Niente oceano di magma liquido per Io
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Rappresentazione artistica della struttura interna di Io, una luna di Giove e il più interno dei quattro satelliti medicei. I dati della sonda Juno della Nasa suggeriscono che Io non possieda un oceano di magma globale e poco profondo, ma sia coerente con un mantello prevalentemente solido (toni verdi), con una fusione sostanziale (gialli e arancioni) sovrastante un nucleo liquido (rosso/nero). Crediti: Nasa/Caltech-Jpl/SwRI
Sotto la superficie di Io, il terzo satellite di Giove per grandezza, non c’è un oceano di magma liquido come si era pensato fino a oggi, ma un mantello quasi solido. A rivelarlo è uno studio pubblicato su Nature, guidato da Ryan Park del Jet Propulsion Laboratory della Nasa, al quale hanno preso parte anche numerosi ricercatori dell’Università di Bologna, della Sapienza Università di Roma e dell’Istituto nazionale di astrofisica (Inaf). Il risultato si basa sia sui dati storici della missione Galileo che su quelli emersi da due recenti sorvoli ravvicinati della missione Juno, insieme a una serie di osservazioni astrometriche.
«I due sorvoli ravvicinati di Io sono stati progettati come parte della missione estesa di Juno proprio per determinare se su questo satellite esistesse effettivamente un oceano globale di magma», spiega Marco Zannoni del Dipartimento di ingegneria industriale dell’Università di Bologna. «I risultati ottenuti mostrano che non è così: una scoperta che non solo rivoluziona la comprensione della struttura interna di Io, ma offre anche nuovi spunti per interpretare l’evoluzione geologica di questi tipi di corpi celesti».
Simile alla nostra Luna per dimensioni e massa, Io è un satellite unico nel sistema di Giove grazie alla sua intensa attività vulcanica, che lo rende l’oggetto geologicamente più attivo del Sistema solare. Questo fenomeno è alimentato dall’enorme attrazione gravitazionale di Giove lungo l’orbita eccentrica di Io.
Per decenni si è creduto che l’influsso di Giove fosse sufficiente a “sciogliere” l’interno di Io, creando così un oceano di magma sotto la sua superficie. Una teoria, questa, che trovava riscontro anche nelle osservazioni realizzate della missione Galileo, la sonda della Nasa che tra il 1995 e il 2003 ha esplorato il sistema di Giove. Basandosi su misure di induzione magnetica, i dati raccolti da Galileo avevano infatti suggerito la presenza di un oceano di magma su Io.
A ribaltare questo scenario sono però ora le nuove osservazioni realizzate da Juno, la sonda della Nasa che ha sostituito Galileo e che dal 2016 sta esplorando Giove e le sue lune. Juno ha sorvolato per due volte Io a circa 1500 chilometri di altitudine, raccogliendo dati con una precisione di un ordine di grandezza superiore rispetto a quelli della missione Galileo.
«Abbiamo compreso quali sono le modalità con cui il riscaldamento mareale influenza l’interno di una luna come Io, con implicazioni anche per la storia passata della luna terrestre», dice uno dei coautori dell’articolo, Alessandro Mura, ricercatore dell’Inaf di Roma e coordinatore scientifico dello strumento Jiram a bordo della sonda Juno. «Il risultato pubblicato oggi su Nature smentisce l’ipotesi che l’attività vulcanica di Io sia alimentata da un oceano globale di magma e dimostra che le forze mareali non creano universalmente oceani di magma globali, nemmeno su esopianeti e super-Terre dove tali strutture erano state ipotizzate».
I dati raccolti indicano insomma che l’ipotizzato oceano di magma globale non esiste. Al contrario, le nuove stime sono coerenti con la presenza di un mantello quasi solido sotto la superficie di Io.
«Dopo quasi vent’anni dalla fine della missione Galileo, senza ulteriori dati in situ, la sonda Juno ha fornito gli ultimi elementi necessari per confermare questo risultato», conclude Luis Gomez Casajus, ricercatore al Dipartimento di ingegneria industriale dell’Università di Bologna. «Non possiamo ancora escludere completamente la presenza di un oceano di magma, che sarebbe però a questo punto a una profondità di circa 500 chilometri, molto più simile al cosiddetto oceano di magma basale ipotizzato per la Terra, piuttosto che a un oceano di magma superficiale».
Per saperne di più:
- Leggi su Nature l’articolo “Io’s tidal response precludes a shallow magma ocean”, di R. S. Park, R. A. Jacobson, L. Gomez Casajus, F. Nimmo, A. I. Ermakov, J. T. Keane, W. B. McKinnon, D. J. Stevenson, R. Akiba, B. Idini, D. R. Buccino, A. Magnanini, M. Parisi, P. Tortora, M. Zannoni, A. Mura, D. Durante, L. Iess, J. E. P. Connerney, S. M. Levin e S. J. Bolton
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