A lua de Júpiter, Io, provavelmente esteve ativa durante toda a história do nosso sistema solar

A composição da atmosfera de Io indica que ele já perdeu sextilhões de toneladas de enxofre, e um dia ficará sem esse elemento.

A lua de Júpiter, Io, é o corpo mais vulcânico do sistema solar. Crédito: NASA/JPL/Universidade do Arizona 

O corpo mais vulcânico do sistema solar, Io é um mundo infernal do inferno que constantemente cospe magma sulfuroso no espaço. E um novo estudo sugere que tem sido assim há muito, muito tempo.

O estudo, publicado na Science, indica que durante a maior parte – ou possivelmente todos – de seus 4,57 bilhões de anos de existência, Io tem sido um mundo furioso. Como a grande lua mais interna de Júpiter, ela está sujeita a um intenso cabo de guerra gravitacional entre seu enorme planeta-mãe e as grandes luas próximas Europa e Ganimedes, ambas presas em órbitas ressonantes. (Para cada quatro vezes que Io orbita Júpiter, Europa o faz duas vezes e Ganimedes uma vez.)

Olhando para trás em Io

Como Io é tão vulcânica, sua superfície é relativamente jovem e não pode ser usada para perscrutar muito longe a história da Lua. Em vez disso, os autores do estudo usaram o Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA) para procurar a presença de isótopos estáveis de enxofre e cloro na fina e tênue atmosfera de Io. Isótopos são átomos de um único elemento que têm o mesmo número de prótons, mas números variáveis de nêutrons em seus núcleos.

Eles esperavam que a presença de certos isótopos pudesse revelar melhor a história do vulcanismo no mundo, já que dióxido de enxofre e gases de cloro são liberados durante a atividade vulcânica, para que sua presença e concentração na atmosfera pudessem ser reveladoras.

O que eles descobriram foi que isótopos mais leves parecem estar esgotados, enquanto isótopos mais pesados dominam as explosões vulcânicas atuais, que expelem uma média de cerca de uma tonelada de material por segundo em todo o mundo. Isso indica que Io já esgotou cerca de 94 a 99% de seu enxofre disponível, o que, por sua vez, é "evidência de que ... Io vem perdendo enxofre essencialmente durante todo o período de tempo de sua existência", diz a principal autora do estudo, Katherine de Kleer, cientista planetária do Caltech.

Orçamento de enxofre

Supondo que Io inicialmente detinha cerca de 20.000.000.000.000.000.000 (ou 20 sextilhões) toneladas de enxofre, a quantidade perdida até agora deixa cerca de 200 quintilhões a 1,2 sextilhão de toneladas de enxofre ainda dentro da Lua para impulsionar novas erupções. Isso pode parecer muito, mas no ritmo que está indo, "antes do fim do sistema solar, antes que o Sol se expanda e engula alguns dos planetas e mude tudo, Io ficará sem seu enxofre", diz de Kler.

Os cientistas planetários não sabem bem o que acontecerá a seguir. Afinal, as tensões das marés em Io não desaparecerão. "É meio divertido pensar em como seria o vulcanismo de Io quando ele não tem esse gás rico em enxofre impulsionando-o."

O magma não pode simplesmente chegar à superfície antes de uma erupção – ele precisa de gases para empurrá-lo. É por isso que o dióxido de enxofre é tão importante. E "sem o dióxido de enxofre, teria que haver outra coisa para conduzir o magma à superfície", diz de Kler. "Eu não fiz a química de qual seria o caso Io se houvesse um gás diferente, mais exótico, que seria o principal condutor."

Observações de acompanhamento usando o ALMA para procurar outros isótopos de enxofre poderiam ajudar a reunir a história inicial de Io e confirmar essas observações. Isso forneceria "um bom teste desse modelo e talvez nos permitisse refinar um pouco mais como esse processo está funcionando", diz de Kler.

Mas o estudo atual também dá uma visão de como as luas galileanas de Júpiter - Io, Europa, Ganimedes e Calisto - se formaram, já que suas órbitas indicam que essas luas provavelmente se formaram nos lugares em que estão agora. "Se Io tem sido vulcanicamente ativo por bilhões de anos, então isso significa que essas três luas estiveram nessa configuração dinâmica potencialmente por toda a idade do sistema solar", diz de Kler.

Fonte: Astronomy.com