ALMA Mostra O Impacto Dos Vulcões Na Atmosfera de Io

Novas imagens em ondas de rádio, feitas pelo ALMA, o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, mostram pela primeira vez o efeito direto da atividade vulcânica na atmosfera do satélite Io de Júpiter.

Io é o satélite com mais vulcões ativos no nosso Sistema Solar. Ele tem mais de 400 vulcões ativos, expelindo enxofre gasoso, o que dá a ele uma coloração em tons de amarelo, branco, laranja e vermelho, quando esse material congela na sua superfície.

Embora seja extremamente fina, cerca de 1 bilhão de vezes mais fina que a da Terra, Io tem uma atmosfera, que pode nos ensinar sobre a atividade vulcânica do satélite e pode nos fornecer uma janela para que possamos entender o exótico interior do satélite, e o que está acontecendo abaixo da sua crosta.

Pesquisas anteriores mostraram que a atmosfera de Io é dominada por dióxido de enxofre, cuja fonte é atividade vulcânica. Contudo, não se sabe ao certo qual o processo que governa a dinâmica da atmosfera de Io. Será que é a atividade vulcânica, ou o gás que é sublimado, passando de sólido para gasoso, a partir do gelo na superfície, quando Io recebe luz do Sol?

Para tentar distinguir os diferentes processos que surgem na atmosfera de Io, uma equipe de astrônomos usou o ALMA para fazer imagens do satélite quando ele passasse pela sombra de Júpiter, ou seja, iriam observar um eclipse de Io.

Quando Io passa na sombra de Júpiter, e fica fora da luz solar que incide nele diretamente, é muito frio para o gás dióxido de enxofre, e ele condensa na superfície de Io. Durante esse tempo, só é possível ver os vulcões que têm como fonte o dióxido de enxofre. Assim é possível ver exatamente o quanto da atmosfera é impactada pela atividade vulcânica.

Graças ao grande poder de resolução do ALMA e à sua sensibilidade, os astrônomos puderam, pela primeira vez, claramente ver as plumas de dióxido de enxofre, SO2 e de monóxido de enxofre, SO, se erguendo a partir dos vulcões. Com base nas imagens, os pesquisadores puderam calcular que os vulcões ativos produzem entre 30 e 50 por cento da atmosfera de Io.

As imagens do ALMA também mostraram a presença de um terceiro gás, proveniente dos vulcões, o cloreto de potássio, ou KCl. O KCL foi observado em regiões onde não foi visto nem o SO2 e nem o SO. Essa é uma forte evidência de que os reservatórios de magma são diferentes sob diferentes vulcões.

Io tem tanta atividade vulcânica assim devido ao processo chamado de aquecimento de maré. Io orbita Júpiter, numa trajetória não muito circular, e como a nossa Lua ele tem sempre o mesmo ládo voltado para Júpiter. A força gravitacional de outras luas de Júpiter como Europa e Ganimedes faz com que ocorra uma grande fricção interna em Io, e isso gera bastante calor, criando assim vulcões como o Loki Patera, que tem cerca de 200 quilômetros de diâmetro. Estudando a atmosfera de Io e a sua atividade vulcânica é possível aprender mais sobre não só os vulcões em si, mas também sobre o processo de aquecimento do interior de Io por meio do aquecimento de maré.

Uma grande questão ainda está sem resposta, a temperatura na atmosfera baixa de Io. Em pesquisas futuras, os astrônomos esperam medir essa temperatura com a ajuda do ALMA. Para medir a temperatura na atmosfera de Io, será preciso obter uma maior resolução nas observações, o que implica em observar a lua por um período de tempo maior. Isso só é possível de ser feito, quando Io está sendo iluminado pelo Sol, já que ele não passa muito tempo sendo eclipsado por Júpiter. Durante esse tipo de observação Io irá girar dezenas de graus, então será necessário aplicar uma correção via software para ajudar a fazer imagens que não sofram com essa variação. Isso já foi feito anteriormente com imagens de Júpiter captadas pelo ALMA e pelo VLA.

Fonte:

https://www.almaobservatory.org/en/press-releases/alma-shows-volcanic-impact-on-ios-atmosphere/

Sérgio Sacani

Sérgio Sacani

Formado em geofísica pelo IAG da USP, mestre em engenharia do petróleo pela UNICAMP e doutor em geociências pela UNICAMP. Sérgio está à frente do Space Today, o maior canal de notícias sobre astronomia do Brasil.

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