martes, 24 de mayo de 2016

Montañas VS volcanes en Io

Crédito: NASA/JPL/University of Arizona
Las montañas no son lo primero en lo que nos fijamos cuando observamos a la luna Io de Júpiter. Este pequeño satélite, famoso por sus más de 400 volcanes activos, es un mundo bañado por la lava. Pero a parte de estos volcanes, existen otras montañas que no se parecen nada a ellos.

Además, también son diferentes a las montañas de nuestro mundo. Las montañas de Io son picos aislados que sobresalen de la nada. Desde el espacio se ven más bien como los chips de chocolate de una galleta.

Para los geofísicos planetarios como William McKinnon, profesor de ciencias terrestres y planetarias en la Universidad de Washington, las montañas de Io son un intrigante rompecabezas. ¿Cómo se han formado?

Como la superficie de Io es joven debido a su continua actividad volcánica, no es fácil poder estudiar la historia geológica de la luna mediante las observaciones visuales, por lo que los científicos tienen que realizar diferentes simulaciones para resolver el problema.


"Los científicos han pensados durante mucho tiempo que las montañas de Io podrían deberse a las continuas erupciones en toda la luna", comentó McKinnon. " Esta lava arrojada sobre la superficie genera un empuje hacia abajo debido a su peso, por lo que se activan fuerzas de compresión que aumentan con la profundidad".

McKinnon y su antiguo alumno, Paul Schenk, escribieron un artículo que explica esta hipótesis en 2001.
Hi'iaka Montes. Crédito: NASA/JPL/University of Arizona

El experimento numérico descrito en la revista Nature Geoscience prueba esta hipótesis mediante una simulación.  "La gente ha estado comprimiendo los interiores planetarios sin límite para ver qué ocurre", comenta McKinnon, "pero nosotros aplicamos la compresión de manera diferente porque en Io la compresión aumenta con la profundidad, la superficie no está comprimida. Pensamos que podríamos imitar esto biselando los bordes de una caja, comprimiéndola como harías con un acordeón. 

Las simulaciones demuestran que la tensión se localiza en una fractura individual, o falla, que empieza a gran profundidad en la litosfera y rasga a través de la roca hasta alcanzar la superficie. Cuando alcanza la superficie de hecho sigue, formando un acantilado y estirando la superficie del bloque que queda encima.

 "Es una sencilla demostración de cómo puede funcionar esto realmente", añade McKinnon.
 Así se podría explicar, por ejemplo, por qué hay erupciones recientes cerca de las montañas.

"Las fuerzas de compresión de profundidad en la corteza son increíblemente altas", dijo McKinnon. "Cuando estas fallas rompen la superficie, esas fuerzas se liberan, y producen tensión en todo su entorno, proporcionando una vía para que se produzca una erupción". El modelo también podría explicar por qué las montañas están asociadas a depresiones pocos profundas e irregulares conocidas como patera. "Cuanto el estrés tectónico cambia el ambiente, puede formarse una cámara de magma en el nivel medio de la corteza, que posteriormente llega a la superficie a través de la falla. Entonces, la corteza que hay encima de la cámara colapsa dando lugar a la formación de la patera".

El modelo también podría explicar algunas de las características tectónicas observadas que parecen "separar a las montañas", e incluso la correlación entre montañas y volcanes de la luna.

El peso de la lava provoca que la corteza profunda sufra una compresión y que aumente de temperatura. A su vez, este calentamiento de temperatura provoca que las rocas se expandan, y como no hay espacio suficiente para su expansión, se vuelve a producir más fuerzas de compresión. Los volcanes en erupción disipan parte de ese calor, reduciendo las tensiones térmicas bajo ellos, lo que también reduce la posibilidad de la formación de montañas. Pero si se detiene el vulcanismo, la corteza se caliente, aumentan las tensiones térmicas, y la formación de montañas es más probable.

"Es un nuevo mecanismo de formación de la montaña, que no vemos en otros lugares del Sistema Solar", dijo McKinnon.

"El mismo tipo de cosas podrían haber ocurrido en la Tierra, cuando era muy joven y se encontraba totalmente cubierta por un océano poco profundo", dijo McKinnon.

"Debido a que todavía había una gran cantidad de actividad volcánica, podrían haber estallado a través del océano generando así las primeras tierras emergentes en la Tierra", dijo McKinnon.

Así Io podría ser un portal del tiempo a la Tierra primitiva.



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