El cuerpo más volcánico del sistema solar puede no presumir de un océano de magma debajo de su superficie después de todo.

Los científicos habían pensado que las variaciones del campo magnético alrededor de la luna de Júpiter, Io, medida hace años por la nave espacial Galileo de la NASA, eran el resultado de interacciones entre el océano de magma de Io y el campo magnético del gigante gaseoso.

Pero investigaciones recientes sugieren que las mismas variaciones podrían ser causadas por interacciones entre el campo magnético de Júpiter y la atmósfera alimentada por el volcán de Io. Por lo tanto, no se requiere un océano de magma en Io, aunque no se descarta, según informa el estudio.

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Como rey de los planetas, Júpiter cuenta con la magnetosfera más grande del sistema solar, la envoltura de plasma cargado alrededor de un objeto donde domina su campo magnético. La mayoría de las lunas de Júpiter, incluyendo Io, están incrustadas en la magnetosfera, y sus atmósferas y campos magnéticos pueden interactuar con la estructura más grande.

Galileo realizó seis vuelos de Io entre 1999 y 2002 mientras exploraba el sistema Joviano. Esos vuelos revelaron la interacción de la luna con el campo magnético del planeta y, junto con su extenso vulcanismo, llevaron a los investigadores a concluir que Io ocultaba un océano de magma debajo de su superficie.

Pero los estudios en curso de la atmósfera de la luna han permitido a un equipo separado de científicos hacer un nuevo inventario de los datos de Galileo. La investigación reciente sugiere que la atmósfera modificada volcánicamente por sí sola podría ser responsable de los cambios observados por Galileo.

La investigación original, publicada en 2011, asumió una atmósfera mucho más delgada que las observaciones posteriores reveladas por una variedad de instrumentos.

«Consideramos una atmósfera más gruesa con asimetrías y descubrimos que no se necesita un campo magnético de un océano de magma para explicar los mismos datos», dijo Aljona Blocker, investigadora de la Universidad de Colonia de Alemania y autora principal del estudio Space.com por correo electrónico.

Patchy magnetic fields

With more than 150 known volcanic hotspots, Io easily qualifies as the most volcanic body in the solar system. Se han observado penachos de gas y polvo de 16 centros volcánicos diferentes que suben a una altitud de 250 millas (400 kilómetros), creando una atmósfera irregular y rica en azufre. Cuando Io viaja a través de la sombra de Júpiter, la atmósfera se derrumba en escarcha, evaporándose de nuevo en gas una vez que emerge la luna.

Desde la conclusión de la misión Galileo, los investigadores han utilizado instrumentos terrestres y espaciales para sondear la atmósfera de Io. Estas observaciones revelaron cómo la densidad de la atmósfera cambia en función de su ubicación sobre la luna, con la atmósfera más delgada sobre los polos que en el ecuador.

A diferencia de la Tierra, cuyo núcleo de hierro giratorio genera un campo magnético de todo el planeta, Io no tiene un campo magnético propio. En cambio, está envuelto bajo la masiva magnetosfera de Júpiter.

«Io no tendría ningún campos magnéticos si fue puesto fuera de la magnetosfera de Júpiter y poner en el espacio vacío,» Bloqueador dijo.

Blocker y sus colegas modelaron las interacciones entre la atmósfera de Io para determinar cómo el aire afecta a la magnetosfera joviana circundante. Ellos probaron principalmente cómo los penachos creados por los volcanes Tvashtar y Pele afectan el ambiente de plasma de la luna. Tvashtar se encuentra cerca del polo norte de io, mientras que Pelé se encuentra más cerca del ecuador. Los dos se encuentran en lados casi opuestos de la luna, de modo que cuando uno se sienta a la luz del día, el otro está en la oscuridad.

Los investigadores encontraron que los cambios generados por la interacción de la atmósfera con el plasma son suficientes para explicar las mediciones realizadas por Galileo. Los penachos polares tuvieron un efecto más fuerte en el campo magnético que rodea la luna, mientras que los penachos cerca del ecuador causaron cambios mucho más débiles. También determinaron que la ionosfera de Io, la atmósfera superior donde las partículas cargadas tienden a vivir, cambia debido a la actividad volcánica. Tales cambios por sí solos son suficientes para explicar las observaciones de Galileo, el equipo concluyó que

Este resultado coincide con el descubrimiento del equipo en 2017 de que las manchas aurorales de Io son inconsistentes con un océano de magma.

Todavía es posible que un océano de magma fluya bajo la superficie de Io; los nuevos hallazgos simplemente lo descartan como una necesidad. Otras observaciones geofísicas que no se basan en mediciones del entorno de carga podrían ayudar a revelar la presencia de un océano de magma, si existe, dijo Blocker.

«Requerimos más mediciones del entorno de Io de futuras misiones espaciales para restringir la estructura interior y atmosphere la atmósfera de Io», dijo.

Los resultados se publicaron el otoño pasado en el Journal of Geophysical Research: Space Physics.

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