Vulcões ajudam a criar atmosfera em lua de Júpiter

Créditos: NASA/JPL/USGS

Novas imagens obtidas pelo rádiotelescópio ALMA mostram, pela primeira vez, os efeitos diretos da atividade vulcânica na superfície sobre a atmosfera da Io, uma das luas de Júpiter.

Io é a lua que apresenta a atividade vulcânica mais intensa no Sistema Solar. Ela possui mais de 400 vulcões ativos que expelem gases de enxofre. É devido ao congelamento desse material que a superfície de Io possui sua coloração típica em tons de amarelo, branco, laranja e vermelho.

Embora a atmosfera de Io seja extremamente rarefeita — cerca de um bilhão de vezes mais fina que a atmosfera da Terra — ela pode nos ensinar muitas coisas sobre a atividade vulcânica no astro, fornecendo uma janela para o que acontece por baixo de sua crosta colorida.

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Pesquisas anteriores mostram que a atmosfera de Io é dominada pelo gás dióxido de enxofre, que é fornecido pela atividade vulcânica. “Entretanto, não é conhecido qual é o processo que fomenta a dinâmica da atmosfera de Io”, diz imke de Pater, pesquisador da Universidade da Califórnia em Berkeley. “Será a atividade vulcânica? Ou será o gás congelado que passa pela sublimação (nome dado à passagem do estado de sólido para gasoso) quando Io recebe a luz do Sol?”

Para identificar qual é o processo responsável por criar a atmosfera de Io, uma equipe de astrônomos utilizou o ALMA para produzir imagens da lua quando ela passou dentro e fora da sombra de Júpiter (esse fenômeno é chamado de “eclipse”).

“Quando Io passa por dentro da sombra de Júpiter, e está fora da luz direta do Sol, fica frio demais para que o dióxido de enxofre se mantenha como gás, e ele se condensa sobre a superfície de Io. Durante esse período, nós observamos apenas o dióxido que tem origem na atividade vulcânica, e pudemos ver exatamente o quanto da atmosfera é impactada por ela”, explica Statia Luszcz-Cook, da Universidade de Columbia, Nova York.

Graças a resolução extraordinária do ALMA e a sua elevada sensibilidade, os astrônomos puderam, pela primeira vez, ver claramente as plumas do dióxido de enxofre (SO2) e monóxido de enxofre (SO) surgindo dos vulcões. Baseando-se nas imagens, eles calcularam que as atividade vulcânicas produzem diretamente entre 30% a 50% da atmosfera de Io.

As imagens do ALMA também revelaram um terceiro gás proveniente dos vulcões: o cloreto de potássio (KCl). “Nós observamos o KCl em regiões vulcânicas onde nós não vemos o SO2 ou SO”, disse Luszcz-Cook. “Essa é uma evidência poderosa de que as reservas de magma são diferentes sob diferentes vulcões”.

Io possui atividades vulcânicas devido a um processo chamado aquecimento de maré. A orbita de Io ao redor de Júpiter não é muito circular, e também possui um lado que está permanente voltado para o planeta, tal como acontece com a nossa Lua. A força gravitacional de outras luas de Júpiter, Europa e Ganimedes, causa uma quantidade tremenda de fricção interna e aquecimento, dando origem aos vulcões como o Loki Patera, que possui mais de 200 quilômetros. “Ao estudar a atmosfera de Io e sua atividade vulcânica, aprendemos mais não apenas sobre os vulcões em si, mas também sobre o processo de aquecimento por maré e o interior de Io”, acrescenta Luszcs-Cook. Os resultados foram publicados na revista The Planetary Sciences Journal.

Publicado em 28/10/2020