La luna di Giove, Io, non è solo calda. Fa intensamente, violentemente caldo.
Fino ad ora, abbiamo considerato la sua temperatura come una diagnosi superficiale. Le telecamere a infrarossi vedono solo la superficie, il sottile strato di calore che fuoriesce nel vuoto. Sapevamo che era vulcanico. Sapevamo che era attivo. Ma il sottosuolo? Quello era un mistero avvolto nel magma.
Ora, la navicella spaziale Juno della NASA ha cambiato le regole del gioco.
Utilizzando il suo radiometro a microonde (MWR), la sonda non ha solo misurato il calore. Si è sintonizzato su di esso. I nuovi dati rivelano qualcosa di sorprendente: le temperature aumentano di oltre 20 gradi Celsius entro pochi metri dalla crosta di Io.
Questa è la prima volta che l’umanità osserva il sottosuolo del corpo più vulcanico del sistema solare.
Perché questa misurazione è importante per il riscaldamento mareale
Io si trova nel pozzo gravitazionale profondo di Giove. L’attrazione del pianeta gigante allunga e stringe incessantemente la luna. Attrito. Stress. Calore. Enormi quantità di energia interna generata dalle forze di marea.
Questo processo non riguarda solo i vulcani. È un motore cosmico fondamentale.
“Io fornisce una finestra unica per imparare come funziona il riscaldamento mareale in tutto il cosmo”, afferma il dottor Scott Bolton, il ricercatore principale di Juno.
Bolton sottolinea che questo stesso meccanismo alimenta gli oceani sotterranei di Europa e Ganimede. Mondi che potrebbero ospitare la vita. Mondi che sono stati ghiacciati e distanti. Senza comprendere il meccanismo di trasferimento del calore all’interno di Io, perdiamo un pezzo chiave del puzzle della fisica planetaria.
“Fino a questo punto potevamo solo osservare come il calore fuoriesce dall’interno verso la superficie attraverso le eruzioni”, osserva Bolton. “Ora possiamo caratterizzare il movimento”.
Lettura dei segnali a microonde
Lo strumento MWR non vede la luce. Vede le onde radio. Le microonde a lunga lunghezza d’onda possono penetrare nello strato superficiale dei corpi solidi. Rimbalzano segnali diversi a seconda di cosa si trova sotto.
Quando Giunone guardò Io, i segnali furono inaspettati.
A lunghe lunghezze d’onda, la superficie appariva liscia. Ma la densità? Basso.
Lo strato superiore della crosta di Io non è roccia solida. Assomiglia alla cenere vulcanica o alla pomice. Sciolto, poroso e isolante.
Questo strato a bassa densità è il motivo per cui il calore rimane intrappolato appena sotto. Il salto di temperatura – oltre 20°C in pochi metri – suggerisce un forte riscaldamento endogeno intrappolato nelle prime decine di metri della crosta.
Due scenari si adattano ai dati.
Innanzitutto, il calore sale costantemente attraverso una crosta conduttiva. La roccia stessa trasporta il calore verso l’alto, creando un gradiente.
In secondo luogo, macchie sparse di crosta sottile sopra la lava o sorgenti calde. Queste patch potrebbero coprire circa il 10% della superficie, agendo come tubi di calore focalizzati. Il riposo? Solo polvere isolante.
“La sorprendente scoperta che potremmo vedere sotto la superficie di una luna rocciosa ha importanti implicazioni”.
Implicazioni per i vulcani terrestri
Perché preoccuparsi di una luna a 400 milioni di miglia di distanza?
Perché i vulcani sulla Terra funzionano secondo principi simili. Il magma si muove. Trasferimenti di calore. La pressione aumenta.
Bolton suggerisce che se puntiamo uno strumento di tipo MWR verso un vulcano attivo sulla Terra, ad esempio alle Hawaii o in Islanda, potremmo vedere la stessa impronta della temperatura sotterranea. Un picco appena sotto la roccia sciolta e la cenere.
Ciò potrebbe fornire dati nuovi e non invasivi su come funzionano i vulcani terrestri. Quanto in profondità si estende il calore? La crosta è spessa o sottile in zone specifiche? Queste letture potrebbero avvisare di un’eruzione imminente prima di vedere il fumo?
Non è fantascienza. È fisica planetaria applicata.
I dati nel contesto
La ricerca, guidata da Shannon Brown e pubblicata sul Journal of Geophysical Research: Planets, segna un cambiamento nel modo in cui studiamo i corpi planetari.
Pensavamo di aver bisogno dei lander. Rover. Esercizi. Per capire cosa c’è sottoterra.
Ora, un veicolo spaziale in orbita attorno a un gigante gassoso può sbirciare sotto la pelle del suo vicino. Il radiometro a microonde funziona come una radiografia. Non ha bisogno di toccare il suolo per dirti cosa sta succedendo sotto di esso.
La crosta di Io è porosa. Il calore è intrappolato. E la superficie? È solo la punta dell’iceberg. O meglio, la punta del vulcano.
Cosa succede quando quella sottile crosta cede? Vedremo. Ma per la prima volta non indoviniamo al buio. Stiamo vedendo il gradiente. Stiamo vedendo il flusso. E fa più caldo di quanto pensassimo.
