Le dune che sembrano caratterizzare la superficie di Io, la luna più interna di Giove, sono causate da ‘micro venti’ generati dall’interazione tra lava e anidride solforosa. Questo è il riscontro di un recente studio della Rutgers University, in cui sono stati studiati i processi fisici che controllano il movimento dei grani in superficie, confrontandoli poi con le immagini di Io scattate dalla sonda Galileo della Nasa.
La ricerca, i cui risultati sono stati pubblicati su Nature Communications, offre una nuova spiegazione a un fenomeno geologico, quelle delle dune di Io, finora incompreso vista la quasi totale assenza di venti atmosferici sul satellite gioviano.
Io è il corpo più attivo dal punto di vista vulcanico del sistema solare: il vigore e la rapidità con cui nuovo materiale si deposita sulla sua superficie ha fatto sì che i suoi processi geologici venissero studiati esclusivamente in relazione ai nuovi strati.
Ma esistono anche altri meccanismi secondari, seppur sempre attivati dal dinamismo vulcanico, attraverso cui la superficie di Io viene modificata: l’interazione tra il materiale caldo eruttato e le particelle degli elementi presenti. L’ambiente superficiale di Io è infatti un mix di sabbia, flussi di lava nera solidificata e flussi di lava in effusione oltre a ‘manti nevosi’ di anidride solforosa.
«I nostri studi indicano la possibilità di Io come un nuovo ‘mondo di dune’ — afferma George McDonald, primo autore dello studio — Abbiamo proposto, e testato quantitativamente, un meccanismo per cui i granelli di sabbia possono muoversi, e a loro volta le dune potrebbero formarsi lì».
Utilizzando equazioni matematiche per comprendere come agiscono le diverse forze su un singolo granello di basalto, e calcolare così come il mattone delle dune viene spostato, è stato identificato il meccanismo con cui le dune potrebbero formarsi: quando la lava incontra l’anidride solforosa sotto la superficie della luna, il vapore generato risulta «abbastanza denso e veloce da muovere i grani su Io e possibilmente permettere la formazione di caratteristiche su larga scala come le dune», afferma George McDonald.
Questo processo che prende il nome di salinizzazione, ossia la turbolenza superficiale in grado di mobilitare e sollevare i grani, sarebbe quindi la causa del trasporto di sedimenti attraverso cui prendono forma su larga scala increspature e dune, generando così fenomeni geologici proprio come se ci fossero venti atmosferici. Inizialmente ritenuto improbabile sempre a causa della tenue atmosfera di Io, secondo la ricerca il processo di salinizzazione sarebbe, al contrario, plausibile almeno localmente, ossia dove l’atmosfera è più densa, per esempio, in prossimità di bocche vulcaniche.
Il meccanismo così identificato è stato poi confrontato con le immagini ottenute dalla sonda Galileo di Nasa, missione operativa tra il 1989 e il 2003, dalle cui osservazioni sono state generate mappe dettagliate delle lune di Giove. L’analisi ha portato i ricercatori a fornire le prime misure di queste caratteristiche linee ondulate emerse su Io. La spaziatura delle creste e i rapporti altezza-larghezza che sono stati osservati sono risultati coerenti con le dune presenti sulla Terra e su altri pianeti.
Io si aggiunge così a una lista crescente di corpi con atmosfere tenui in cui, tuttavia, il trasporto di sedimenti tramite salinizzazione può essere un fattore importante di modellamento del paesaggio.
Descrizione immagine: il materiale scuro (in basso a sinistra) è costituito da flussi di lava recentemente collocati, mentre le caratteristiche ripetute e simili a linee che dominano l’immagine sono potenziali dune. Le aree bianche e luminose possono essere grani appena posizionati mentre i flussi di lava vaporizzano la brina adiacente. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Rutgers