Un articolo pubblicato sulla rivista “Journal of Geophysical Research” descrive una ricerca finanziata dalla NASA sull’atmosfera di Io, una delle lune “galileiane” di Giove. Un gruppo di scienziati guidati da Constantine Tsang del Southwest Research Institut ha rilevato i cambiamenti che avvengono nell’atmosfera di Io, notando come essa collassi quando entra nell’ombra di Giove e la temperatura scende.
Io è una luna unica per la presenza di oltre 300 vulcani attivi che ne fanno il corpo celeste geologicamente più attivo dell’intero sistema solare. Quest’intensa attività vulcanica è causata dalle forze gravitazionali che operano su Io da una parte da Giove ma dall’altra anche dalle altre lune galileiane. Il risultato è un attrito che genera una notevole attività vulcanica che produce un’atmosfera, seppure sottile, composta soprattutto di biossido di zolfo, conosciuto anche come anidride solforosa.
I vulcani emettono pennacchi di biossido di zolfo sotto forma gassosa che possono estendersi fino a 480 chilometri sopra la superficie di Io grazie alla gravità ridotta oltre a lava basaltica che può fluire per centinaia di chilometri. La luce del Sole non è molto forte a quella distanza ma è sufficiente a mantenere l’atmosfera di Io allo stato gassoso. Tuttavia, quando questa luna entra nell’ombra di Giove la temperatura scende da -148° Celsius a -168° Celsius.
Le osservazioni in quelle condizioni di tenebra sono difficili ma gli autori di questa ricerca ci sono riusciti. La chiave di questa ricerca è costituita da osservazioni delle radiazioni termiche emesse dall’atmosfera di Io e non della luce solare riflessa. Per ottenere questo risultato, i ricercatori hanno utilizzato il telescopio Gemini North alle Hawaii e lo spettrografo TEXES (Texas Echelon Cross Echelle Spectrograph).
Ogni 1,7 giorni, Io entra nell’ombra di Giove e l’eclissi conseguente dura circa due ore. Durante questo periodo la temperatura sulla superficie scende e nel momento di eclissi totale l’atmosfera collassa in ghiaccio precipitando su di essa. Quando Io viene di nuovo colpito dalla luce solare la temperatura sulla superficie risale abbastana da provocare la sublimazione del biossido di zolfo ghiacciato ripristinando l’atmosfera gassosa.
Gli scienziati sospettavano l’esistenza di questo fenomeno ma solo ora è stato possibile rilevarlo direttamente. Ora i continui cambiamenti nell’atmosfera di Io sono stati confermati con l’osservazione della correlazione tra presenza di luce solare sulla superficie e lo stato del biossido di zolfo. Questa sostanza viene prodotta dai vulcani ma la sua temperatura è determinata dall’esposizione alla luce solare.
Un po’ di biossido di zolfo emesso dai vulcani di Io sfugge alla gravità di questa luna diffondendosi nel sistema di Giove e contribuendo ad alcune caratteristiche delle aurore visibili ai poli del pianeta. La sonda spaziale Juno della NASA ha raggiunto l’orbita di Giove il 4 luglio perciò questa ricerca sarà utile a capire meglio cosa succede su Io ma anche per la missione Juno per studiare il pianeta.
