A investigação mostrou que o satélite de Júpiter, Io, um dos corpos celestes com maior atividade vulcânica do sistema solar, manteve o seu nível atual de atividade vulcânica há 4,57 mil milhões de anos, quando foi formado.
Escrevendo na revista Science no dia 19, a equipe da professora Catherine de Clare, do Instituto de Tecnologia da Califórnia, observou gases na atmosfera rarefeita de Io e analisou a proporção isotópica estável de moléculas contendo enxofre (S) e cloro (Cl). .
Das luas galileanas que circundam Júpiter, Io, a mais próxima de Júpiter, recebe a enorme gravidade de Júpiter e também recebe as forças das outras luas, Ganimedes e Europa. Devido a esta fricção interna e ao calor, a atividade vulcânica torna-se ativa e fluxos de lava são observados na superfície.
No entanto, ainda não se sabe totalmente quanto tempo durou esta atividade vulcânica generalizada em Io.
A equipa de investigação disse que, como a superfície de Io está em constante mudança devido à actividade vulcânica, restam apenas milhões de anos de história geológica. Em vez disso, disseram, informações sobre a história vulcânica de Io podem ser obtidas medindo isótopos estáveis de elementos voláteis na atmosfera. .
Observando a composição isotópica dos elementos químicos voláteis de Io, como o enxofre e o cloro, podemos compreender a história das emissões de gases e da perda de massa devido à atividade vulcânica.
Neste estudo, a equipe de pesquisa observou gases na atmosfera rarefeita de Io usando o maior radiotelescópio do mundo, o Atacama Large Millimeter-submillimeter Array (ALMA), localizado no Chile, e observou a presença de enxofre estável (SO₂, SO, NaCl, KCl ) no gás. Moléculas (SO₂, SO, NaCl, KCl S-32, S-34) e isótopos de cloro (Cl-35, Cl-37) foram medidos.
Como resultado, à medida que o material dentro de Io e para a atmosfera continuou a ser reciclado devido à atividade vulcânica, os isótopos leves continuaram a ser perdidos da alta atmosfera, e a proporção de isótopos pesados entre os isótopos de enxofre e cloro aumentou significativamente em relação ao valor médio. No sistema solar.
Como resultado da análise da razão isotópica de enxofre (S-34/S-32) e da razão isotópica de cloro (Cl-37/Cl35), a equipe de pesquisa descobriu que esses elementos haviam diminuído para 94~97% de sua quantidade original através de emissões. Os processos de reciclagem durante a atividade vulcânica de longo prazo parecem ter desaparecido.
Os resultados também indicam que Io manteve o seu nível atual de atividade vulcânica ao longo da maior parte ou de toda a sua história desde a sua formação, há 4,57 mil milhões de anos, e que as taxas de emissões de gases e perda de massa foram provavelmente mais elevadas nos seus primeiros dias.
◆ Fonte: Science, Catherine de Clare et al., “Evidência isotópica de vulcanismo de longa duração em Io”, www.science.org/doi/10.1126/science.adj0625
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