Vulcani di Io con cicli di cinquecento giorni
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Il vulcano Loki Patera non sembra rispettare le variazioni legate all'orbita del satellite Io intorno a Giove: le variazioni sembrano andare di pari passo con cicli più lunghi legati al sistema intero


Fonte Katherine Kleer et al. Variability in Io's Volcanism on Timescales of Periodic Orbital Changes, Geophysical Research Letters (2019)


Eruzione su Io catturata dalla Voyager nel 1986. Crediti NASA
Eruzione su Io catturata dalla Voyager nel 1986. Crediti NASA

Centinaia di vulcani caratterizzano la superficie del satellite Io, il terzo in ordine di grandezza tra i satelliti di Giove conosciuti, a oggi 78. Ad alimentare il costante fenomeno è la potente marea impressa da Giove, che rende Io un oggetto unico nel Sistema Solare .

Risonanza orbitale tra le lune di Giove.
Didascalia

Il più potente tra questi vulcani, nonché persistente, è Loki Patera, in grado di accendersi con lo stesso ciclo impresso all'orbita di Io dalle altre lune principali e corrispondente a circa 500 giorni terrestri. Un nuovo studio rivela come i vulcani di Io non rispettino le ampie fluttuazioni nello stress inferto durante l'orbita intorno a Giove, che si compie in 1.77 giorni terrestri: le frizioni interne legate a questo stress generano calore che alimenta i vulcani, ma il breve periodo di un'orbita non sembra sufficiente a dirottare il magma verso l'esterno. Lo studio ha analizzato 271 notti di osservazioni dal Gemini North alle Hawaii, tra il 2013 e il 2018, con qualche sporadico dato che risale fino al 1987 e sembra puntare tutto sul ciclo di 500 giorni, l'unico che appare in grado di muovere il magma verso la superficie e farlo eruttare. Nessuna variazione in termini di vulcano viene in effetti osservata su scala di 1.77 giorni.

Si tratta di informazioni fondamentali per la comprensione della struttura interna di Io ma anche di quella di tanti altri corpi celesti. 

La distanza di Io da Giove cambia durante il corso dell'orbita ellittica percorsa dal satellite, che viene quindi a sperimentare diverse intensità gravitazionali. Il giro intorno al pianeta scalda l'interno di Io creando magma. Lo studio dei 400 vulcani di Io ha posto in evidenza come questi vengano a eruttare con gli stessi ritmi. Questa fluttuazione quotidiana si verifica anche sulla luna Encelado nel sistema di Saturno, il cui oceano sotterraneo erutta in geysers a ogni giro nel punto in cui Encelado è più vicino al pianeta. Loki Patera non rispetta questo ciclo mentre la sua luminosità sembra fluttuare su scale diverse. Sebbene la risonanza orbitale con Europa e Ganimede eserciti effetti mareali su Io, le lune vicine concorrono a determinare cicli orbitali che durano 480-484 giorni e 461-464 giorni. Loki Patera sembra ricalcare questi cicli.

Il comportamento di Io, e di Encelado, potrebbe essere dovuto al movimento dei fluidi tra le spaccature nella roccia. Il magma è più denso rispetto all'acqua e non risponde rapidamente come l'acqua stessa. Il periodo orbitale di Io potrebbe quindi essere troppo corto per portare il magma creato in superficie.