La misión Juno de la NASA logró las primeras mediciones de la temperatura debajo de la superficie de Ío, la luna de Júpiter con mayor actividad volcánica del sistema solar. Los hallazgos, publicados el 22 de julio en la revista Journal of Geophysical Research: Planets, revelan un calentamiento significativo en el subsuelo superficial de este mundo y muestran además que la mayor parte de su superficie es notablemente lisa y está compuesta por material de muy baja densidad.
El vulcanismo extremo de Ío está impulsado por el calentamiento de marea: la luna se estira y comprime constantemente por la gravedad de Júpiter a medida que recorre su órbita ligeramente elíptica, lo que genera una emisión de calor interno muchas veces superior a la de la Tierra. Hasta ahora, prácticamente todo lo que se sabía sobre ese calor provenía de observaciones infrarrojas, capaces de detectar solo la temperatura de la superficie más externa.
Cómo el radiómetro de microondas mira debajo de la superficie
Bolton, investigador principal de la misión Juno en el Instituto de Investigaciones del Sudoeste de San Antonio, explicó que el radiómetro observó directamente la emisión de calor de Ío al examinar por debajo de su superficie, algo que también podría aplicarse al estudio de volcanes terrestres si se usara un instrumento similar cerca de ellos.
Durante los sobrevuelos del 30 de diciembre de 2023 y el 3 de febrero de 2024, Juno se acercó a unos 1.500 kilómetros de la superficie de Ío. La técnica resultó especialmente útil porque cada longitud de onda explora una profundidad distinta, lo que permitió al equipo caracterizar el subsuelo de la luna con un detalle que antes no existía.
Un gradiente de temperatura mucho más pronunciado de lo esperado
Shannon Brown, autora principal del estudio e investigadora del JPL, señaló que el instrumento midió la emisión térmica de Ío a profundidades de entre pocos centímetros y varias decenas de metros. Dondequiera que observaran, la temperatura aumentaba más de 20 grados Celsius a tan solo unos metros bajo la superficie, un gradiente mucho más pronunciado de lo que el calentamiento solar por sí solo podría explicar.
Los datos sugieren dos explicaciones posibles: el calor podría estar ascendiendo de manera constante a través de una corteza conductora, a razón de 1 a 3 vatios por metro cuadrado, hasta 30 veces el promedio terrestre. O, lo que resulta más probable, la señal proviene de flujos de lava en proceso de enfriamiento, cubiertos por varios metros de corteza solidificada, que abarcarían cerca del 10% de la superficie de la luna en un momento dado.
Llanuras lisas y una superficie más liviana de lo que parece
Los dos sobrevuelos también revelaron algo inesperado sobre la topografía de Ío. Más allá de sus conocidas montañas elevadas, los datos del radiómetro indican que la superficie tiene grandes extensiones de terreno liso que abarcan distancias superiores a los 100 kilómetros, comparables a las Grandes Llanuras de Norteamérica.
Además, aunque Ío es un cuerpo rocoso, el material de su superficie tiene una densidad muy baja, más parecida a la de la piedra pómez o a la de ceniza volcánica ligera que a la de roca sólida, según explicó Brown.
Qué significa esto para el estudio de otros mundos
Durante la fase extendida de la misión, el instrumento también observó Ganímedes y Europa, otras dos lunas galileanas de Júpiter. En ambos casos, el radiómetro logró explorar decenas de kilómetros bajo sus capas de hielo, partiendo de que se trata de agua pura, un medio que permite que las microondas penetren hasta unos 25 kilómetros de profundidad. Lograr un resultado similar en la roca volcánica de Ío fue, según Bolton, un descubrimiento inesperado.
Bolton resumió el valor del hallazgo: Ío ofrece una ventana única para comprender cómo funciona el calentamiento por marea en todo el cosmos, un proceso que no solo explica el vulcanismo extremo de esta luna, sino que también alimenta los océanos subterráneos de mundos helados como Europa y Ganímedes. Hasta ahora solo se podía observar el calor que escapaba por la superficie o a través de erupciones; ahora es posible caracterizar cómo se desplaza desde el interior hacia afuera.
