IO: A Lua quente de Júpiter

Io, uma das luas de Júpiter, encontra-se à 778 milhões de quilômetros do Sol. Io é um pouco maior que a Lua. Com exceção dos lugares com atividade vulcânica, a temperatura na superfície de Io é muito mais baixa do que o ponto de congelamento.

Instrumentos à bordo da sonda espacial Galileo mediram a energia em infravermelho emitida pelas partes da lua com atividade vulcânica. Descobriu-se que Io possui pelo menos 12 vulcões ativos expelindo lava à temperaturas de mais de 1200 graus Celsius. Cientistas acreditam que a lava em um desses vulcões atinge temperaturas de mais de 1700 graus Celsius. Esta temperatura é cerca de 3 vezes mais alta do que a temperatura mais alta da superfície de Mercúrio, o planeta mais próximo do Sol.

Dois dos satélites de Júpiter, Europa e Ganímedes, mantêm Io em uma órbita elíptica em torno de Júpiter. Io é a lua mais perto de Júpiter.

Io minúsculo, com a sua sombra refletida na superfície de Júpiter gigante. (foto tirada pela sonda Cassini-Huygens, em Dezembro de 2000).

A medida em que a distância entre o planeta e Io varia, a força da atração gravitacional de Júpiter sobre Io também varia, causando mudanças no formato de Io. Cientistas acreditam que Io se aquece internamente quando muda de formato. Io então liberta seu calor interno na forma de erupções vulcânicas.

A razão de viajar numa órbita elíptica é explicada por interações gravitacionais específicas com relação as suas maiores irmãs, Europa e Ganimedes. Para cada órbita que Ganimedes completa, Europa faz duas órbitas e Io quatro. Este tipo de relação gravitacional é denominado ressonância de Laplace.

Mas, uma universidade descobriu que as luas estarão no futuro quebrando desta ressonância – Europa e Ganimedes estão gradualmente a afastar-se de Júpiter, enquanto Io se aproxima do planeta,com isso no futuro poderá haver uma colisão magnífica.

O time de cientistas chegou nestas conclusões após processar cálculos numéricos do movimento orbital de IO considerando também os dados orbitais de Europa e Ganimedes obtidos entre 1891 e 2007.

Embora atuem diferentes forças gravitacionais em Io, algumas o empurrando para Júpiter e outras na direção contrária, o novo estudo sugere que as forças interiores ganham esta disputa.

A rotação de Io aumenta gradualmente à custa da sua velocidade orbital. Quando está mais próximo de Júpiter, as forças gravitacionais do lado de Io na direção de Júpiter fazem com que a lua rode mais depressa. Io perde energia orbital, o seu período orbital diminui, e aproxima-se de Júpiter.

Já se tentou fazer estes cálculos no passado, mas com resultados pobremente forçados – e muitas vezes contraditórios -, provavelmente provocados por aproximações feitas nos seus modelos dinâmicos orbitais.

Não se sabe com certeza quando as luas vão libertar-se da sua ressonância. Se isto ocorrer numa curta escala de tempo, digamos [100 milhões] de anos ou menos, então tivemos sorte em observar Io em todo o seu esplendor vulcânico, porque o fim de sua atividade vulcânica será o destino de Io quando a ressonância se quebrar.