Una nuova analisi di dati provenienti dal veicolo spaziale Galileo della NASA, ha rivelato che sotto la superficie della luna vulcanica di Giove, Io, è presente un "oceano" parzialmente fuso di magma.
Lo studio, pubblicato il 13 maggio sulla rivista Science, è la prima conferma diretta della presenza di magma sotterraneo su Io.
La ricerca è stata condotta dagli scienziati dell'UCLA, la UC di Santa Cruz e della University of Michigan-Ann Arbor.
"Il magma caldo dell'oceano di Io è milioni di volte più conduttore di elettricità delle tipiche rocce sulla superficie della Terra", ha detto l'autore principale dello studio, Krishan Khurana, ex co-ricercatore del team di Galileo e geofisico per l'Institute dell'UCLA di Geofisica e Fisica Planetaria.
"Proprio come le onde con le travi a vista da un metal detector dell'aeroporto, rimbalzano sulle monete metalliche in tasca, tradendo la loro presenza al rivelatore, così il campo magnetico rotante di Giove rimbalza continuamente al largo delle rocce fuse all'interno di Io. Il segnale rimbalzato può essere rilevato da un magnetometro su un veicolo spaziale che passa nelle vicinanze.
"Gli scienziati sono entusiasti del fatto che finalmente abbiano capito da dove proveniva il magma di Io, fornendo una spiegazione per alcune delle misteriose anomalie che erano emerse in alcuni dei dati sul campo magnetico registrati da Galileo", ha aggiunto Khurana. "Io, emette continuamente un segnale presente nel campo magnetico di Giove che corrisponde a quanto ci si aspetterebbe da quello emesso dalle rocce fuse o parzialmente fuse presenti nelle profondità sotto la sua superficie".
I vulcani noti di Io sono diversi da quelli sulla Terra; Io produce circa 100 volte più lava ogni anno di tutti i vulcani della Terra. Mentre quelli sulla Terra si verificano in punti caldi localizzati, come ad esempio il "Ring of Fire" in giro per l'Oceano Pacifico, i vulcani di Io sono distribuiti in tutta la sua superficie. Un oceano di magma globale che si trova sotto 20 a 30 miglia (30 a 50 km) della crosta di Io e aiuta a spiegare l'attività sismica della luna.
"E 'stato suggerito che sia la Terra che la Luna possono aver avuto simili oceani di magma miliardi di anni fa, al tempo della loro formazione, ma si sono poi raffreddati", ha detto Torrence Johnson, che era scienziato del progetto Galileo, al NASA Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, e che non era direttamente coinvolto nello studio. "Il vulcanesimo di Io ci illumina su come funzionano i vulcani e fornisce una finestra indietro nel tempo per l'attività vulcanica che si verificó sulla Terra e la Luna nel corso della loro storia più antica".
I vulcani di Io sono stati scoperti dalla sonda Voyager della NASA nel 1979. L'energia per l'attività vulcanica nasce dalla spremitura e l'allungamento della luna a causa della forza di gravità di Giove cui orbita intorno il satellite Io.
La sonda Galileo era stata lanciato nel 1989 e ha iniziato ad orbitare attorno a Giove nel 1995. Dopo il successo della missione, la sonda è stata volutamente inviata nell'atmosfera di Giove nel 2003. Una traccia inspiegabile apparve nei dati del campo magnetico ripresa da Galileo nel randeaz-vous con Io nel mese di ottobre d 1999 e nel febbraio del 2000, durante la fase finale della missione.
"Ma al momento, i modelli di interazione tra Io e l'immenso campo magnetico di Giove, che bagna la luna in particelle cariche, non erano ancora abbastanza sofisticate per farci capire cosa stava succedendo all'interno di Io", ha detto il coautore dello studio Xianzhe Jia dell'Università del Michigan.
I recenti lavori nel campo della fisica minerale hanno mostrato che un gruppo di rocce dette "ultramafiche" sono in grado di trasportare notevoli quantità di corrente elettrica quando sono allo stato fuso.
Sulla Terra, le rocce ultramafiche si ritiene che derivino dal mantello. La scoperta ha spinto Khurana e i colleghi a verificare l'ipotesi che la strana traccia radar fosse stata prodotta da uno strato di corrente elettrica che circola in tra il magma fuso o parzialmente fuso di questo tipo di roccia.
I test hanno dimostrato che le firme rilevate da Galileo sono emesse da una pietra come la lherzolite, una roccia ignea ricca di silicati di magnesio e ferro, trovata per esempio, a Spitzbergen, in Norvegia.
Lo strato di oceano di magma su Io sembra essere più di 30 miglia (50 km) di spessore, vale a dire almeno il 10 per cento del volume dell'intera luna. La temperatura di formazione delle vesciche di magma è probabilmente superiore ai 2.200 gradi Fahrenheit (1.200 gradi Celsius).
Ulteriori co-autori dello studio sono Christopher T. Russell, professore di geofisica e fisica dello spazio nel Dipartimento UCLA di Scienze della Terra e dello Spazio; Margaret Kivelson, professore emerito di fisica dello spazio nel Dipartimento UCLA di Scienze della Terra e dello Spazio; Gerald Schubert, professore di geofisica e fisica planetaria in UCLA Dipartimento di Scienze della Terra e dello Spazio; e Francis Nimmo, professore associato di Scienze della Terra e planetarie presso la UC di Santa Cruz.
La missione Galileo è stata gestita dal Jet Propulsion Laboratory (JPL), del California Institute of Technology di Pasadena, per la NASA.
Foto di apertura: La foto mostra il campo magnetico emesso dalla struttura interna di Io che distorce quello esterno di Giove, così come rilevato dagli strumenti di Galileo. (Credit: NASA/JPL/University of Michigan/UCLA))
A cura di Jia-Rui Cook
Traduzione a cura di Arthur McPaul
Lo studio, pubblicato il 13 maggio sulla rivista Science, è la prima conferma diretta della presenza di magma sotterraneo su Io.
La ricerca è stata condotta dagli scienziati dell'UCLA, la UC di Santa Cruz e della University of Michigan-Ann Arbor.
"Il magma caldo dell'oceano di Io è milioni di volte più conduttore di elettricità delle tipiche rocce sulla superficie della Terra", ha detto l'autore principale dello studio, Krishan Khurana, ex co-ricercatore del team di Galileo e geofisico per l'Institute dell'UCLA di Geofisica e Fisica Planetaria.
"Proprio come le onde con le travi a vista da un metal detector dell'aeroporto, rimbalzano sulle monete metalliche in tasca, tradendo la loro presenza al rivelatore, così il campo magnetico rotante di Giove rimbalza continuamente al largo delle rocce fuse all'interno di Io. Il segnale rimbalzato può essere rilevato da un magnetometro su un veicolo spaziale che passa nelle vicinanze.
"Gli scienziati sono entusiasti del fatto che finalmente abbiano capito da dove proveniva il magma di Io, fornendo una spiegazione per alcune delle misteriose anomalie che erano emerse in alcuni dei dati sul campo magnetico registrati da Galileo", ha aggiunto Khurana. "Io, emette continuamente un segnale presente nel campo magnetico di Giove che corrisponde a quanto ci si aspetterebbe da quello emesso dalle rocce fuse o parzialmente fuse presenti nelle profondità sotto la sua superficie".
I vulcani noti di Io sono diversi da quelli sulla Terra; Io produce circa 100 volte più lava ogni anno di tutti i vulcani della Terra. Mentre quelli sulla Terra si verificano in punti caldi localizzati, come ad esempio il "Ring of Fire" in giro per l'Oceano Pacifico, i vulcani di Io sono distribuiti in tutta la sua superficie. Un oceano di magma globale che si trova sotto 20 a 30 miglia (30 a 50 km) della crosta di Io e aiuta a spiegare l'attività sismica della luna.
"E 'stato suggerito che sia la Terra che la Luna possono aver avuto simili oceani di magma miliardi di anni fa, al tempo della loro formazione, ma si sono poi raffreddati", ha detto Torrence Johnson, che era scienziato del progetto Galileo, al NASA Jet Propulsion Laboratory di Pasadena, in California, e che non era direttamente coinvolto nello studio. "Il vulcanesimo di Io ci illumina su come funzionano i vulcani e fornisce una finestra indietro nel tempo per l'attività vulcanica che si verificó sulla Terra e la Luna nel corso della loro storia più antica".
I vulcani di Io sono stati scoperti dalla sonda Voyager della NASA nel 1979. L'energia per l'attività vulcanica nasce dalla spremitura e l'allungamento della luna a causa della forza di gravità di Giove cui orbita intorno il satellite Io.
La sonda Galileo era stata lanciato nel 1989 e ha iniziato ad orbitare attorno a Giove nel 1995. Dopo il successo della missione, la sonda è stata volutamente inviata nell'atmosfera di Giove nel 2003. Una traccia inspiegabile apparve nei dati del campo magnetico ripresa da Galileo nel randeaz-vous con Io nel mese di ottobre d 1999 e nel febbraio del 2000, durante la fase finale della missione.
"Ma al momento, i modelli di interazione tra Io e l'immenso campo magnetico di Giove, che bagna la luna in particelle cariche, non erano ancora abbastanza sofisticate per farci capire cosa stava succedendo all'interno di Io", ha detto il coautore dello studio Xianzhe Jia dell'Università del Michigan.
I recenti lavori nel campo della fisica minerale hanno mostrato che un gruppo di rocce dette "ultramafiche" sono in grado di trasportare notevoli quantità di corrente elettrica quando sono allo stato fuso.
Sulla Terra, le rocce ultramafiche si ritiene che derivino dal mantello. La scoperta ha spinto Khurana e i colleghi a verificare l'ipotesi che la strana traccia radar fosse stata prodotta da uno strato di corrente elettrica che circola in tra il magma fuso o parzialmente fuso di questo tipo di roccia.
I test hanno dimostrato che le firme rilevate da Galileo sono emesse da una pietra come la lherzolite, una roccia ignea ricca di silicati di magnesio e ferro, trovata per esempio, a Spitzbergen, in Norvegia.
Lo strato di oceano di magma su Io sembra essere più di 30 miglia (50 km) di spessore, vale a dire almeno il 10 per cento del volume dell'intera luna. La temperatura di formazione delle vesciche di magma è probabilmente superiore ai 2.200 gradi Fahrenheit (1.200 gradi Celsius).
Ulteriori co-autori dello studio sono Christopher T. Russell, professore di geofisica e fisica dello spazio nel Dipartimento UCLA di Scienze della Terra e dello Spazio; Margaret Kivelson, professore emerito di fisica dello spazio nel Dipartimento UCLA di Scienze della Terra e dello Spazio; Gerald Schubert, professore di geofisica e fisica planetaria in UCLA Dipartimento di Scienze della Terra e dello Spazio; e Francis Nimmo, professore associato di Scienze della Terra e planetarie presso la UC di Santa Cruz.
La missione Galileo è stata gestita dal Jet Propulsion Laboratory (JPL), del California Institute of Technology di Pasadena, per la NASA.
Foto di apertura: La foto mostra il campo magnetico emesso dalla struttura interna di Io che distorce quello esterno di Giove, così come rilevato dagli strumenti di Galileo. (Credit: NASA/JPL/University of Michigan/UCLA))
A cura di Jia-Rui Cook
Traduzione a cura di Arthur McPaul
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