Io, lua de Júpiter, é o corpo mais vulcânico do Sistema Solar. Sua superfície é coberta por vulcões ativos que remodelam constantemente a paisagem. Por décadas, cientistas só conseguiam medir o calor que escapava de cima. O que acontecia abaixo permanecia desconhecido.
Novas observações finalmente começaram a responder essa pergunta. Pela primeira vez, cientistas mediram temperaturas abaixo da superfície de Io, e não apenas o calor irradiando de cima. Os resultados foram publicados com base em dados da sonda Juno, da NASA, segundo o Earth.com.
Como a sonda chegou lá
Instrumentos de infravermelho medem temperaturas na superfície. Mas o Radiômetro de Micro-ondas do Juno usa seis antenas que detectam micro-ondas em comprimentos de onda diferentes – cada uma explorando uma profundidade distinta, de alguns centímetros até dezenas de metros abaixo da crosta.
A sonda passou a cerca de 1.500 km da superfície de Io em 30 de dezembro de 2023 e 3 de fevereiro de 2024. Essas aproximações permitiram as primeiras medições diretas de temperatura subterrânea.
“O instrumento mediu a emissão térmica de Io em profundidades que variam de alguns centímetros até dezenas de metros”, disse Shannon Brown, autora principal do estudo do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA.
O que foi encontrado
A temperatura sobe mais de 22°C em apenas alguns metros abaixo da superfície – um gradiente muito mais acentuado do que o aquecimento solar poderia explicar por si só. O calor está vindo de baixo.
Os pesquisadores identificaram dois mecanismos possíveis. O primeiro é um fluxo constante de calor através da rocha sólida, medido entre 1 e 3 watts por metro quadrado. Modesto em um ponto isolado, mas somado em toda a lua, equivale a uma liberação de energia até 30 vezes maior que a média terrestre.
O segundo é que campos de lava enterrados estão esfriando lentamente sob cerca de 9 a 10 metros de crosta endurecida. Esses campos subterrâneos podem cobrir cerca de 10% da superfície de Io a qualquer momento.
O que faz Io ser tão vulcânica
A resposta está no aquecimento de marés. Io orbita Júpiter em uma trajetória levemente elíptica e a gravidade do planeta gigante puxa e comprime a lua constantemente. Essa flexão incessante gera quantidades enormes de calor interno.
“Io oferece uma janela única para aprender como o aquecimento de marés funciona em todo o cosmos – um processo fundamental que fornece energia e calor a mundos distantes de sua estrela-mãe”, disse Scott Bolton, coinvestigador do Juno no Southwest Research Institute.
O mesmo processo pode alimentar oceanos subterrâneos em outras luas do Sistema Solar, como Europa e Ganimedes – e potencialmente em planetas orbitando estrelas distantes.
Uma superfície surpreendentemente lisa
Io é famosa por montanhas imponentes e erupções constantes. Mas o Juno trouxe outra surpresa: grandes partes da lua são muito mais lisas do que se esperava.
“Longe de suas montanhas, a superfície é mais parecida com as Grandes Planícies da América do Norte. E mesmo sendo um corpo rochoso, o material da superfície tem densidade muito baixa – mais parecida com pedra-pomes ou cinzas vulcânicas do que com rocha sólida”, disse Brown.
Essa superfície de baixa densidade pode ajudar a explicar como o calor se move pelas camadas superiores da lua.
A conexão com a Terra
A descoberta vai além de Io. Bolton afirmou que o mesmo tipo de instrumento de micro-ondas poderia um dia ser usado para estudar vulcões na Terra – detectando gradientes de temperatura subsuperficiais e revelando processos que medições de superfície não conseguem capturar.
“A surpreendente descoberta de que poderíamos ver abaixo da superfície de uma lua rochosa tem implicações importantes para o estudo dos vulcões da Terra”, disse Bolton.
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