Isótopos de enxofre e cloro na atmosfera de Io indicam que ela esteve vulcanicamente ativa durante toda a história de 4,57 bilhões de anos do Sistema Solar.

Esta visão global de Io foi obtida em Janeiro de 1999 pela sonda Galileo da NASA.  Crédito da imagem: NASA/JPL/Universidade do Arizona.

Esta visão global de Io foi obtida em Janeiro de 1999 pela sonda Galileo da NASA. Crédito da imagem: NASA/JPL/Universidade do Arizona.

A lua de Júpiter, Io, é o corpo mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar.

A atividade vulcânica de Io é o resultado do aquecimento das marés devido à fricção gerada no interior da lua à medida que ela é puxada entre Júpiter e as luas vizinhas de Europa e Ganimedes.

No entanto, há quanto tempo esta lua hospedou um vulcanismo tão extenso não é totalmente compreendido.

Devido ao atual nível de atividade vulcânica da Lua, a superfície de Io está constantemente sendo retrabalhada, deixando um registro geológico apenas dos milhões de anos mais recentes de sua história.

Medições isotópicas estáveis ​​de elementos voláteis na atmosfera de Io poderiam fornecer informações sobre a história do vulcanismo em Io.

“Io é uma lua de Júpiter e é o corpo vulcanicamente mais ativo do nosso Sistema Solar”, disse o Dr. Ery Hughes, geoquímico de fluidos vulcânicos da GNS Science.

“Io está em ressonância orbital com duas outras grandes luas de Júpiter, Europa e Ganimedes.”

“Cada vez que Ganimedes orbita Júpiter uma vez, Europa orbita duas vezes e Io orbita quatro vezes.”

“Esta configuração faz com que a órbita de Io em torno de Júpiter seja elíptica em vez de circular, alterando ciclicamente a atração gravitacional de Júpiter sobre Io.”

“Essa mudança na atração gravitacional causa o que chamamos de aquecimento das marés em Io, assim como a Lua causa as marés oceânicas na Terra, o que causa o vulcanismo.”

“No entanto, não está claro há muito tempo que o vulcanismo ocorre em Io e como este comportamento pode ter variado ao longo dos 4,57 mil milhões de anos de história de Io.”

“Io tem vulcanismo em uma escala tão extrema que a superfície de Io se renova o tempo todo, deixando poucos vestígios do passado.”

“Felizmente, investigar o enxofre e os seus isótopos permite-nos voltar no tempo em Io.”

Katherine de Kleer e seus colegas usaram o Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) para observar os gases na tênue atmosfera de Io e determinar os rádios isotópicos estáveis ​​de enxofre e cloro. portando moléculas.

Os cientistas descobriram que ambos os elementos são altamente enriquecidos em isótopos pesados ​​em comparação com os valores médios do sistema solar, devido à perda de isótopos mais leves da atmosfera superior, à medida que o material é continuamente reciclado entre o interior e a atmosfera de Io.

As descobertas indicam que Io perdeu 94% a 99% do enxofre que passa por esse processo de liberação de gases e reciclagem.

Isso exigiria que Io tivesse o nível atual de atividade vulcânica durante toda a sua vida.

“O enxofre é liberado do interior de Io para a atmosfera pelo aquecimento das marés através do vulcanismo”, disse o Dr. Hughes.

“Parte do enxofre é perdido para o espaço devido à magnetosfera de Júpiter, um monte de partículas carregadas girando em torno de Júpiter que atingem continuamente a atmosfera de Io.”

“O enxofre que fica para trás acaba sendo enterrado de volta no interior de Io, pronto para reiniciar o ciclo.”

“Isótopos do mesmo elemento têm pesos diferentes entre si e, portanto, podem se comportar de forma ligeiramente diferente durante este ciclo.”

“Acontece que o enxofre que é perdido para o espaço em Io é um pouco isotopicamente mais leve do que o enxofre que é reciclado de volta para o interior de Io.”

“Por causa disso, com o tempo, o enxofre deixado em Io fica isotopicamente cada vez mais pesado. O quanto mais pesado depende de há quanto tempo o vulcanismo ocorre.”

“Encontramos muito mais enxofre isotopicamente pesado na atmosfera de Io do que a média do sistema solar. Isto exige que Io tenha perdido quase todo o seu enxofre original.”

“Com base na modelagem numérica, isso significa que Io tem estado vulcanicamente ativo há bilhões de anos, o que significa que o aquecimento das marés e a ressonância orbital também têm ocorrido durante a maior parte da história de Io.”

“No futuro, a variabilidade da composição isotópica de enxofre da atmosfera pode ajudar-nos a quantificar a taxa média de aquecimento das marés em Io.”

O estudar aparece no diário Ciência.

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Catarina de Kleer e outros. Evidência isotópica de vulcanismo de longa duração em Io. Ciência, publicado on-line em 18 de abril de 2024; doi: 10.1126/science.adj0625

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Formado em Educação Física, apaixonado por tecnologia, decidi criar o site news space em 2022 para divulgar meu trabalho, tenho como objetivo fornecer informações relevantes e descomplicadas sobre diversos assuntos, incluindo jogos, tecnologia, esportes, educação e muito mais.