¿Qué es la sombra de plasma de Júpiter?

A pesar de las grandes cantidades de gas expulsado por sus muchos volcanes, Io no tiene una atmósfera significativa. La temperatura media de la superficie de Io es tan baja (aproximadamente 100 a 110 K (-280 a -290 grados Fahrenheit)) que gran parte del gas liberado se condensa de nuevo en la superficie como depósitos de escarcha. La delgada atmósfera que existe está compuesta principalmente de azufre gas dióxido.

Sin embargo, algunas moléculas de gas escapan, y Io está rodeado por una nube de átomos de sodio, potasio y oxígeno. La nube de sodio, visible en esta imagen, es la más fácil de observar. La fuente del sodio sigue siendo un misterio para los científicos porque aún no se ha detectado en ninguna parte de la superficie de Io. Recientemente, también se descubrió el elemento cloro. Este hallazgo lleva a los científicos a creer que el cloruro de sodio, o sal de mesa común, puede existir en Io e influir en su violenta actividad volcánica. Antes de este descubrimiento, solo se observaron átomos de azufre, oxígeno, sodio y potasio escapando de la atmósfera de Io.

Dos compuestos comunes de cloro son el cloruro de sodio, la sal de mesa y el cloruro de hidrógeno, que es un gas incoloro emitido por los volcanes. Los científicos aún no saben si el cloro se emite desde los volcanes de Io, o si proviene de la sal de ruptura en la superficie de Io por partículas cargadas en el toro de plasma. Cómo se puede formar sal en Io no está claro. Puede ser que haya ríos o acuíferos subterráneos que suministren el combustible para los volcanes de Io que transportan sales disueltas, o las sales pueden ser el resultado de reacciones químicas en la atmósfera.


Dentro de la magnetosfera de Júpiter, hay una cantidad significativa de gas ionizado o plasma caliente. Este plasma se mueve junto con el campo magnético giratorio de Júpiter, barriendo las partículas cargadas de las superficies de sus lunas a medida que pasa. Io tiene un impacto particularmente significativo en la magnetosfera de Júpiter. Los volcanes de Io expulsan continuamente una enorme cantidad de partículas al espacio, y estas son arrastradas por el campo magnético de Júpiter a una velocidad de 1,000 kg / seg. Este material se ioniza en el campo magnético y forma una pista en forma de rosquilla alrededor de la órbita de Io llamada Io Plasma Torus.

Esta imagen de Io fue tomada mientras la luna estaba a la sombra de Júpiter. Los colores vivos son el resultado de colisiones entre los gases atmosféricos de Io y las partículas cargadas atrapadas en el campo magnético de Júpiter. Los colores rojo y verde probablemente son producidos por mecanismos similares a los que producen la aurora en las regiones polares de la Tierra. La luz azul indica lugares donde densas columnas de vapor volcánico se elevan al espacio. Estos pueden ser lugares donde Io está conectado eléctricamente a Júpiter.

Mientras Io da vueltas alrededor de Júpiter y atraviesa el toro de plasma, una enorme corriente eléctrica fluye entre ellos. Se generan aproximadamente 2 billones de vatios de potencia. La corriente sigue las líneas del campo magnético hasta la superficie de Júpiter, donde crea un rayo en la atmósfera superior. La primera imagen del telescopio espacial Hubble en blanco y negro (arriba) muestra el tubo de flujo, donde Io y Júpiter están unidos por una corriente eléctrica de partículas cargadas. Las emisiones volcánicas de Io fluyen a lo largo de las líneas del campo magnético de Júpiter, a través de Io, hacia los polos magnéticos norte y sur de Júpiter. En la segunda imagen en blanco y negro, las emisiones aurorales son visibles en los polos norte y sur de Júpiter. La siguiente imagen ultravioleta muestra cómo la estructura y la apariencia de la aurora de Júpiter cambian al girar.