La sonda de la NASA Juno ha registrado en Ío, el cuerpo más volcánicamente activo del sistema solar, emisiones aumentadas con un radiómetro de microondas (MWR) que proceden de apenas unos metros de profundidad. A diferencia de los instrumentos infrarrojos, que miden sobre todo la superficie, las longitudes de onda largas de los canales del MWR penetran en el subsuelo y revelan allí distribuciones de temperatura.
Así funciona la observación en profundidad
Las microondas interactúan con la roca de forma distinta a la luz visible o la radiación infrarroja. La profundidad de penetración depende de la longitud de onda, la composición, la porosidad y la humedad del material. Los canales de menor frecuencia de Juno, alrededor de 0,6 y 1,25 gigahercios, pueden —según el material— alcanzar desde varios hasta unas pocas decenas de metros de profundidad. De ese modo se detectan firmas térmicas que permanecían ocultas a observaciones puramente infrarrojas.
Lo que sugieren los patrones
Los datos muestran emisiones localmente elevadas procedentes de poca profundidad. Esto apunta a un flujo de calor en capas someras, y no solo a costras superficiales calientes de recientes corrientes de lava. Entre las explicaciones posibles figuran cámaras magmáticas poco profundas o estructuras subyacentes muy calientes que transmiten calor a las capas superiores, así como planchas de lava recién solidificadas que aún se están enfriando. De este modo, el MWR añade a los hotspots infrarrojos conocidos —como lagos de lava, canales de flujo y fisuras de alimentación— pistas sobre las fuentes inmediatas situadas por debajo.
Puesta en contexto de los resultados
El volcanismo de Ío es impulsado por las intensas fuerzas de marea ejercidas por Júpiter y por las demás lunas galileanas. Las nuevas mediciones refinan la comprensión de estos procesos al hacer visible la distribución del calor en zonas cercanas a la superficie. Esto tiene implicaciones para el entendimiento de la frecuencia de las erupciones, la intensidad de los episodios eruptivos y las rutas de flujo de la lava. Además, datos de este tipo ayudan a poner a prueba modelos de calentamiento por marea —conclusiones aplicables también a otras lunas y a exoplanetas sometidos a fuertes fuerzas de marea.
Aspecto técnico
El MWR se diseñó principalmente para estudiar capas profundas de la atmósfera de Júpiter. Su uso exitoso en un cuerpo sólido y en gran medida desprovisto de atmósfera demuestra la flexibilidad del instrumento y abre posibilidades adicionales para futuras observaciones de otras lunas o asteroides.
Qué sigue
Las observaciones de microondas ofrecen puntos de partida para campañas de seguimiento coordinadas con cámaras infrarrojas y visibles y con radiotelescopios, con objeto de seguir la evolución temporal de los hotspots. Experimentos de laboratorio sobre las propiedades dieléctricas de materiales análogos a los de Ío pueden precisar la interpretación de las profundidades de penetración y de los perfiles térmicos. Para misiones venideras, sobrevuelos dirigidos o zonas de descenso con transporte de calor somero son especialmente prometedores —por ejemplo, para toma de muestras, mediciones de flujo de calor y estudios sísmicos.
NASA Earth Observatory / Earth Science
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