È un mondo in eterno tormento, dove il suolo si contorce, le montagne tremano e fiumi di lava si riversano incessantemente sulla superficie. Io, una delle lune di Giove, è il luogo più vulcanicamente attivo dell'intero Sistema Solare.
Ora, grazie al telescopio spaziale James Webb (JWST), gli scienziati hanno potuto scrutare con occhi nuovi questo inferno lontano, scoprendo dettagli mai visti prima sui suoi vulcani e sulla sua atmosfera. . Forze titaniche. La potente attrazione gravitazionale di Giove, combinata con quella delle altre lune gioviane, la sottopone a un continuo gioco di stiramenti e compressioni. È come se la luna venisse costantemente strizzata da mani invisibili.
Questo processo, chiamato riscaldamento mareale, genera un calore interno così intenso da fondere rocce e minerali, alimentando una miriade di vulcani attivi che sprigionano zolfo e lava incandescente.. Il James Webb svela un'eruzione colossale. Nel novembre 2022, il JWST ha rivolto i suoi sensibili occhi infrarossi verso Io per la prima volta. Le immagini raccolte dallo spettrografo nel vicino infrarosso, capace di misurare con grande precisione la temperatura e la composizione chimica della superficie, hanno rivelato un'eruzione vulcanica di energia straordinaria nella zona di Kanehekili Fluctus.. A ciclo continuo. Inoltre, per la prima volta, gli scienziati hanno osservato che alcuni vulcani di Io emettono una forma eccitata di monossido di zolfo, una firma chimica che conferma un'ipotesi formulata da Imke de Pater e dal suo team oltre vent'anni fa. Il telescopio ha inoltre rilevato un picco di emissioni termiche provenienti da Loki Patera, un gigantesco lago di lava profondo e instabile. Qui, una spessa crosta solida si forma periodicamente in superficie, solo per sprofondare nuovamente nella lava fusa sottostante, rinnovando il paesaggio in un ciclo costante di distruzione e rinascita.. Nove mesi dopo. Nell'agosto 2023, il team di ricerca – cui risultati sono stati pubblicato su JGR Planets - ha avuto una seconda opportunità: osservare di nuovo Io, nelle stesse regioni, mentre la luna attraversava l'ombra di Giove. Questa condizione è preziosa per gli astronomi, perché permette di catturare deboli emissioni infrarosse normalmente sommerse dalla luce del Sole.
Le nuove immagini hanno raccontato una storia di trasformazioni: le colate laviche di Kanehekili Fluctus si erano estese fino a 4.300 chilometri quadrati, quadruplicando l'area rispetto al 2022. A Loki Patera, invece, si era formata una nuova crosta raffreddata, in perfetta coerenza con il comportamento ciclico osservato nel corso dei decenni.. Il mistero del "vulcanismo invisibile". Ma il JWST ha anche catturato qualcosa di inatteso: emissioni di monossido di zolfo provenienti non solo da Kanehekili, ma anche da due regioni prive di vulcani visibili. Gli scienziati le hanno attribuite a un fenomeno che hanno battezzato "vulcanismo invisibile" — processi sotterranei o diffusi che sfuggono ancora agli strumenti di osservazione diretta.
E per la prima volta, le immagini del 2023 hanno rivelato emissioni di gas di zolfo (S₂) a lunghezze d'onda mai viste prima nell'atmosfera di Io (nello specifico si tratta dello stato eccitato centrato attorno a ~ 1707 nm e dell'emissione atomica di zolfo neutro a lunghezze d'onda di circa 1082 nm e 1131 nm). A differenza del monossido di zolfo, che si concentra in aree irregolari, il gas di zolfo appariva distribuito in modo più uniforme su una vasta porzione dell'emisfero settentrionale.. Un gioco di elettroni e zolfo. Le nuove osservazioni hanno portato a un'altra rivelazione affascinante: queste emissioni di zolfo non provengono direttamente dai vulcani, ma sono il risultato di un processo elettrico. Gli elettroni del "toro" di plasma di Io (il toro di plasma è una gigantesca ciambella di particelle cariche che circonda l'orbita della luna) penetrano nella sua atmosfera ricca di anidride solforosa (SO₂), eccitando gli atomi di zolfo e facendoli brillare nell'infrarosso. L'orientamento del JWST e la posizione dell'emisfero settentrionale rispetto al toro spiegano perché queste emissioni siano concentrate proprio in quella zona.. Un equilibrio stabile. Quando i dati del James Webb vengono confrontati con quelli raccolti negli anni dai telescopi Keck e Hubble, emerge un quadro coerente e inatteso: nonostante la furia vulcanica che devasta costantemente la superficie, il sistema formato dall'atmosfera di Io e dal toro di plasma gioviano sembra stabile da decenni..
