A lua Io, que orbita Júpiter, é reconhecida como o corpo mais vulcânico do Sistema Solar. Sua superfície é repleta de vulcões ativos, que constantemente alteram a paisagem. Durante muitos anos, os cientistas foram capazes apenas de registrar o calor emanando da superfície, enquanto o que ocorria em profundidades menores permanecia um mistério.

Recentemente, novas investigações começaram a elucidar essa questão. Pela primeira vez, pesquisadores conseguiram medir as temperaturas abaixo da superfície de Io, indo além do calor visível na parte externa. Esses achados foram divulgados com base nas informações obtidas pela sonda Juno, da NASA, conforme reportado pelo Earth.com.

Como a sonda alcançou Io

Os instrumentos que operam no infravermelho são utilizados para medir as temperaturas na superfície de Io. Entretanto, o Radiômetro de Micro-ondas da Juno emprega seis antenas que captam micro-ondas em diferentes comprimentos de onda, explorando assim variadas profundidades – desde alguns centímetros até dezenas de metros abaixo da crosta lunar.

A sonda sobrevoou a aproximadamente 1.500 km da superfície de Io em 30 de dezembro de 2023 e 3 de fevereiro de 2024. Esses voos rasantes possibilitaram as primeiras medições diretas das temperaturas subterrâneas.

“O instrumento fez medições da emissão térmica em profundidades que vão desde poucos centímetros até várias dezenas de metros”, comentou Shannon Brown, principal autora do estudo no Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.

Descobertas significativas

Foi observado que a temperatura aumenta mais de 22°C apenas alguns metros abaixo da superfície – um gradiente muito mais acentuado do que poderia ser explicado apenas pelo aquecimento solar. O calor é gerado internamente.

Os cientistas identificaram duas possíveis fontes para esse aquecimento. A primeira é um fluxo contínuo de calor através das rochas sólidas, estimado entre 1 e 3 watts por metro quadrado. Embora este valor seja pequeno quando considerado isoladamente, sua soma ao longo da lua resulta em uma liberação energética até 30 vezes superior à média terrestre.

A segunda possibilidade envolve campos de lava enterrados que estão resfriando lentamente sob uma crosta endurecida com cerca de 9 a 10 metros de espessura. Estima-se que esses campos possam cobrir até 10% da superfície de Io em qualquer momento.

Por que Io é tão vulcânica?

A razão desse intenso vulcanismo está relacionada ao aquecimento gerado por forças gravitacionais. Io segue uma órbita levemente elíptica ao redor de Júpiter, e a gravidade do gigante gasoso exerce pressão contínua sobre a lua. Essa compressão gera enormes quantidades de calor interno.

“Io nos oferece uma oportunidade única para entender como o aquecimento por marés opera no universo – um processo fundamental que alimenta energia e calor em mundos distantes das suas estrelas”, afirmou Scott Bolton, co-investigador do Juno no Southwest Research Institute.

Esse mesmo fenômeno pode ser responsável pela presença de oceanos subterrâneos em outras luas do Sistema Solar, como Europa e Ganimedes – além da possibilidade em planetas orbitando estrelas distantes.

Uma superfície inesperadamente lisa

Io é notória por suas altas montanhas e erupções frequentes. No entanto, a sonda Juno revelou uma novidade: amplas áreas da lua são surpreendentemente mais lisas do que se imaginava.

“Fora das regiões montanhosas, sua superfície se assemelha mais às Grandes Planícies na América do Norte. Apesar de ser um corpo rochoso, o material superficial apresenta baixa densidade – lembrando mais pedra-pomes ou cinzas vulcânicas do que rocha sólida”, explicou Brown.

Essa característica superficial com baixa densidade pode ajudar a compreender como o calor se propaga através das camadas superiores da lua.

Relações com a Terra

As implicações dessa descoberta vão além dos limites de Io. Bolton destacou que instrumentos semelhantes aos utilizados para detectar micro-ondas poderão futuramente ser aplicados para estudar vulcões na Terra – revelando gradientes térmicos subsuperficiais e processos que não podem ser observados apenas pela medição na superfície.

“A incrível descoberta de que podemos observar o interior de uma lua rochosa tem relevância significativa para os estudos dos vulcões terrestres”, concluiu Bolton.