Satelitul Io al lui Jupiter a fost modelat în mod continuu de activitatea vulcanică timp de miliarde de ani – posibil chiar pentru întreaga istorie de 4,57 miliarde de ani a Sistemului Solar, sugerează un studiu publicat în revista Science. Descoperirile au implicații pentru căutarea vieții extraterestre și pentru înțelegerea lunilor și planetelor vulcanice, inclusiv Pământul.
Io este cel mai activ vulcanic loc din Sistemul Solar, cu sute de vulcani la suprafața sa. Acest lucru face dificilă studierea trecutului acestui satelit ca cărui suprafață este modelată în mod continuu de fluxul constant de lavă și cenușă care ascunde orice dovadă fizică a istoriei sale. Activitatea vulcanică apare deoarece orbita lui Io a lui Jupiter este sincronizată cu orbitele a doi sateliți vecini, Europa și Ganimede. Interacțiunile gravitaționale dintre ei fac orbita lui Io foarte eliptică, ceea ce generează frecare și încălzire în nucleul lui.
Atunci când vulcanii de pe Io erup, ei aruncă în atmosferă gaze bogate în sulf. Cercetătorii au putut folosi acest sulf ca „un trasor pentru studierea evoluției pe termen lung a lui Io”, explică Katherine de Kleer, cercetătoare la Institutul de Tehnologie din California din Pasadena și co-autor al studiului. De-a lungul sistemului solar, raportul dintre doi izotopi de sulf – sulf-32 și sulful-34 puțin mai greu – este relativ constant, explică de Kleer. Folosind Atacama Large Millimeter/submillimeter Array, un radiotelescop din Chile, ea și ea și colegii au măsurat emisiile de sulf în atmosfera lui Io și au calculat raportul dintre cei doi izotopi. Observațiile au arătat că Io a pierdut 94-99% din sulful disponibil inițial. În partea de sus a atmosferei sale, raportul dintre izotopii de sulf este ușor denaturat față de varianta mai ușoară, iar aceste gaze bogate în sulf-32 „sunt îndepărtate din vârful atmosferei cu o pierdere de aproximativ o tonă pe secundă”, explică de Kleer. De-a lungul a miliarde de ani, această discrepanță s-a acumulat, iar compoziția generală de sulf din Io a devenit mai grea. Extrapolând din rata actuală cu care se pierde sulful mai ușor, cercetătorii au calculat că vulcanii din Io au erupt în cea mai mare parte a istoriei sale.
Cercetarea validează, de asemenea, modele care sugerează că Io, Europa și Ganymede au fost prinși în același dans orbital de la nașterea Sistemului Solar sau la scurt timp după. Acest lucru implică posibilitatea ca Europa să se aibă un proces de încălzire similar pentru o perioadă similară de timp, spune de Kleer. Europa este un candidat promițător pentru un loc în Sistemul Solar care are potențialul de a adăposti viață. Miliarde de ani de încălzire „ar îmbunătăți locuibilitatea oceanului subteran al Europei pe termen lung”.
Lava foarte fierbinte care curge pe Io este mult mai fierbinte decât ceea ce se găsește pe Pământ acum, „dar se crede că este compoziția magmei care a dominat în istoria timpurie a Pământului, când am avut aceste evenimente uriașe care depun mari regiuni de fluxuri de lavă într-un scurtă perioadă de timp”, spune de Kleer. „Vulcanismul din Io ar putea să ne ofere o fereastră către mecanismele vulcanismului și istoria timpurie a Pământului.”
