Erupciones de 400 kilómetros en una luna de Júpiter

Imagina un mundo de lava, una tierra en constante erupción, inyectando azufre y dióxido de carbono en la atmósfera. Prácticamente un infierno con erupciones que alcanzan los 400 kilómetros de altura. No se trata de una tierra primigenia, ni siquiera es nuestro mundo. 628 millones de kilómetros nos separan de esta tierra de fuego. 628 millones de kilómetros de helado espacio que se extienden entre nosotros y una de las muchas lunas Júpiter.

Su nombre es Ío y tiene un radio de 1821 kilómetros es aproximadamente del tamaño de la Luna. Esto lo convierte en el tercer satélite más grande de Júpiter y, por lo tanto, una de las cuatro lunas que Galileo pudo ver con su primitivo telescopio en 1610. Pero que no te engañe, porque a pesar de su modesto tamaño, es el cuerpo geológicamente más activo del Sistema Solar.

En este mundo de calderas, el agua escasea especialmente, y no porque no haya lagos, sino porque, directamente, ostenta el récord como cuerpo más seco del Sistema Solar. Ío es un satélite de extremos a quien el punto medio no parece sentarle bien, incluso su superficie baila entre un enorme rango de temperaturas que va desde los -130 grados centígrados hasta los 1600 en sus coladas de roca fundida.

Fuerzas de marea

Con estas cifras tan descomunales podríamos pensar que el interior de Ío es excepcionalmente activo y que en él los procesos de fisión nuclear superan a los de muchos planetas, sobrecalentándolo. Así es, al menos, la forma en que el interior de nuestro planeta “mantiene” su calor, pero en el caso de Ío nos estaríamos equivocando de cabo a rabo. Su secreto es otro y lejos de relacionarse con energía nuclear, tiene que ver con las mareas.

En concreto hablamos de fuerzas de marea, que un cuerpo que no experimenta la misma gravedad en todos sus puntos. Dado que la fuerza de gravedad se reduce con el cuadrado de la distancia, cuando dos objetos masivos están suficientemente cerca, como la Tierra y la Luna, el lado de la Luna que nos “mira” está experimentando más fuerza de gravedad que la cara oculta, frenando o incluso bloqueando su rotación. Esta misma fuerza es la que produce las mareas, deformando nuestros mares, haciendo que se eleven bajo la Luna (y en sus antípodas) y que su nivel baje en el resto del globo. Por eso nuestra luna no gira apenas sobre sí misma, porque sufre un acoplamiento de mareas. Algo parecido ocurre con Ío, pero la Luna no está plagada de volcanes, así que ¿cuál es la diferencia?

Lo que cambia las reglas del juego es que Júpiter no solo tiene una luna, tiene muchísimas más, y en especial otras dos (Europa y Ganímedes) con propiedades muy interesantes. Como si fuera un balé perfectamente sincronizado, por cada vuelta que completa Ganímedes en torno a Júpiter, Europa da dos e Ío da cuatro. Esta relación tan perfecta se llama resonancia orbital, en concreto resonancia de Laplace, y es la clave del vulcanismo de Ío.

Gracias a esta excepcional sincronía, las fuerzas de marea que experimenta Ío alargan su órbita alejándola de la idea platónica de círculo para convertirla en una elipse. De esta forma, y simplificándolo un poco: esta regularidad hace que la gravedad de los satélites y Júpiter unan fuerzas para deformar a Ío entre todos, generando todo ese calor que lo ha convertido en un mundo de lava.

Las pateras de Ío

Sin embargo, es posible que estemos imaginando algo diferente de lo que realmente podemos encontrar en Ío. Sus volcanes no son esos conos elevados de nuestra Tierra. Si bien es cierto que cuenta con montañas más altas que el Everest, los volcanes de Ío son cráteres hundidos en la roca llamados pateras, y aunque también hay conos volcánicos, estos son infrecuentes y mucho más bajos debido a la poca densidad de su lava, que se esparce por el terreno antes de solidificarse.

En Ío hay más de 400 pateras activas y teniendo menos de un 2% de nuestra masa, expulsa más lava que nuestro planeta y que desde su formación, hace 4500 millones de años, ha tenido tiempo de fundir toda su corteza y su manto aproximadamente ocho veces. Una renovación constante que le ayuda a mantener su corteza casi como nueva, sin restos apenas del impacto de meteoros que nos ayuden a inferir la edad del satélite.

Y a pesar de esta bullente actividad, el 10% de la temperatura de Ío es producida por una única patera. Concretamente la más grande de todas, con un diámetro de 202 kilómetros de pura lava llamada Loki Patera.

El color de la magia en Ío

Todo este vulcanismo proyecta al espacio multitud de gases presentes en la corteza terrestre, en especial dióxido de carbono y compuestos del azufre. Algunos superan la velocidad de escape y caen en las garras gravitatorias de Júpiter. Sin embargo, este planeta cuenta con un enorme escudo magnético que desvía a estas partículas cargadas eléctricamente. Su magnetismo las redirige a través de una suerte de autopistas invisibles llamadas líneas de campo, concentrándolas todas en los polos del planeta y haciéndolas impactar con su profunda atmósfera.

Cuando la erupción es suficientemente poderosa, estas colisiones ocurren por millones y el resultado son cortinas de luces bailando en el cielo, auroras polares en otros mundos muy alejados del nuestro. Por otro lado, si las partículas no consiguen superar la velocidad de escape de Ío, volverán a caer sobre su superficie, pintándola de rojo, blanco, gris y crema en una paleta de otro mundo.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Aunque Galileo descubrió los principales satélites de Júpiter no les dio un nombre como tal. Hasta que llegó Simon Marius, Ío, Europa, Ganímedes, Calisto se llamaban con números romanos.

REFERENCIAS (MLA):

• Katherine de Kleer et al. “Io’s Volcanic Activity from Time Domain Adaptive Optics Observations: 2013–2018” The Astronomical Journal. 2019.
• Robert H. Tyler, Wade G. Henning, and Christopher W. Hamilton. “Tidal heating in a magma ocean within Jupiter’s moon Io” The Astrophysical Journal Supplement Series. 2015.