Quando a Voyager 1 passou por Júpiter em março de 1979, os cientistas esperavam que a sua lua Io fosse fria, desgastada e geologicamente silenciosa. Em vez disso, a sonda fotografou um mundo sem efeitos discerníveis, uma superfície manchada de amarelo, laranja, vermelho e preto, e algo massivo para além das suas bordas.
Esse estranho crescente foi a primeira pluma vulcânica já vista fora da Terra. Revelou uma lua tão violentamente ativa que a sua superfície é constantemente repintada por lava e precipitação rica em enxofre.
A NASA estima agora que Io abriga cerca de 400 vulcões. Algumas erupções expelem gases e partículas a centenas de quilómetros acima da superfície, e material exterior ténue foi detectado cerca de 500 quilómetros acima de uma pluma.
Esta discrepância ocorreu após encontrar a Voyager
A Voyager 1 fez a sua maior aproximação ao IO em 5 de março de 1979. Três dias depois, a engenheira de navegação Linda Morabito estava processando uma imagem de navegação óptica obtida após o encontro. Ele aumentou o contraste da espaçonave para revelar estrelas de fundo, permitindo aos engenheiros refinar a posição da espaçonave.
A imagem ampliada mostrava uma característica curva e brilhante que se estendia além do membro de Io. Morabito investigou primeiro se poderia haver outra lua atrás de Io. Ele também consultou colegas familiarizados com câmeras e possíveis artefatos de imagem. Nenhuma das explicações sobrevive ao teste.
A feição foi posteriormente associada a uma região escura da superfície chamada Pele. Era uma nuvem de material em forma de guarda-chuva que se elevava cerca de 260 a 300 km acima de Io. O cientista do projeto Voyager, Ed Stone, mais tarde lembrou a pluma como sua descoberta favorita da missãoPorque forneceu a primeira evidência direta de vulcões ativos em qualquer lugar fora da Terra.
Voyager fotografou um mundo explodindo
Assim que os investigadores souberam o que procurar, voltaram às imagens anteriores da Voyager e encontraram mais plumas. Nove foram identificados nas primeiras observações da espaçonave. Quando a Voyager 2 chegou, quatro meses depois, muitas ainda estavam ativas, demonstrando que a erupção de Io não foi um evento único e breve.
A descoberta era realmente esperada. Pouco antes da chegada da Voyager, os pesquisadores calcularam que a gravidade de Júpiter poderia gerar calor suficiente dentro de Io para suportar um vulcanismo massivo. As imagens forneceram uma confirmação espetacular, mas o processo foi o oposto de como a maioria dos vulcões da Terra conduzem o calor.
hoje, A NASA descreve Io como o corpo mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar, com mais de 400 vulcões.. Nem todos entram em erupção ao mesmo tempo, e os pesquisadores usam pontos quentes térmicos, fluxos de lava, mudanças na superfície e plumas para determinar quais centros estão ativos.
Júpiter liga a Lua por dentro
Io viaja ao redor de Júpiter em uma órbita ligeiramente elíptica. A sua ressonância orbital com as luas Europa e Ganimedes impede que esse caminho seja circular. À medida que Io se aproxima e se afasta de Júpiter, a atração gravitacional do planeta gigante muda.
O resultado é uma mudança implacável da maré. O corpo sólido de Io sobe e desce até 100 metros, criando atrito e calor dentro da lua. As rochas derretem, o magma sobe e a energia armazenada escapa através de lagos de lava, fontes, fluxos e plumas explosivas.
O processo é poderoso o suficiente para apagar registros normais de impacto. As crateras estão enterradas sob material vulcânico fresco, deixando uma superfície que é geologicamente jovem, embora a própria Io tenha se formado há bilhões de anos. O enxofre e o dióxido de enxofre ajudam a criar suas cores interessantes, enquanto a lava quente é principalmente rocha de silicato derretida.
Suas plumas podem diminuir as erupções terrestres
A baixa gravidade de Io e a atmosfera extremamente fina permitem que o material em erupção suba muito mais alto do que os detritos vulcânicos da Terra. Uma pluma típica do tipo Prometeu pode subir dezenas ou centenas de quilômetros, enquanto raras erupções gigantes podem chegar muito mais longe.
Em 2001, Galileu observou um vulcão até então desconhecido com uma pluma interior brilhante que se elevava cerca de 150 quilómetros. O material externo fraco era visível a cerca de 500 km, Maior altura de pluma já registrada em Io. Isto é mais alto do que a altura normal da Estação Espacial Internacional acima da Terra.
O material não desaparece simplesmente. Gases e partículas seguem arcos balísticos massivos antes de caírem, formando depósitos circulares que podem se estender por centenas ou mesmo milhares de quilômetros. Algum material escapa completamente de Io e alimenta um toro de partículas carregadas em torno de Júpiter, conectando os vulcões da Lua à vasta magnetosfera do planeta.
As naves espaciais modernas ainda estão refinando a explicação
Galileo, Cassini, New Horizons e Juno viram mudanças em IO. Em 2007, A New Horizons fotografou a pluma de resfriamento subindo cerca de 290 kmOs filamentos revelam o que parece ser uma fonte gigante congelada no espaço.
As passagens próximas de Juno permitiram agora aos investigadores medir como Io se deforma sob a influência de Júpiter. Os resultados desafiam a ideia de longa data de que um único oceano global raso de magma alimenta os vulcões. UM Estudo de 2024 baseado nas medições de gravidade de Juno descobriram que Io se comporta como um corpo predominantemente sólido, favorecendo fontes de magma locais ou regionais separadas.
Isso não deixa Io menos extremo. Isto significa que centenas de sistemas vulcânicos estão em funcionamento numa lua ligeiramente maior que a nossa. Em 1979, a pluma não era um erro, parecendo um objeto perdido ou um possível artefato de imagem. Foi o primeiro sinal visível da gravidade de Júpiter comprimindo, derretendo e remodelando constantemente todo o universo.
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