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I vulcani di Io si trovano nel posto sbagliato? Colpa delle maree di magma!

La luna di Giove, Io, ripresa dalla sonda della NASA New horizons.
La luna di Giove, Io, ripresa dalla sonda della NASA New horizons. Credits: NASA/JHU Applied Physics Laboratory/Southwest Research Institute

Le maree generate da un oceano di magma sotto la superficie di Io, la luna di Giove, potrebbero spiegare perché i vulcani sembrano trovarsi nel posto "sbagliato".

"Questa è la prima volta in cui la quantità e la distribuzione del calore prodotta dalle maree fluide in un oceano di magma sotterraneo su Io è stata studiata nel dettaglio", ha detto Robert Tyler dell'Università del Maryland e del NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland.
"Abbiamo scoperto che il riscaldamento di marea previsto dal nostro modello di maree fluide è in grado di produrre i pattern termici superficiali effettivamente osservati su Io".

Io è il mondo più attivo del nostro Sistema Solare con centinaia di vulcani, fontane di lava ed eruzioni fino a 400 chilometri di altezza ma il problema principale è che la sua attività vulcanica non è nel punto previsto dai modelli.

Io si trova in una posizione particolare nel sistema di Giove, in una sorta di braccio di ferro tra la forte attrazione gravitazionale del gigante gassoso e la più piccola ma sincronizzata influenza delle due lune più vicine, Europa e Ganimede. L'orbita di Io è più veloce rispetto a quella di queste due lune: compie due orbite ogni volta che Europa ne finisce una e quattro orbite per una di Ganimede. La tempistica fa si che l'attrazione gravitazionale si senta maggiormente e l'orbita di Io venga distorta e ovalizzata ed ulteriormente influenzata da Giove, che deforma la luna quando passa nelle sue vicinanze. La flessione dovuta alla gravità provoca un riscaldamento di marea che genera un enorme calore interno, causa del vulcanesimo osservato in superficie.

Tuttavia, non è ancora chiaro come questo riscaldamento colpisca l'interno della luna.
Alcuni pensano che avvenga in profondità ma l'opinione più comune è che si verifichi ad un livello poco sotto la crosta, chiamato astenosfera. Qui, la roccia si comporta come stucco, lentamente deformata da pressione e calore. Eppure, un accurato studio precendete aveva dimostrato che i vulcani mappati sulla superficie risultavano spostati, da 30 a 60 gradi più ad Est, rispetto alle posizioni predette dai modelli di riscaldamento di marea per corpi solidi.
Gli scienziati avevano quindi ipotizzato che Io ruotasse più velocemente del previsto tanto da spingere il magma a correre più velocemente sotto la crosta, dal punto in cui avviene il riscaldamento fino al punto in cui trova la strada per fuoriuscire.

Lo schema osservato era troppo coerente per essere un caso.
Nella nuova ricerca, i ricercatori ipotizzano che sotto la superficie esista una sorta di oceano di magma caratterizzato da una sospensione viscosa di roccia fluida e solida, in grado di generare calore attraverso la dissipazione di energia per attrito: quando questo composto si muove sotto la superficie a causa della gravità, agita e frega contro l'altra roccia circostante generando ancora calore.
"Questo processo può essere estremamente efficace per certe combinazioni di spessore e viscosità che possono generare risonanze in grado di aumentare la produzione di calore", ha detto Wade Henning dell'Università del Maryland e del Goddard, co-autore del documento pubblicato sull'Astrophysical Journal Supplement Series.

La squadra ritiene che una combinazione di effetti di riscaldamento generato da maree fluide e solide possa spiegare meglio tutta l'attività vulcanica osservata su Io.
"La componente di riscaldamento mareale fluida nel modello ibrido spiega meglio la predominanza dell'attività vulcanica nella zona equatoriale e lo spostamento dei vulcani verso est, mentre il modello solido di riscaldamento mareale nel profondo mantello potrebbe spiegare l'esistenza dei vulcani ad alte latitudini", ha aggiunto Henning.

Il nuovo lavoro ha anche implicazioni nello studio di altri mondi del nostro Sistema Solare dove le interazione che avvengono sotto la superficie acquistano particolare rilevanza nella ricerca della vita extraterrestre: una giusta combinazione tra chimica e calore su lungo periodo potrebbero aver fatto la differenza per Europa o Encelado che ospitano grandi oceani di acqua liquida sotto la crosta ghiacciata.

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Elisabetta Bonora

Sono una image processor e science blogger appassionata di astronomia, spazio, fisica e tecnologia, affascinata fin da bambina dal passato e dal futuro.
Dal 2009 elaboro le immagini raw delle missioni spaziali insieme a Marco Faccin ed ho creato questo blog ad agosto 2012, in occasione dello sbarco del rover Curiosity su Marte.
Per lavoro mi occupo di digital advertising, web e video analytics presso Shiny (SV – Italia) ma passo la maggior parte del tempo libero su questo sito e tra i cataloghi delle foto scattate dalle sonde e dai rover inviati nel nostro Sistema Solare "per esplorare nuovi mondi, alla ricerca di nuove forme di vita, per arrivare là dove nessuno è mai giunto prima!" ...Ovviamente, è chiaro, sono una fan di Star Trek!

Sito web: https://twitter.com/EliBonora
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