"De todas as histórias de viajantes que retornaram da Voyager, as minhas favoritas falam das descobertas realizadas no mais interno dos satélites galileanos, Io." – Cosmos, de Carl Sagan.
Deveras, Io pode ser considerada uma lua interessante do Sistema Solar ao lado de Titã (lua de Saturno) e Tritão (lua de Netuno). Apesar de haver sinais de vulcanismo em outros astros do Sistema Solar, como Vênus e Marte, estes parecem que estão inativos. Mesmo na Terra não há o tempo todo vulcões em atividade.
Visão panorâmica da superfície de Io obtida pela Voyager 1 em 04/03/1979 a uma distância de 862.000 km. Cada um dos pontos escuros, quase circulares, é um vulcão recentemente em atividade. Um vulcão circundado por um halo claro, próximo ao centro, foi observado em erupção 15 hs antes da tomada desta imagem; foi chamado de Prometeu. (Crédito NASA/JPL)
Gravura artística mostrando Io em transito no disco de Júpiter visto da superfície de Europa. (Crédito Don Dixon)
O satélite galileano Io parece flutuar sob as nuvens de Júpiter nessa imagem capturada em 01/01/2001 pela Cassini, apesar do satélite está distante do planeta em média 350.000 km. (Crédito NASA/JPL/University of Arizona)
A provável causa da atividade geológica em Io é o efeito de maré. A órbita de Io é pertubada por Europa (que pode está a apena 249.000 quilômetros de distância e é sincronizada em 2:1) e Ganimedes (distância mínima de 649.000 quilômetros) que o esticam em direção ao espaço. Júpiter por sua vez, arrasta Io em direção ao centro do planeta, que está 421.600 quilômetros, gastando 1 dia e 19 horas. Dessa forma a superfície de Io é deformado até 100 metros!
A situação de Io é ainda mais complexa porque está situado dentro do intenso cinturão de radiação formado por elétrons e íons apanhados pelo campo magnético de Júpiter. À medida que este campo roda com o planeta, tira de Io uma tonelada de material por segundo, que forma uma rosca de íons, geralmente de enxofre e oxigênio, ao redor da órbita do satélite. Algumas partículas chegam até a atmosfera de Júpiter provocando auroras polares. Deveras Io é um local hostil e proibido para humanos e até mesmo máquinas.
Uma pluma de gases e partículas é ejetado a 100 km acima da superfície de Io na região chamada de Masubi. Imagem obtida pela Galileo em 3/jul/1999 a uma distância de 130.000 km com resolução de 1,3 km. (Crédito NASA/JPL/University of Arizona)
Concepção artística de Io, a lua vulcânica de Júpiter, brilha por causa da aurora e das emissões dos vulcões ativos. Em Júpiter as auroras brilhantes próximos aos pólos podem ter uma conexão entre o campo magnético do planeta e de Io. (Crédito Don Davis)
Io é quinto satélite. Na mitologia grega foi mais uma donzela amada por Zeus. Io tem densidade (3,53 g/cm³) parecida com a Lua. Diferente dos outros satélites do Sistema Solar, Io deve ter pouca água. Possui uma atmosfera tênue composto de dióxido de enxofre e talvez outros gases. O céu é escuro e no hemisfério apontado para Júpiter a visão é dominada pelo planeta que aparece 30 vezes maior do que a Lua vista da Terra. A temperatura na superfície tem média de -155º C, mas nos locais mais quentes chegam aos 17º C. Por esta razão os gases saem dos vulcões começam a congelar e vira neve.
Dois vulcões em erupção no limbo de Io. As proeminências atingiam altura variaáveis entre 70 e 300 km de altura; a proeminência inferior é do vulcão Maui Patera. Imagem da Voyager 2 em 09/07/1979 de uma distância de 1,2 milhão de km. (Crédito NASA/JPL)
Foram observados várias modificações ao compararem as fotos das Voyager 1, Voyager 2 e Galileo. A maior parte da superfície tem cor amarelada, mas também há tons alaranjados, vermelhos, marrons, pretos, brancos e até esverdeados. O responsável por toda essa coloração pode ser o enxofre e o dióxido de enxofre em temperaturas e constituição físicas diferentes. Por exemplo, a forma comum do enxofre (com 8 moléculas) tem tom amarelado, já a cor vermelha é o enxofre com apenas 3 ou 4 moléculas, segundo explicação de John R. Spencer, da Lowell Observatory, na revista Science. As imagens também revelaram que toda a superfície de Io parece consistir de lava em vários estágios de esfriamento.
Close-up em cor falsa de Prometeus usando filtros próximos ao infravermelho, verde e violeta, obtida pela Galileo em 10/out/1999 de uma distância de 130.000 km, com resolução de 1,3 km. Vemos a garganta do vulcão (em preto) e a pluma (em verde). (Crédito NASA/University of Arizona)
Essa gravura ilustra a corrente idéia científica sobre o papel do enxofre no vulcões de Io e as cores encontradas na superfície. O gás emitido pelos vulcões é enxofre com dois átomos (S2) conforme indicado pela flecha verde. Quando caem na superfície gelada se organizam em moléculas maiores (S3, S4) dando o tom avermelhado. Com o tempo a maioria ficam numa configuração estável (S8), que formam o enxofre comum, de cor amarelo pálido. (Crédito Lowell Observatory/NASA)
Não foram encontradas crateras de impacto em Io por causa do constante "rejuvenescimento" da superfície. No entanto tem uma variedade de terrenos não relacionada com os vulcoes, tais como as montanhas de até 16.500 metros de altura, fazendo de Io o astro com os cumes mais altos do Sistema Solar! No site da CNN encontramos: "Os cientistas ficaram intrigados com o tamanho das montanhas de Io, que não são vulcânicas. Considerando o intenso calor na superfície, eles esperavam que a superfície fosse líquida ou lamacenta." A atual explicação para esta altas montanhas não vulcânicas são o resultado de compressões da crosta e da ação do calor interno do satélite. Outro tipo de terreno é as "manchas brancas", sobretudo próximas ao pólo sul, que devem ser depósitos de enxofre e dióxido de enxofre.
Imagem em cor falsa de 170 m de resolução, obtida pela Galileo em 22/fev/2000 do centro de Prometeus. Vemos diversas formações além da garganta e da pluma: caldera semi-circular cheio de lava escuro de 90 km de extensão (à direita), nevoeiros (manchas brancas) e remendos brilhantes provavelmente compostos de dióxido de enxofre. (Crédito NASA/University of Arizona)
Essa vista imaginária da colisão dos fragmentos do cometa Shoemaker-Levy 9 da superfície de Io, foi publicada na revista Sky&Telescope e no livro The Cosmic Perspective. (Crédito Joe Bergeron)
Io é "um laboratório natural de vulcões", diz Duane Bindschadler, cientista da Galileo. A principal característica superfícial está relacionada com vulcões: caldeiras com vários quilômetros de profundidade, lagos de enxofre derretido, fluxos de fluído de centenas de quilômetros de extensão e orifícios vulcânicos. Os próprios vulcões têm dimensões de algumas dezenas de quilômetros, geralmente identificados por manchas negras; muitas vezes, estão rodeados por uma auréola de materiais tão escuros quanto à cratera central.
O vulcão Prometheus está ativo pelo menos desde 1979, quando a Voyager 1 a fotografou pela primeira vez. Apresenta uma pluma de gás e partículas com 80 km de altura, sendo a mais ativa de Io. O seu tamanho e a sua forma têm-se mantido constantes, embora a localização da pluma se tenha deslocado cerca de 85 km para ocidente. "A chaminé principal do vulcão não se moveu, mas a pluma sim" afirmou a Dra. Rosaly Lopes-Gautier, do JPL.
Imagem global de Io obtida pela Galileo em 20/fev/1997 de uma distância de 554.000 km com resolução de 11,2 km. Estão identificadas alguns locais. (Crédito NASA/Lunar and Planetary Laboratory/Ielcinis Louis)
Explosão vulcânica em Io adquirida pela Voyager 1 em 04/mar/1979 de uma distância de 490.000 km. O material foi ejetado há 161 km de altura com velocidade de 1.900 km/h. (Crédito NASA/JPL)
Apesar da surpresa da descoberta dos vulcões em Io, alguns dias antes publicou-se um artigo que levantava a hipótese do vulcanismo em Io. O principal vulcão é Pele cujo projéteis são ejetados até 280 quilômetros e com anel ao redor de 700 quilômetros. Porém o mais ativo se chama Loki Patera, que lança enormes quantidades de lava constantemente com mais de 400 quilômetros de altura. Os vulcões lançam jorros tão espetaculares que podem ser vistos por telescópios instalados na Terra. Para se ter uma idéia, uma única explosão do vulcão Pillan cobriu com uma substância cinzenta uma área maior que o estado de São Paulo!
Erupção do vulcão Pillan Patera em Io. Foi obtida pela Galileo em 17/nov/1997 à 140 km de altura. (Crédito NASA/JPL/University of Arizona)
Comentando um pouco mais, a brasileira Rosaly Lopes-Gautier, cientista da Galileo, que já descobriu quase 30 vulcões em Io, escreveu: "Interessante é que os dados colhidos pela Galileo até agora mostraram que Io tem no mínimo cem vulcões ativos. Comparando, a Terra tem 600 vulcões ativos, mas poucos estão em erupção ao mesmo tempo. Em Io, os dados indicam que as erupções duram anos ou décadas....É surpreendente também a temperatura da lava, por volta de 1.500º C."
Uma erupção vulcânica ativa em Io foi capturado nesta imagem em cor falsa, obtida pela Galileo em 22/fev/2000, com área total de 250 km. O local chama-se Tvashtar Catena. No canto esquerdo vemos a lava de 60 km de extensão. (Crédito NASA/JPL/University of Arizona)
Outros cientistas também têm ficado surpresos com novas descobertas; veja alguns exemplos. Comentando sobre Linda Morabito, cientista da Voyager 1, Carl Sagan escreveu em 1980: "Para surpresa sua, viu uma pluma brilhante deslocando-se na escuridão, proveniente da superfície do satélite... A Voyager descobriu o primeiro vulcão ativo fora da Terra." O cientista Mihali Horanyi, do Laboratory for Atmosferic and Space Physics, citando a descoberta em 1992 pela Ulysses de que os vulcões de Io espalham poeiras pelo Sistema Solar: "A fuga de poeiras do sistema joviano foi uma surpresa total." Em 2001, quando a Galileo fez um vôo rasante, o pesquisador Louis Frank disse: "Isso era completamente inesperado. Já tivemos imagens maravilhosas de vulcões de Io antes, mas nunca tínhamos entrado na fumaça de um vulcão antes."
Imagem global de Io em cor verdadeira. Foi obtida pela Galileo em 03/jul/1999 de uma distância de 130.000 km com resolução de 1,3 km. Os nomes de algumas crateras estão identificados. (Crédito NASA/ PIRL/ University of Arizona/ Ielcinis Louis)
Imagem artística de um fluxo da lava de silicato em Io que está vaporizando o gelo de dióxido de enxôfre enquanto flui sobre a superfície. (Crédito John Spencer)
