Cientistas detetam três poderosas erupções na superfície de Io

Io vista pela sonda Voyager 1, a 04 de Março de 1979.
Crédito: NASA/JPL/Ted Stryk.

Em agosto do ano passado, três erupções vulcânicas irromperam na superfície de Io, num período de apenas duas semanas. Os eventos foram detetados por uma equipa de astrónomos, através de telescópios instalados nos Observatórios W. M. Keck e Gemini, no Hawaii, e sugerem que estes violentos surtos de vulcanismo, até agora considerados raros, são, na verdade, muito mais frequentes na lua de Júpiter.

“Tipicamente, esperamos uma gigantesca erupção a cada um a dois anos, e normalmente não são tão brilhantes”, afirmou Imke de Pater, investigador da Universidade da Califórnia, nos Estados Unidos, e primeiro autor de um de dois artigos aceites para publicação na revista Icarus. “Tivemos aqui três erupções extremamente brilhantes, o que sugere que, se olhássemos com maior frequência, poderíamos ver muitas outras.”

Io é a mais interior das quatro luas galileanas de Júpiter. Com um tamanho semelhante ao da Lua, este pequeno mundo é, não obstante, o corpo vulcanicamente mais ativo do Sistema Solar. Sujeitos a uma gravidade mais fraca que a da Terra, os vulcões de Io produzem nuvens de detritos que podem ascender até centenas de quilómetros de altitude.

As erupções de agosto de 2013 são de uma magnitude comparável às maiores erupções até agora observadas em Io, e terão cuspido num curto período de tempo dezenas a centenas de quilómetros cúbicos de lava fluída sobre a superfície da lua joviana.

“Estes novos eventos pertencem a uma classe de erupções relativamente rara em Io, devido às suas dimensões e emissões térmicas surpreendentemente elevadas”, disse Ashley Davies, vulcanologista do Laboratório de Propulsão a Jato, nos Estados Unidos, e coautor nos dois artigos. “A quantidade de energia emitida por estas erupções implica a presença de fontes de lava a jorrar de fissuras, num volume por segundo muito elevado, formando fluxos de lava que se espalham pela superfície de Io.”

As gigantescas erupções de agosto de 2013, em quatro imagens obtidas na banda do infravermelho próximo, pelos observatórios Keck (a, b e c) e Gemini (d).
Crédito: Imke de Pater e Katherine de Kleer (UC Berkeley).

As duas primeiras erupções foram detetadas a 15 de Agosto, usando a câmara de infravermelhos próximos NIRC2, que se encontra acoplada ao sistema de ótica adaptativa do telescópio Keck II, um dos dois telescópios de 10 metros do Observatório Keck, no Hawaii. A mais brilhante teve origem em Rarog Patera, e produziu um fluxo de lava com 120 km² de área e, aproximadamente, 9 metros de espessura. A segunda foi detetada em Heno Patera, e cobriu com lava uma área de, aproximadamente, 300 km². Ambas as caldeiras estão localizadas no hemisfério sul de Io, e tinham diminuído substancialmente a sua atividade cerca de 5 dias depois.

A mais brilhante das três erupções foi observada a 29 de Agosto, no início de uma campanha de observações de Io, liderada pela investigadora da Universidade da Califórnia, Katherine de Kleer, usando o sistema de imagem de infravermelhos próximos do Observatório Gemini, e o espetrómetro de infravermelhos próximos SpeX do observatório da NASA IRTF (Infrared Telescope Facility), ambos no Hawaii. Os dados obtidos permitiram aos investigadores demonstrar que esta erupção atingiu temperaturas muito superiores às tipicamente medidas nas erupções vulcânicas terrestres, o que sugere a presença de magma com uma composição apenas comparável à dos magmas produzidos pela Terra no início da sua formação.

Na altura, a fonte de calor cobria uma área de aproximadamente 80 km², e seria dominada por fluxos muito quentes, provavelmente provenientes de fontes de lava particularmente volumosas. “Estamos a olhar para muitos quilómetros cúbicos de lava em fluxos rapidamente estabelecidos”, afirmou Davies. “Isto irá ajudar-nos a compreender os processos que ajudaram a moldar as superfícies de todos os planetas telúricos, incluindo a Terra e a Lua.”

A equipa monitorizou a erupção durante quase duas semanas, com o objetivo de estudar o efeito dos vulcões na atmosfera ioniana, e como estas erupções alimentam o toro de plasma que rodeia o planeta Júpiter, nas proximidades da órbita de Io.

“Estamos a usar Io como um laboratório vulcânico, onde podemos olhar para o passado dos planetas telúricos para podermos adquirir uma melhor compreensão de como estas gigantescas erupções se formaram, e com que rapidez e durante quanto tempo persistiram”, afirmou Davies.

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