Il corpo più vulcanico del sistema solare potrebbe non vantare un oceano di magma sotto la sua superficie dopo tutto.

Gli scienziati avevano pensato che le variazioni del campo magnetico attorno alla luna di Giove Io, misurate anni fa dalla sonda Galileo della NASA, derivassero dalle interazioni tra l’oceano magma di Io e il campo magnetico del gigante gassoso.

Ma ricerche recenti suggeriscono che le stesse variazioni potrebbero essere causate dalle interazioni tra il campo magnetico di Giove e l’atmosfera alimentata dal vulcano di Io. Un oceano di magma su Io, sebbene non escluso, non è quindi richiesto, riferisce lo studio.

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Come re dei pianeti, Giove vanta la più grande magnetosfera del sistema solare, l’involucro di plasma carico attorno a un oggetto in cui domina il suo campo magnetico. La maggior parte delle lune di Giove, incluso Io, sono incorporate nella magnetosfera e le loro atmosfere e campi magnetici possono interagire con la struttura più grande.

Galileo realizzò sei flyby di Io tra il 1999 e il 2002 mentre esplorava il sistema gioviano. Questi flybys rivelarono l’interazione della luna con il campo magnetico del pianeta e, insieme al suo esteso vulcanismo, portarono i ricercatori a concludere che Io nascondesse un oceano di magma sotto la sua superficie.

Ma gli studi in corso sull’atmosfera lunare hanno permesso a un team separato di scienziati di fare un nuovo bilancio dei dati di Galileo. La recente ricerca suggerisce che l’atmosfera vulcanicamente modificata da sola potrebbe essere responsabile dei cambiamenti visti da Galileo.

La ricerca originale, pubblicata nel 2011, ha assunto un’atmosfera molto più sottile rispetto alle osservazioni successive rivelate da una varietà di strumenti.

” Abbiamo considerato un’atmosfera più spessa con asimmetrie e abbiamo scoperto che un campo magnetico da un oceano di magma non è necessario per spiegare gli stessi dati”, ha detto Aljona Blocker, ricercatrice presso l’Università tedesca di Colonia e autore principale dello studio Space.com via e-mail.

Patchy magnetic fields

With more than 150 known volcanic hotspots, Io easily qualifies as the most volcanic body in the solar system. I pennacchi di gas e polvere provenienti da 16 diversi centri vulcanici sono stati osservati salire fino a un’altitudine di 250 miglia (400 chilometri), creando un’atmosfera irregolare e ricca di zolfo. Quando Io viaggia attraverso l’ombra di Giove, l’atmosfera crolla nel gelo, evaporando di nuovo in gas una volta che la luna emerge.

Dalla conclusione della missione Galileo, i ricercatori hanno utilizzato strumenti terrestri e spaziali per sondare l’atmosfera di Io. Queste osservazioni hanno rivelato come la densità dell’atmosfera cambia in base alla sua posizione sulla luna, con l’atmosfera più sottile sopra i poli che all’equatore.

A differenza della Terra, il cui nucleo di ferro rotante genera un campo magnetico su tutto il pianeta, Io non ha un campo magnetico proprio. Invece, è avvolto sotto la massiccia magnetosfera di Giove.

“Io non avrebbe campi magnetici se fosse stato tolto dalla magnetosfera di Giove e messo nello spazio vuoto”, ha detto Blocker.

Blocker e i suoi colleghi hanno modellato le interazioni tra l’atmosfera di Io per determinare in che modo l’aria influenza la magnetosfera gioviana circostante. Hanno principalmente sondato come i pennacchi creati dai vulcani Tvashtar e Pele influenzano l’ambiente al plasma della luna. Tvashtar si trova vicino al polo nord di Io, mentre Pele si trova più vicino all’equatore. I due si trovano su lati quasi opposti della luna, in modo che quando uno si siede alla luce del giorno, l’altro è nel buio.

I ricercatori hanno scoperto che i cambiamenti generati dall’interazione dell’atmosfera con il plasma sono sufficienti per spiegare le misurazioni effettuate da Galileo. I pennacchi polari hanno avuto un effetto più forte sul campo magnetico che circonda la luna, mentre i pennacchi vicino all’equatore hanno causato cambiamenti molto più deboli. Hanno anche determinato che la ionosfera di Io — l’atmosfera superiore in cui le particelle cariche tendono a vivere — cambia, a causa dell’attività vulcanica. Tali cambiamenti da soli sono sufficienti per spiegare le osservazioni di Galileo, il team ha concluso

Questo risultato corrisponde alla scoperta del team 2017 che le macchie aurorali di Io sono incoerenti con un oceano magmatico.

È ancora possibile che un oceano di magma scorra sotto la superficie di Io; le nuove scoperte lo escludono semplicemente come una necessità. Ulteriori osservazioni geofisiche che non si basano su misurazioni dell’ambiente di carica potrebbero aiutare a rivelare la presenza di un oceano di magma, se ne esiste uno, ha detto Blocker.

“Abbiamo bisogno di più misurazioni dall’ambiente di Io dalle future missioni spaziali per limitare la struttura interna di Io e atmosphere l’atmosfera”, ha detto.

I risultati sono stati pubblicati lo scorso autunno sul Journal of Geophysical Research: Space Physics.

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