesta es que
Io sufre fuerzas de marea muy violentas debido a su acercamiento a Jupiter. Al ser el satélite más
interno de los cuatro galileanos, sufre el tirón de los otros tres, de tal forma que su órbita se hace
muy elíptica y a consecuencia de esto se aproxima mucho al planeta en torno al cual orbita. Esta
proximidad produce que Io se estire y deforme debido a la atracción gravitatoria de Júpiter,
produciendose un estiramiento de la superficie de hasta 100 m, análogo a la subida del mar en la
Tierra como consecuencia de la influencia de la luna, tan sólo que en la Tierra este desplazamiento
sólo llega como máximo a 18 m. Este estiramiento genera fricción en el interior de la luna y calor
suficiente para fundir el interior del planeta. La interacción gravitatoria calienta y funde la roca
hasta tal extremo que se crean corrientes de convección de esta roca fundida, que alimenta los
volcanes de la superficie.
El astrofísico Stanton Peale predijo mediante modelos teóricos este curioso mecanismo de calentar
el interior de las lunas mediante mareas y vio confirmada sus ideas tan sólo un poco después, pues
las publicó en 1979, tan sólo unos meses antes de que Linda Morabito hiciera sus descubrimientos.
Adrián Ayala.