Ío, la luna galileana más interior de Júpiter, es el cuerpo geológicamente más activo del Sistema Solar. Con más de 400 regiones volcánicas activas, penachos de azufre que pueden alcanzar más de 480 km por encima de su superficie, está salpicada con más de 100 montañas, algunas de las cuales son más altas que el Monte Everest. Entre medio de los volcanes y montañas existen vastos flujos de lava y llanuras aluviales de roca líquida.Air Max

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Imagen de Io tomada por la nave espacial Galileo (Créditos: NASA)



Su intensa actividad volcánica da lugar a una delgada atmósfera compuesta principalmente por dióxido de azufre (SO2) con algunos compuestos en menor proporción entre los que se incluyen el monóxido de azufre (SO), cloruro sódico (NaCl), azufre atómico y oxígeno. A pesar de la proximidad de Ío a la Tierra, la composición de su atmósfera es poco conocida. Los modelos predicen la existencia de una variedad de otras moléculas que deberán estar presentes pero que todavía no han sido observadas.

Recientemente, un grupo de astrónomos procedentes de instituciones de los Estados Unidos, Francia y Suecia, se propusieron concretar mejor la atmósfera de Ío. Ellos detectaron el segundo isótopo más abundante del azufre, el S-34 y provisionalmente cloruro potásico (KCl). Éste último se produce en los penachos volcánicos lo que da a entender que estos penachos lo aportan constantemente a la atmósfera de Ío.

Se sospecha que puedan existir otras especies moleculares tales como monóxido de silicio (SiO), monóxido de diazufre (S2O) y varios isótopos de azufre. La mayor parte de estos elementos emiten en longitudes de ondas de radio.

El Dr Arielle Moullet ha manifestado que: “dependiendo de su geometría, algunas de estas moléculas emiten en frecuencias bien conocidas cuando cambian su estado de rotación. Estas características espectrales se denominan líneas de rotación y se evidencian en el rango espectral submilimétrico”.

Estas observaciones se obtuvieron a través de una antena durante el Atacama Pathfinder Experiment (APEX), un radio telescopio situado a más de 5.090 metros sobre el nivel del mar al norte de Chile. La antena parabólica principal tiene un diámetro de 12 metros y es un prototipo para el Atacama Large Millimeter Array (ALMA).

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Antena del Atacama Pathfinder (APEX). Crédito de la imagen ESO.



Después de 16,5 horas totales de observación y meses de reducción de datos y análisis, Moullet y sus colaboradores han realizado una detección experimental de cloruro potásico (KCl). Las erupciones volcánicas de Ío dan lugar a la formación de un gran toro de plasma alrededor de Júpiter entre las que se encuentran muchas sustancias moleculares incluyendo el potasio. Esta detección es considerada como el “eslabón perdido” entre Ío y el toro de plasma.

El equipo también ha realizado la detección por vez primera de uno de los isótopos de azufre, el S-34. El azufre tiene 25 isótopos conocidos (son formas de azufre que también poseen 16 protones pero difieren en el número de neutrones). El isótopo S-34 es el segundo isótopo más abundante del azufre con 18 neutrones.

Anteriormente ya se había detectado el primer isótopo más abundante del azufre, el S32 con 16 neutrones. Sorprendentemente, la relación entre ambos isótopos S34/S32, es dos veces más alta que la existente en el Sistema Solar que se toma como referencia, lo que sugiere que, existe una gran abundancia de S34. Una relación tan alta sólo se ha encontrado en un cuásar distante, (una galaxia primigenia compuesta por un intenso núcleo luminoso accionado por un enorme agujero negro).

El Dr Moullet ha aclarado que: “Este resultado nos dice que probablemente se trate de un proceso de fraccionamiento que aún no hemos podido identificar lo que está sucediendo, bien en el magma, en la superficie o en la propia atmósfera”. Algo en alguna parte está produciendo una gran cantidad inexplicable de éste isótopo.

Otras moléculas cuya existencia se prevé, aún no han sido detectadas, entre las que se incluyen monóxido de silicio y de diazufre. Es posible que sencillamente, estas moléculas no estén presentes, pero es más probable que las observaciones no sean lo suficientemente sensibles para detectarlas.

El Dr Moullet añadió que, “para llevar a cabo una búsqueda más profunda del espectro con una mayor sensibilidad, a nuestro equipo le ha sido otorgado un tiempo adicional de observación con el Large Millimeter Array de Atacama, una instalación interferométrica de vanguardia en Chile, que con el transcurrir del tiempo tendrá más de cincuenta paraboloides de 12 metros de ancho. Estamos en el proceso de análisis de nuestro primer conjunto de datos obtenidos con 16 antenas, los cuales resultan ser mucho más sensibles que los del APEX”.

Aunque Ío sea realmente un ejemplo extremo, probablemente nos ayudará a caracterizar el vulcanismo en general, y nos proporcionará una mejor comprensión del mismo en nuestro planeta así como en el Sistema Solar exterior.

Este estudio ha sido aceptado para su publicación en la revista The Astrophysical Journal y puede ser descargado aquí.

Universe Today