Una dettagliata mappa di Io, il più attivo satellite del sistema solare dal punto di vista vulcanico, mostra molte caratteristiche del piccolo figlio di Giove.



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Una distesa ininterrotta di crateri, vulcani, colate di lava, depositi di ceneri e pianure ricche di zolfo. Io, il più interno dei satelliti medicei di Giove, è un mondo decisamente ostile, che presenta la più intensa attività vulcanica tra tutti i corpi del nostro Sistema solare. Ad alimentare questo fenomeno è la vicinanza di Io al suo pianeta e alle altre lune maggiori, che esercitano su di esso intense forze gravitazionali. Gli effetti di queste sollecitazioni producono deformazioni sulla crosta rocciosa del satellite e un intenso riscaldamento delle regioni interne di Io, che si manifesta con i numerosi vulcani presenti sulla sua superficie.
Se oggi conosciamo questa realtà è anche grazie ai dati raccolti dalle sonde che si sono avvicinate a Giove negli ultimi anni. Ed è proprio utilizzando le immagini prese dalle missioni Voyager 1 e 2 e dai passaggi della sonda Galileo che un team di scienziati guidati da ricercatori della Arizona State University (ASU) ha realizzato e pubblicato la prima mappa geologica completa di Io. “Una delle ragioni che ci hanno spinto a realizzare questa mappa è stata quella di creare uno strumento per continuare lo studio di Io e per individuare obiettivi per osservazioni da compiere nelle future missioni al sistema di Giove” dice David Williams, ricercatore associato presso la ASU che ha guidato l'ambizioso progetto, durato sei anni.
Nella mappa, che copre l'intera superficie del corpo celeste e nella quale sono indicate le distribuzioni di 19 differenti composti chimici, si possono contare ben 425 caldere di natura vulcanica. Mancano però all'appello i crateri da impatto prodotti da meteoriti. “Su Io , unico corpo celeste del Sistema solare, non abbiamo trovato queste caratteristiche. Una ulteriore conferma che l'intensa attività vulcanica di questa luna produce un continuo rimodellamento della sua superficie” prosegue Williams.
Nonostante questa intensa attività, che i ricercatori stimano sia circa 25 volte maggiore di quella terrestre, è stato riscontrato che la maggior parte dei cambiamenti di lungo termine sulla superficie di Io coinvolgerebbero meno del 15 per cento della sua estensione totale, mentre la maggior parte dei cosiddetti hot spot (zone che possiedono elevate temperature) nella crosta esterna della luna di Giove si concentrano nelle patere, che coprono meno del 3 per cento della superficie di Io. “Queste informazioni sono molto utili per fare un ulteriore passo aventi nella comprensione di questo mondo, ovvero realizzare modelli teorici più accurati in grado di descrivere i processi che avvengono al suo interno” conclude Williams.


da media inaf

la mappa geologica completa di Io, la “vulcanica” luna di Giove è stata realizzata grazie ai dati trasmessi dalle sonde automatiche che hanno visitato il sistema di Giove

Il Planetary Science Institute, in collaborazione con l’Arizona State University, ha realizzato la prima mappatura geologica completa di Io, la “vulcanica” luna di Giove: un planisfero che mostra le posizioni e le caratteristiche, con le relative età geologiche, di alcune tra le più peculiari ed imponenti strutture vulcaniche e colate laviche del Sistema Solare.

La mappa, risultato di sei anni di lavoro sui dati trasmessi dalle sonde automatiche che hanno visitato il sistema di Giove, tra tutte la Galileo, mostra 19 diverse tipologie di strutture vulcaniche: patere (depressioni simili a caldere), bacini di colmata, fronti di colata, domi vulcanici, depositi di ceneri e sedimenti sulfurei, assieme ad alte montagne di forma e dimensioni varie. Sono presenti 425 diversi centri attivi, distribuiti su una superficie totale pari al 3% della superficie di Io, mentre i campi di colate laviche rappresentano il 28% della superficie, ma contengono soltanto il 31% delle bocche eruttive.

La mappatura è stata ottenuta combinando e sovrapponendo i dati acquisiti nel 1979 dai Voyager 1 e 2, con i dati dei fly-by della Galileo tra il 1995 ed il 2003, insieme con le rilevazioni della New Horizons effettuate nel passaggio del 2007: data l’estrema dinamicità geologica di Io, è interessante notare come non si veda alcun grosso bacino da impatto.

I crateri vengono infatti cancellati dal rimodellamento superficiale causato dal vulcanismo continuo della luna, 25 volte più attiva della Terra. La mappa, quindi, non è in senso pieno significativa della situazione geomorfologica attualmente presente sul satellite, né di quella futura: costituisce una sorta di prezioso database storico, che consentirà di ricostruire nel tempo l’evoluzione dinamica del vulcanismo di Io, quando si renderanno disponibili i dati trasmessi da future missioni esplorative o ripresi dagli osservatori spaziali ad alta definizione.

http://www.coelum.com/news/la-prima-map ... un-cratere

In un articolo apparso sulla rivista ICARUS si rivisitano i dati relativi al vulcanismo del più interno tra i satelliti Galileiani di Giove: Io. L’analisi viene effettuata sulla base dei dati provenienti dagli spettrometri infrarossi delle passate missioni verso il sistema solare esterno, in particolare del Voyager e di Galileo, con un ulteriore supporto dei telescopi da Terra.
Io è il satellite gioviano avente come peculiarità una incredibile attività vulcanica con enormi potenze termiche irradiate nello spazio e certamente il corpo del sistema solare con maggiore attività vulcanica finora conosciuto.
A differenza degli altri corpi geologicamente attivi del sistema solare, inclusa la Terra, dove la principale sorgente interna proviene dal decadimento degli isotopi, su Io la fonte energetica endogena primaria sono le sollecitazioni mareali indotte dall’enorme pianeta Giove. Infatti, la vicinanza di Io a Giove in combinazione con la sua orbita lievemente ellittica, determinano una enorme sollecitazione interna che riscaldano il satellite a temperature molto elevate portandolo ad una sorta di vulcanismo estremo molto spettacolare.
Questi nuovi risultati ci riportano che il 50% dell’energia termica irradiata proviene soltanto da poco più dell’1% della superficie di Io e che la distribuzione dei crateri, dei laghi di lava ed i punti caldi (“hot spot”) non è uniforme ma bimodale in longitudine, come di fatto ci si aspetterebbe a causa delle deformazioni mareali. Restano tuttavia da spiegare i motivi per cui il massimo dell’attività termica vulcanica sia spostato significativamente verso est rispetto a quello che predirrebbe il modello predisposto per il satellite gioviano.
Inoltre resta un quesito dove siano localizzate le sorgenti termiche “mancanti” che nel complessivo sono responsabili del 40% dell’energia totale di Io dissipata verso lo spazio.
Sebbene il satellite Io non sia un obiettivo primario di Juice – la “large” mission recentemente approvata dall’Agenzia Spaziale Europea – tuttavia questa missione, ed in particolare i suoi sensibili spettrometri infrarossi a bordo, ci darà preziose informazioni dirette con varie opportunità nei previsti incontri ravvicinati, ed indirette con la preziosa conoscenza degli altri satelliti galileiani e di tutto il sistema di Giove. Questi risultati sul vulcanismo di Io sono infatti un chiaro esempio che dimostra come il sistema di Giove debba essere studiato nel suo insieme per poterne comprendere pienamente la varietà dei fenomeni e le caratteristiche così diverse dei singoli satelliti.

MEDIA INAF
skylive

Ricercatori Monitorano da Terra L'Incredibile Attività Vulcanica di Io



Se l'intenzione è quella di monitorare le eruzioni vulcaniche più grandi e violenti dell'intero Sistema Solare, è comprensibile che gli scienziati vogliano farlo da una distanza di sicurezza, ma un gruppo di ricercatori ha trovato un modo di farlo proprio dal comfort della propria casa. Usando un'ingegnosa combinazione di telescopi terrestri e dati di vari archivi, sono riusciti a raccogliere 40 distinti scatti di eruzioni vulcaniche ad altissima temperatura. Sono riusciti anche a fotografare dettagli della superficie che hanno solo 100 km in diametro! Può non sembrare molto, ma se pensiamo che si parla di una piccola luna intorno a Giove, osservata dalla superficie della Terra, è strepitoso come risultato.

Io, la più interna e piccola delle 4 lune galileane di Giove, è praticamente un gigantesco "parco giochi geologico" visto che si tratta del posto più attivo geologicamente del Sistema Solare, e che sicuramente offre una finestra su tanti processi che sono stati parte della storia dell'evoluzione di tutti i pianeti terrestri ma i cui non ci sono quasi più traccia da noi. Le osservazioni più dettagliate di questo mondo ci sono arrivate grazie alle sonde Voyager ma sopratutto alla sonda Galileo che è volata anche vicino alla superficie e ha fotografato dettagli dei vulcani, le eruzioni e le spettacolare caldere di lava.
Ma la missione Galileo si è conclusa nel 2003 e attualmente non c'è nessuna missione in programma per studiare Io o Giove, e le prime che potrebbero partire sarebbero negli anni '30.

Quello che si sta cercando di fare è evitare un buco gigantesco nel periodo di studio e monitoraggio di questo mondo. E per questo è nato un team di scienziati, guidato da Frank Marchis, del Carl Sagan Center, del SETI. Marchis ha da poco presentato i risultati ottenuti dal monitoraggio di Io e della sua attività fatto con telescopi terrestri e indagini varie sparse per tutto il passato decennio.

L'eruzione dei vulcani su Io non può essere monitorata direttamente da telescopi classici sulla Terra visto quanto Io è piccolo (solo 3.600 km in diametro). Ha più o meno la grandezza della nostra Luna ma è 630 milioni di km da noi (cioè 4.2 volte la distanza che separa la Terra dal Sole). Data la piccola dimensione apparente di Io, le osservazioni dei dettagli della superficie sono sempre state portate avanti con telescopi in orbita al massimo, perché erano oltre le capacità degli osservatori terrestri.

Tuttavia, negli ultimi anni, sono emersi non solo alcuni nuovi osservatori giganteschi, con specchi da 8 a 10 metri in diametro, ma anche tutta una serie di nuove tecniche avanzatissime per correggere gli effetti di distorsione causati dall'atmosfera terrestre. Queste che vengono chiamate "ottiche adattive" hanno permesso di fare un salto di qualità senza precedenti per il mondo degli osservatori terrestri e hanno fornito immagini con una risoluzione molto vicina al limite di diffrazione per questi telescopi!

I primi esperimenti con queste nuove tecniche risalgono in realtà già al 2001 e da allora gli scienziati si sono messi al lavoro su cercare di tenere d'occhio mondi lontani come Io.
"Sin dalle nostre prime osservazioni di Io, fatte nel 2001 con il telescopio Keck II, da 10 metri, e con le sue ottiche adattive, il nostro gruppo è sempre stato molto entusiasta ed eccitato dalle possibilità offerte da questa tecnologia. Abbiamo iniziato poi ad usare ottiche adattive anche al Very Large Telescope, in Cile, e al Gemini North, alle Hawaii. Questa tecnologia poi è migliorata molto negli anni e la qualità delle immagini e l'utilità di questi complessi strumenti è diventata una parte integrante dei telescopi giganti." ha spiegato Marchis.


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Varie eruzioni viste negli ultimi anni di osservazioni fatte con osservatori da terra. Credit: F. Marchis/SETI

Dal 2003 in avanti, usando i propri dati d'archivio e programmi di osservazione, gli scienziati guidati da Marchis hanno raccolto circa 40 diverse "epoche di osservazione" di Io visto nel vicino-infrarosso. Queste immagini mostrano anche dettagli di solo 100 km in diametro! Le loro osservazioni hanno permesso di notare anche giovani ed energetiche eruzioni chiamate "outburst" che somigliano più ad esplosioni improvvise, viste dalla Terra. Queste sono più facilmente rilevabili visto che hanno un'immensa emissione termica nelle lunghezze d'onda più corte, il che implica una temperatura d'eruzione molto alta. Il team ha anche osservato il risveglio del vulcano Tvashtar proprio mentre nelle vicinanze ci stava passando la sonda New Horizons (diretta verso Plutone).

Da una serie di osservazioni diverse portate avanti da tre grandi telescopi, i ricercatori sono per esempio riusciti a capire che l'eruzione è durata dall'Aprile 2006 al Settembre 2007. Osservazioni più vecchie fatte dalla sonda Galileo e dall'Osservatorio Keck, avevano mostrato che questo vulcano era attivo in maniera simile anche nel 1999, quando è durato per 15 mesi circa.
In maniera simile, anche Pillan, un'altra eruzione molto energetica rilevata da Galileo tra il 1996 ed il 1999, è stata nuovamente vista attiva nell'Agosto 2007 grazie all'Osservatorio Keck.

"La periodicità di queste eruzioni vulcaniche indica che c'è un regolare rifornimento della camera magmatica sotto" ha spiegato Ashley Davies, vulcanologa del JPL e membro del team. "Questo ci permetterà di creare un modello dei processi di eruzioni e e capire come il calore viene rimosso dall'interno di Io tramite questo particolare stile di attività vulcanica."




Animazione che mostra l'eruzione del vulcano Tvashtar vista dalla sonda New Horizons. L'eruzione ha lanciato nello spazio un pennacchio vulcanico di 330 km di altitudine. Credit: NASA


Altre 4 ulteriori giovani eruzioni sono state rilevate durante quest'indagine. Tra queste c'è anche quella di un vulcano estremamente attivo che si trova ad una regione che non aveva mai mostrato particolare attività in passato, ma che nel Maggio 2004 aveva rilasciato quantità impressionati di energia. Questa nuova esplosione ha avuto un output energetico che era il 10% dell'output termico di Io, quindi era persino molto più energetica come eruzione rispetto a quella del vulcano Tvasthar nel 2001, il che implica una spettacolare fontana di lava che sarà arrivata probabilmente a centinaia di km di altezza. E' interessante però che in tutta la fase di osservazione del decennio scorso, il team non ha mai osservato mega-esplosioni, cioè quelle che riescono ad arrivare a livelli decine di volte più alti di questi normali, e sono simili per esempio a quella del 2001, del vulcano Surt, che era la più energetica esplosione vulcanica mai osservata nel nostro Sistema Solare. Il team ha concluso che queste mostruose mega-esplosioni vulcaniche avvengono solo in casi estremamente rari e durano al massimo pochi giorni.

Il team ha poi unito le forze con tanti altri gruppi di ricercatori e sta continuando a monitorare l'attività vulcanica di Io. Hanno notato, per esempio, che dal Settembre 2010, l'attività vulcanica di Io si è placcata ed è globalmente quiescente. Ci sono state una dozzina di eruzioni a bassa temperatura che sono un po' permanenti e rappresentano un po' l'attività effusiva, ma recenti osservazioni hanno rivelato l'assenza di giovani ed esplosive eruzioni. L'ultima è stata la Loki Patera, il 24 Luglio 2009



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Immagini recenti della luna Io, che sta passando un periodo di bassa attività. Noterete che non ci sono segni di grandi esplosioni luminose come prima. Credit: F. Marchis/SETI

"Le navicelle usate hanno solo monitorato per Io per momenti corti. Voyager per pochi mesi, Galileo per pochi anni e New Horizons per pochi giorni. Le osservazioni da terra invece hanno continuato a tenere d'occhio i vulcani di Io per tempi molto lunghi. Più telescopi osservano Io, migliore sarà la copertura temporale che avremmo." ha spiegato Julie Rathbun, della Redlands University. "Le osservazioni con telescopi nella classe da 8 a 10 metri, muniti di ottiche adattive, offrono un miglioramento radicale nella risoluzione spaziale, rispetto alle precedenti osservazioni terrestri. Presto sarà non solo il nostro unico modo per monitorare i vulcani di Io, ma sarà il modo migliore per farlo. Dovremmo fare questo tipo di osservazioni più spesso."

Continuare a monitorare l'attività vulcanica di Io permetterà di avere uno migliore comprensione di come questa cambia nel tempo. Sarà possibile quindi avere un contesto di base molto più definito per comprendere osservazioni più dettagliate e particolari che una sonda dedicata potrà in futuro ottenere. Quando per esempio la missione JUICE della ESA arriverà intorno a Giove (con destinazione Ganimede), oppure se ci sarà in futuro una missione diversa dedicata alle lune gioviane o persino ad Io. Ma fino ad allora, il compito spetta ai telescopi terrestri.

"Il prossimo grande salto in avanti nel campo dell'astronomia planetaria è l'arrivo dei telescopi giganteschi segmentati, come il TMT (Thirty Meter Telescope), che avrà uno specchio da 30 metri e sarà disponibile dal 2021. Questo telescopio, con le ottiche adattive, permetterà di raggiungere una risoluzione spaziale di soli 35 km in diametro nel vicino-infrarosso, questo è equivalente alla risoluzione spaziale raggiunta dalla sonda Galileo! Quando saranno puntati verso Io, questi giganteschi telescopi riusciranno ad ottenere immagini equivalenti a quelle di una sonda che ci passa vicino." ha spiegato Marchis.

http://www.seti.org/node/1457

link2universe

e veramente incredibile che con le nuove tecniche si possa monitorare in un modo cosi'definito il satellite io,certo la spesa e' minore,come suppongo sia alquanto difficile cmq notare certe sfumature che la sonda galileo ci aveva fatto notare.......

Certo che è roba da matti: lune così piccole con un nucleo centrale attivo! Non sappiamo proprio un tubo sul nostro Sistema Planetario, figuriamoci dell'Universo!
"Sondine" di qua, "sondine" di là ma guardiamo sempre i soliti quattro sassi ...

come e' cambiata in pochi anni la conoscenza del sistema solare,da desolatamente morto,a vitale dal punto di vst geologico...x ora .......veramente in qualsiasi tipologia e dimensione di pianeti o satelliti,ci possono essere fenomeni endogeni..............

Le eruzioni vulcaniche della luna gioviana determinano l'andamento dell'attività aurorale del pianeta gigante.


Pensavate che aurore fossero solo una prerogativa della Terra? In realtà questi fenomeni sono stati osservati anche in altri pianeti del Sistema solare e proprio un recente studio ne ha trovato tracce evidenti anche attorno ad altre stelle. Ma, seppure il meccanismo fisico che le produce è lo stesso per tutti, profondamente diverse sono le condizioni ambientali che innescano questi spettacolari fenomeni. Sulla Terra, per esempio, le aurore vengono ad "accendersi" per l'interazione delle particelle solari con il campo magnetico planetario. È dunque l'attività della nostra stella a governare principalmente la frequenza e l'intensità di questi fenomeni: non a caso, le aurore sono più frequenti ed estese proprio nei periodi in cui il Sole è più "turbolento". Su Giove, invece, le cose sono decisamente più complesse. E un ruolo determinante nella variazione dell'attività della sua magnetosfera, e quindi della produzione delle aurore, sarebbe l'attività vulcanica di Io, il più interno dei satelliti medicei del pianeta, scoperti da Galileo nel 1610. A queste conclusioni è giunto un gruppo di ricercatori guidati da Mizuki Yoneda della Tohoku University di Sendai, in Giappone, che ha presentato i risultati del suo studio in un articolo della rivista Geophysical Research Letters.
Ma come possono i vulcani di un satellite che ha le dimensioni della nostra Luna influenzare in modo così determinante il più grande pianeta del Sistema solare? Tutto nasce dai vulcani di Io, che eruttano poderosi getti di gas, gran parte dei quali sfuggono al suo campo gravitazionale e vanno ad alimentare una enorme "ciambella" di particelle ionizzate che si trova attorno al pianeta. Questa struttura a sua volta interagisce con il campo magnetico di Giove, e può influenzarne la sua attività aurorale al variare delle sue dimensioni e della quantità di materia in essa contenuta. Per verificare queste previsioni, i ricercatori hanno analizzato le osservazioni compiute da Terra e dallo spazio di uno degli elementi chimici presenti in questo anello di particelle, ovvero il sodio. In particolare, i dati raccolti nel maggio del 2007 indicano un aumento significativo di sodio attorno a Giove dovuto a un periodo di intensa attività vulcanica su Io. Poco dopo questo incremento, è stata notata una sensibile diminuzione dell'emissione radio nella banda ettometrica (HOM) proveniente dal pianeta, indice di una attività aurorale indebolita. Per gli scienziati i due comportamenti sarebbero tra loro legati da una relazione di causa-effetto. Insomma, nel Sistema solare non tutte le eruzioni sembrano portare gli stessi effetti. Se quelle solari accendono le aurore sulla Terra, quelle di Io le spengono su Giove.

MEDIA INAF

da skylive

I VULCANI DI IO? SONO NEL POSTO SBAGLIATO!

La luna di Giove, Io, è uno dei mondi più attivi dei nostro Sistema Solare, con centinaia di vulcani, fontane di lava ed eruzioni fino a 400 chilometri di altezza ma la sua attività vulcanica non si trova nel punto previsto dai modelli, dicono gli scienziati della NASA e dell'Agenzia Spaziale Europea ESA.

Io si trova in una posizione particolare nell'orbita di Giove, in una sorta di braccio di ferro tra la forte attrazione gravitazionale del gigante gassoso e la più piccola ma sincronizzata influenza delle due lune più vicine, Europa e Ganimede. L'orbita di Io è più veloce rispetto a quella di queste due lune: compie due orbite ogni volta che Europa ne finisce una e quattro orbite per una di Ganimede. La tempistica fa si che l'attrazione gravitazionale si senta maggiormente e l'orbita di Io venga distorta e ovalizzata e questo, a sua volta, porta Io ad essere ulteriormente influenzata quando si muove intorno a Giove, che deforma la luna quando passa nelle sue vicinanze. La flessione dovuta alla gravità provoca un riscaldamento di marea che genera l'enorme calore interno, causa del vulcanesimo sulla luna.

Ma questo riscaldamento, come colpisce l'interno della luna?
Alcuni pensano che avvenga in profondità ma l'opinione più comune è che si verifichi ad un livello poco sotto la crosta, chiamato astenosfera. Qui, la roccia si comporta come stucco, lentamente deformata sotto pressione e calore.

"La nostra analisi supporta l'opinione prevalente che la maggior parte del calore viene generato nell'astenosfera ma abbiamo trovato che l'attività vulcanica si trova dai 30 ai 60 gradi Est da dove ci aspettiamo che fosse", ha detto Christopher Hamilton dell'Università del Maryland, College Park, autore dell'articolo pubblicato il 1 gennaio sulla rivista Earth and Planetary Science Letters.

Hamilton e il suo team hanno sviluppato il loro lavoro basandosi sulla mappa geologia globale di Io prodotta da David Williams dell'Arizona State University di Tempe, Arizona. La mappa fornisce l'inventario più completo dei vulcani di Io rilevati fino ad oggi.

Supponendo che i vulcani si trovano sopra ai punti in cui si verifica il riscaldamento più interno, il team ha testato una serie di modelli relazionando la posizione dell'attività vulcanica con i modelli di riscaldamento di marea.

"Abbiamo effettuato la prima rigorosa analisi statistica della distribuzione dei vulcani nella nuova mappa globale geologica di Io", dice Hamilton. "Abbiamo trovato uno scostamento sistematico verso est della collocazione dei vulcani osservata e predetta che non può accordarsi con nessun modello di riscaldamento di marea per corpi solidi".

Una possibile spiegazione potrebbe essere che Io ruota più velocemente del previsto, con una struttura interna che permette al magma di correre più velocemente sotto la superficie, dal punto in cui avviene il riscaldamento fino al punto in cui ha la strada per fuoriuscire, oppure potrebbe esistere un ulteriore elemento, finora non considerato.

Il magnetometro della missione Galileo della NASA che rilevato un campo magnetico intorno ad Io, suggerendo la presenza di un oceano magmatico nel sottosuolo.

Orbitando intorno a Giove, Io si muove nel vasto campo magnetico del pianeta e i ricercatori pensano che questo, insieme ad un oceano globale in grado di condurre elettricamente il magma, possa generare il campo magnetico osservato.

"La nostra analisi supporta l'ipotesi di un oceano di magma globale sotto la superficie come una possibile spiegazione per la differenza tra la posizione dei vulcani prevista e quella osservata su Io", dice Hamilton. "Tuttavia, un oceano di magma su Io non sarebbe come gli oceani della Terra. Invece di essere uno strato completamente fluido, l'oceano magmatico di Io sarebbe probabilmente più come una spugna, con almeno il 20 per cento di silicati fusi all'interno di una matrice di roccia lentamente deformabile".

Il riscaldamento di marea è anche ritenuto responsabile degli oceani di acqua liquida che potrebbero esistere sotto le croste ghiacciate di Europa e della luna di Saturno, Encelado.

"L'inaspettato spostamento verso est delle posizioni dei vulcani è un indizio che qualcosa manca nella nostra comprensione di Io", dice Hamilton. "In un certo senso, questo è il nostro risultato più importante. La nostra comprensione della produzione di calore di marea e la sua relazione con vulcanismo di superficie è incompleta".

Fonte: http://www.aliveuniverseimages.com/flash-news/spazio-astronomia/385-i-vulcani-di-io-sono-nel-posto-sbagliato

Nelle indagini scientifiche succede spessissimo così. Crei un modello con i dati che hai e le ipotesi migliori e funziona quasi tutto bene, ma QUASI, perché poi c'è quella singola cosa inspiegabile che però ti rovina tutto. Ecco, i geologi planetari si stanno grattando le barbe da anni per riuscire a capire come funziona Io, la luna di Giove che è anche l'oggetto geologicamente più attivo di tutto il Sistema Solare, con centinaia di giganteschi vulcani, geyser di centinaia di km in altezza e laghi e fiumi di lava solforosa. Quello che maggiormente li rende perplessi ora è il fatto che i modelli scientifici che abbiamo per spiegare come funziona l'interno di questa luna, e cosa provoca i vulcani, predicono che dovrebbero trovarsi in certi punti, quando poi nella realtà se guardiamo Io, si trovano da tutt'altra parte! Quindi è ovvio che c'è qualcosa di sbagliato con come pensiamo al modo in cui la luna è riscaldata al suo interno.

"Rigorose analisi statistiche della distribuzione dei vulcani nella nuova mappa geologica creata della luna Io ha svelato una divergenza tra la posizione prevista per i vulcani e la loro posizione osservata. Si trovano in posti non riconciliabili con qualsiasi modello che abbiamo del riscaldamento mareale di simili oggetti solidi." spiega Cristopher Hamilton dell'Università di Maryland, e del Goddard Spaceflight Center.

Il calore interno di Io proviene dall'interazione gravitazionale con quella di Giove e le altre lune, che fanno si che, per effetto di marea, il suo interno sia mosso di continuo da tutte le parti, generando così grandi quantità di calore, come succederebbe se iniziaste a piegare un filo di ferro rapidamente a lungo.
Io viene influenzato da Giove ovviamente ma anche dalle due lune con cui è sincronizzato nella sua orbita: Europa e Ganimede (questa relazione influenza anche le due lune ghiacciate aiutando a generare i loro oceani di acqua liquida).

I ricercatori hanno spiegato che c'è qualche problema nei modelli riguardo a come questo riscaldamento riesce ad influenzare la geologia della luna e come viene distribuito nell'interno. Alcuni propongono che riscalda il suo nucleo più profondo, ma il modello più diffuso ora prevede che siano riscaldati gli strati più esterni del mantello, sotto la crosta, in particolare lo strato chiamato astenosfera.
L'astenosfera è dove la roccia inizia a comportarsi in maniera viscosa, deformandosi per via della sempre maggior pressione e calore.

"La nostra analisi sopporta questa visione più diffusa oggi del calore generato nell'astenosfera, ma abbiamo scoperto che l'attività vulcanica si trova maggiormente tra 30° e 60° a Est di dove ci aspettavamo che avvenisse. " ha spiegato Hamilton.




Animazione dell'eruzione del vulcano Tvashtar, di Io, visto dalla sonda New Horizons della NASA nel 2007. Il pennacchio che vedete si estende per ben 330 km sopra la superficie della luna! Qui non lo vedete per intero, in realtà il vulcano si trova dietro l'orizzonte di ben 130 km, insomma dall'altra parte. Ma è davvero enorme lo stesso. Credit: NASA/APL/Southwest Research Institute

Sulla Terra, una spiegazione semplice di come vengono creati i vulcani è che quando le placche tettoniche si muovono in questo modo, il magma sotto riesce a fluire verso la superficie. Su Io, le forze di marea generate grazie a Giove e le lune vicine, forzano la superficie di Io a piegarsi verso l'alto e verso il basso di ben 100 metri, causando così un continuo riflusso di magma!

Ma come avviene tutto questo?

Io, essendo anche molto più vicino a Giove, orbita molto più veloce rispetto alle altre lune. Anzi, orbita precisamente 2 volte intorno a Giove per ogni singola orbita compiuta dalla luna Europa e 4 volte per ogni singola orbita di Ganimede. Questo regolare passaggio orbitale significa che Io sente molto anche l'influenza delle altre due lune e questo distorce la sua orbita facendola molto ovale. Questo in cambio fa si che si pieghi tutto per i cambiamenti dell'interazione con la gravità di Giove. Quando è più vicino viene tirato di più e quando è lontano di meno. Questo continuo piegarsi crea le maree e tutto il calore estremo.

Il problema però, come dicevamo, riguarda la posizione del vulcano stesso.
Le possibili spiegazioni di questo sono che forse la rotazione di Io è più veloce di quanto avevamo pensato, o forse la struttura interna della luna è diversa e permette al magma di viaggiare per distanze molto più grandi, arrivando da li dov'è generata in zone anche molto più lontane, passando da dove il calore viene generato a dove riesce a trovare gli spazi per uscire sulla superficie. Oppure ci manca qualche pezzo del puzzle riguardo ai modelli sul riscaldamento mareale, come per esempio le dinamiche dei fluidi interni e la presenza di un oceano di magma sotto la superficie.

Sulla sonda Galileo, che un decennio fa stava esplorando da vicino Giove, c'era un magnetometro che ha analizzato da vicino i campi magnetici intorno a Giove, svelando anche quelli intorno a Io. Il modo in cui il campo magnetico dio Io era distorto suggeriva che c'era qualcosa sotto... ma dico abbastanza letteralmente! Un oceano di magma sotto la crosta superficiale. Secondo i ricercatori, questo manca dai modelli.. la presenza di un oceano globale di magma elettricamente conduttivo.


La nostra analisi supporta lo scenario che prevede un oceano di magma sotto la superficie come una delle possibili spiegazioni per questa incompatibilità tra le previsioni dei modelli e la presenza dei vulcani." spiega Hamilton. "Tuttavia, l'oceano di magma di Io non sarebbe come gli oceani nostri sulla Terra. Invece di essere uno strato completamente fluido, probabilmente sarebbe una specie di gigantesca spugna con almeno 20% silicati presenti in una matrice di roccia lentamente deformabile."

Riuscire a capire come funzionano questo processi è fondamentale anche per capire le altre lune di Giove, come Europa e Ganimede, ma anche Encelado ed i suoi geyser, intorno a Saturno. Dato che sono lune ricchissime di acqua liquida, alcuni ricercati si chiedono da anni se questi oceani possano ospitare anche forme di vita. Specialmente visto che oltre all'acqua avrebbero anche una fonte ricca di minerali e tanta energia. Questi mondi sono troppo diversi e lontani per ospitare acqua liquida sulla loro superficie, ma questi processi geologici interni potrebbero creare in futuro nuove nicchie dove cercare vita in tutta la galassia anche in posti assolutamente inospitali altrimenti.




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Questa figura illustra i due tipi di riscaldamento proposti. Figura A: distribuzione del calore se il calore è generato nel mantello più profondo, vicino al nucleo. Figura B: distribuzione del calore se questo è generato nell'astenosfera. Credit: NASA/Cristopher Hamilton

"Questo spostamento verso est, inaspettato dai modelli, della posizione dei vulcani, è un forte indizio che ci manca qualcosa di importante nella comprensione di Io" ha spiegato infine Hamilton. "In un certo modo, questo è il più importante risultato della nostra ricerca. La comprensione della produzione di calore per via della marea generata e la sua relazione con il vulcanismo superficiale è ovviamente incompleta. L'interpretazione per spiegare questo spostamento, come altri pattern statistici osservati, è ancora aperta, ma pensiamo di aver generato tante nuove valide domande, che è sempre un bene."

Il vulcanismo di Io è così esteso che tutta la sua superficie viene rigenerata del tutto ogni pochi milioni di anni! Un passo di una velocità assurda se pensate che il Sistema Solare ha 4.5 miliardi di anni. Quindi per riuscire a comprendere qualcosa di più sul passato di questo mondo, dobbiamo iniziare a comprendere meglio come funziona la sua struttura interna,perché la superficie è fin troppo giovane per riuscire a dedurre la sua storia antica.

http://www.nasa.gov/topics/solarsystem/ ... laced.html

http://www.link2universe.net/2013-04-05 ... sbagliati/


si puo affermare che gra parte delle cognizioni sono dovute a creazioni di modelli in base ai dati in possesso,quindi suscettibile di variazioni costanti,in attese,x avere dati certi,essere sul posto......quindi le variazioni saranno ancora possibili x vari decenni

Di tutti i posti del Sistema Solare, il mondo più attivo, più dinamico e più incredibile dal punto di vista geologico è sicuramente Io! Si tratta della più interna delle lune galileane di Giove. Con un diametro di 3.642 metri, è la quarta più grande luna del Sistema Solare (poco più grande della nostra Luna). La sua superficie è coperta con oltre 240 regioni attive vulcanicamente e grandi laghi di roccia fusa ricca di zolfo. Le eruzioni vulcaniche sono all'ordine del giorno, ma una recente ha catturata gli occhi dell'astronomo Dr. Imke de Pater, professore di Astronomia e Scienze Planetarie e della Terra presso l'Università della California, Berkeley. La ricercatrice stava usando il telescopio Keck II, in cima al Mauna Kea, alle Hawaii, quando il 15 Agosto 2013, ha visto succedere qualcosa di grandissime proporzioni su Io!

"Quando sei al telescopio e vedi i dati, questo è qualcosa che non ti può proprio sfuggire, specie se si tratta di un'eruzione così grande" ha spiegato de Pater durante un'intervista, aggiungendo che si trata sicuramente di un'eruzione che finisce nella Top 10 delle più potenti eruzioni mai viste su Io. "E' stata estremamente energetica ed ha coperto un'area di 30 km quadri. Sarebbe grandissima anche per i standard terrestri, ma per Io è monumentale!

"Avevamo visto una grande eruzione nel 2001, nella regione chiamata Surt, famosa per essere la più vasta del Sistema Solare" ha spiegato la ricercatrice. Per questa nuova eruzione, l'energia totale rilasciata sembra essere un po' minore per metro quadro, ma come dimensioni è più grande rispetto a quella del 2001."


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Immagine ad alta risoluzione della regione vulcanica Surt, su Io, vista qui dalla sonda Galileo. Credit: NASA/JPL

Le eruzioni su Io sono così potenti che possono essere viste anche dalla Terra, ma le camere infrarosse montate sul Keck II (che riescono ad osservare a lunghezze d'onda tra 1 e 5 micron), offrono una quantità molto maggiori di dettagli, rendendo visibili anche fontane di lava che fuoriescono dalla regione Rarog Patera di Io (in cui si trova anche la Surt)

Anche se tante altre regioni di Io sono vulcanicamente attive, de Pater spiega che non è stata in grado di trovare nessuna precedente attività nel caso della regione Rarog Patera e questo ci offre la possibilità di analizzare come iniziano i processi vulcanici su questo bizzarro mondo.

Ashley Davies del JPL, NASA, ha spiegato che in alcuni dati della sonda Galileo, e forse da alcuni dati terrestri, c'è un segno molto pallido di un livello minimo di attività nella regione, ma di sicuro niente di comparabile con l'eruzione avvenuta il 15 Agosto

Gli astronomi terranno sicuramente gli occhi su Io e tanti altri osservati sparsi per il globo si aggiungeranno alla caccia di nuovi dati che ci permettano di capire meglio come funziona geologicamente Io. "Non riusciamo mai a prevedere nulla riguardo a queste eruzioni, possono durare ore, giorni, mesi o anni, quindi non abbiamo idea di quanto tempo resterà una regione attiva, ma siamo molto eccitati a riguardo." ha spiegato de Pater.

Per adesso non sono state pubblicate immagini della nuova eruzione, dato che il team sta ancora facendo osservazioni e raccogliendo dati e probabilmente le vedremmo nella pubblicazione che uscirà a fine raccolta.
Ma il Keck II non sarà l'unico occhio potentissimo rivolto verso Io! Poche settimane fa, il Giappone ha lanciato un telescopio spaziale chiamato Sprint-A che osserverà Io nella lunghezza d'onda dell'estremo ultravioletto, rilevando così la pioggia di particelle intorno alla luna, che insieme ai gas rilasciati crea un gigantesco anello intorno a Giove. Se tutto va secondo i piani, Sprint-A ci offrirà anche uno sguardo su come le eruzioni cambiano questo anello e come cambia l'interazione con la magnetosfera di Giove, e le sue mostruose aurore!

http://www.universetoday.com/104317/maj ... s-moon-io/

http://www.newscientist.com/article/dn2 ... hpCXhvOkxE

http://www.link2universe.net/2013-08-27 ... -di-giove/

...e pensare che sino a un ventennio fa,si considerava il sistema solare geologicamente morto.......

Io, la più interna delle grandi lune di Giove, è uno dei posti più straordinari dell'intero Sistema Solare! Con oltre 400 vulcani attivi, pennacchi alti centinaia di km e con una superficie in continua trasformazione, Io è un gigantesco parco divertimenti per lo studio della geologia planetaria. Sulla superficie ci sono oltre 100 montagne, alcune delle quali più alte del Monte Everest, separate da pianure vulcaniche e laghi di lava e roccia fusa. L'intensa attività vulcanica produce anche una sottile atmosfera, fatta principalmente di diossido di zolfo (SO2), con alcune specie minori come il monossido di zolfo (SO), cloruro di sodio (NaCl) e zolfo ed ossigeno atomico. O almeno questa è la base che conosciamo. In realtà i modelli computerizzati predicono una moltitudine di altre molecole esotiche ma nessuno era mai riuscito a svelare la loro presenza.

Recentemente però, un team internazionale di astronomi, da istituzioni sparse tra gli USA, la Francia e la Svezia, ha lanciato una vasta iniziativa di osservazioni volte a studiare più in dettaglio l'atmosfera di Io. Grazie ai loro sforzi sono riusciti a trovare il secondo più abbondante isotopo di zolfo (34-S) e anche delle tracce di quello che si pensa essere Cloruro di Potassio (KCl). Quest'ultimo dovrebbe essere prodotto dai pennacchi vulcanici, il che arriva come una prova più concreta riguardo al contribuito dei pennacchi all'atmosfera di Io.

Ancora da scoprire (ma previste dai modelli teorici) ci sono: Monossido di Silicio (SiO), Monossido Disolfato (S2O) e vari isotopi dello zolfo. La maggior parte di questi elementi emettono anche nelle lunghezze delle onde radio e quindi gli astronomi cercheranno di trovarle usando i migliori radiotelescopi che abbiamo in dotazione.

"In base alla loro geometria, alcune molecole emettono a frequenze ben conosciute quando cambiano stato rotazionale" ha spiegato la Dr. Arielle Moullet, autrice principale dello studio. "Queste caratteristiche spettrali sono chiamate linee rotazionali e sono sibili nella parte dello spettro sotto il millimetro."

Le osservazione sono state fatte usando l'antenna APEX (Atacama Pathfinder Experiment), un telescopio radio da 12 metri, usato come prototipo per la costruzione del gigantesco ALMA (Atacama Large Millimeter Array).

In seguito a 16.5 ore di osservazioni e mesi di analisi ed elaborazione dei dati, Moullet e compagni hanno trovato alcuni forti indizi circa la presenza del Cloruro di Potassio. La scoperta è molto importante per capire anche la relazione con Giove. Le massicce espulsioni di Io creano un'anello di plasma intorno a Giove e al suo interno erano già state trovate molecole basate sul potassio. Questa scoperta è l'anello mancante che dimostra la relazione tra Io e l'anello di plasma.

Come dicevamo prima, il team ha anche annunciato di aver scoperto per la prima volta un particolare isotopo dello zolfo, presente su Io e conosciuto come 34-S Lo zolfo ha 25 isotopi conosciuti. Si tratta di varianti dell'atomo che hanno ancora 16 protoni, ma un numero diversi di neutroni. 34-S è una variante (la seconda più comune) che ha 18 neutroni.

L'isotopo più comune è 32-S (con 16 neutroni) ed era già stato trovato durante indagini precedenti. La cosa intrigante è che se si guarda al rapporto che c'è tra 34 e 32 S, si vede che su Io è il doppio rispetto al resto del Sistema solare. L'unico altro caso di una frazione così alta di zolfo-34 riguarda un distante quasar (una galassia primordiale illuminata da gigantesco buco nero).

Questo risultato ci fa sospettare la presenza di qualche processo di frazionamento che ancora non abbiamo scoperto, e che potrebbe avvenire nel magma, o sulla superficie o nell'atmosfera stessa" ha spiegato la Dr. Moullet. Qualcosa, da qualche parte, sta producendo un'inspiegabile abbondanza di questo isotopo dello zolfo.

"Per eseguire una ricerca spettrale più approfondita (anche per trovare eventualmente le altre molecole previste ma mai scoperte), il nostro gruppo è già stato premiato con del tempo di osservazione sul Atacama Large Milimeter Array, tra i più grandi interferometri radio-telescopici al mondo! Ci sono 50 antenne grandi 12 metri in diametro!" ha spiegato la Dr. Moullet. "Adesso stiamo analizzando i primi risultati ottenuti con 16 di queste antenne, e abbiamo già una sensibilità di gran lunga maggiore rispetto ai dati APEX."

Anche se Io è sicuramente un esempio estremo del vulcanesimo planetario, impararne i meccanismi di base ci permetterà di ottenere uno sguardo migliore su come funziona il vulcanesimo terrestre in generale in tutto il Sistema Solare, Terra inclusa.
La ricerca è stata pubblicata sul giornale scientifico "The Astrophysical Journal".

http://arxiv.org/pdf/1308.5221v1.pdf

http://www.universetoday.com/104867/new ... tmosphere/

http://www.link2universe.net/2013-09-19 ... era-di-io/

..potrebbe pure essere un laboratorio x comprendere al meglio le dinamiche del vulcanesimo terrestre

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Transito di Io davanti a Ganimede, con l'ombra della prima sulla superficie della seconda. Credit: Christopher Go

Quattro secoli fa, Galileo scoprì le lune di Giove! Ma per molto tempo sono rimasti solo piccoli punti di luce intorno al grande pianeta gassoso. Chissà però come si sarebbe divertito Galileo con telescopi come quelli contemporanei! Un'esempio dell'attuale potenza raggiunta è dato da questa stupenda ripresa di un gioco di ombre durante il transito di due lune di Giove: Io e Ganimede. l'ombra della prima si vede sulla superficie della seconda, e se noi fossimo stati su Ganimede, avremmo visto una vera e propria eclissi solare al passaggio di Io.





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Animazione del transito. Credit: Christopher Go.

Queste riprese sono state fatte dall'astrofotografo filippino Christopher Go, che ha usato un telescopio Celestron da 11 pollici (27.94 cm), il 16 Agosto del 2009.
"Ho catturato questo raro evento attraverso un buco tra le nuvole" ha spiegato Go. "E' stato un caso fortuito".

L'impresa è così eccezionale che prima di allora nessun telescopio terrestre o spaziale aveva mai ripreso l'ombra di una luna gettata sulla superficie di un'altra luna con così tanta chiarezza e nitidezza.



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La stessa sera, Go ha ripreso anche Giove e la sua Grande macchia Rossa, un anticiclone grande il doppio della Terra. L'impresa di catturare le ombre sulla superficie delle lune stesse, è molto difficile, ma con un buon telescopio si possono osservare invece le ombre sulle nuvole di Giove stesso!

http://astro.christone.net/jupiter/

http://www.link2universe.net/2014-04-06 ... -ganimede/

A causa delle grandi eruzioni praticamente ogni secolo circa la crosta superficiale del satellite viene sostituita dal magma, in una sorta di scambio continuo.

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Immagine della luna Io, di Giove, scattata nel vicino infrarosso grazie alle ottiche adattive del Telescopio Gemini North, il 29 Agosto del 2013. Al centro del disco di Io sipuò vedere il lago di lava Loki. Credit: Katherine de Kleer/UC Berkeley/Gemini Observatory/AURA

Con i suoi oltre 400 vulcani attivi e giganteschi laghi di lava, Io, la luna più interna di Giove, è di gran lunga il corpo più attivo dal punto di vista geologico di tutto il Sistema Solare. Ci sono sempre vulcani in eruzione da qualche parte su Io, ma lo scorso Agosto è stato speciale perché si sono messi in mostra alcuni dei più grandi e spettacolari. Tre massicce eruzioni in particolare hanno attirato l'attenzione degli astronomi che hanno osservato la luna con le nuove ottiche adattive montate sul grande Telescopio Gemini North.

"Di solito ci aspettiamo un momento di attività particolarmente intensa circa ogni anno o due, e normalmente non sono così luminose le eruzioni" spiega Imke de Pater, dell'Università della California. Dal 1978 al 2006, soltanto 13 eruzioni di questo calibro sono mai state osservate. "Qui avevano tre esplosioni in fila, tutte estremamente luminose, e questo suggerisce che potrebbero essere molto più frequenti di quanto immaginiamo."

De Pater aveva scoperto le prime due eruzioni il 15 Agosto 2013, grazie all'Osservatorio Keck, alle Hwaaii. Il più luminoso tra i due produceva un flusso di lava su un'area di 130 km quadrati, con uno spessore di oltre 9 metri. La seconda invece, era meno luminosa ma copriva un'area totale di ben 310 km quadrati.
Entrambe erano scomparse però pochi giorni dopo.

La terza eruzione, ancor più brillante, fu osservata il 29 Agosto 2013, dall'Osservatorio Gemini, grazie alla studentessa Katherine de Keelr, dell'Università della California. Si trattava di solo una prima foto di una serie di intera di osservazioni di Io.



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Immagini di Io ottenute nel vicino infrarosso, grazie alle ottiche adattive del telescopio Gemini North. Notate come l'eruzione è diminuita nell'arco dei giorni seguenti. Credit: Image credit: Katherine de Kleer/UC Berkeley/Gemini Observatory/AURA

De Kleer ed i suoi colleghi sono riusciti a tracciare il calore rilasciato dalla terza eruzione per almeno due settimane dopo la sua scoperta. Il team ha collaborato per questo con la NASA e JAXA per usare anche i dati della ITF (Infrared Telescope Facility), e della sonda giapponese HISAKI.

Questo ha permesso di ottenere la migliore copertura giorno per giorno di una simile eruzione. Il team è riuscito così a concludere che l'energia emessa dall'eruzione del tardo-Agosto era complessivamente equivalente a 20 Terawatt, ed ha espulso una quantità di lava nell'ordine dei km cubici. "Quando stavamo osservando l'evento, era visibile un'area di svariate decine di km quadri di lava fresca." ha spiegato de Kleer. "Riteniamo che l'eruzione sia stata a fontane provenienti da una lunga fessura nella superficie di Io. Si parla di decine di migliaia di volte l'energia delle fontane di lava della famosa eruzione del 2010 presso il Ghiacciaio di Eyjafjallajokull, in Islanda."

Il gruppo di ricercatori spera di poter monitorare annualmente la superficie di Io per svelare più indizi riguardo allo stile delle eruzioni vulcaniche presenti su questa luna, oltre alla composizione chimica del magma e la distribuzione spaziale dei flussi di calore. Le eruzioni potrebbero gettare nuova luce anche sulla giovane Terra, quando il calore del decadimento degli elementi radioattivi (diversamente dalle forze mareali che muovono l'interno di Io), stava creando condizioni simili con lave ad altissima temperatura.

"Stiamo usando Io come un laboratorio vulcanico, dove possiamo guardare indietro nel passato di pianeti terrestri per meglio comprendere come queste grandi eruzioni avvenivano e quando rapidamente passavano." ha spiegato la co-autrice della pubblicazione, Ashley Davies.

I risultati sono stati pubblicati nel giornale scientifico Icarus.

http://www.gemini.edu/node/12233

http://www.sciencedirect.com/science/jo ... p/00191035

http://www.link2universe.net/2014-08-05 ... ma-solare/

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Mosaico ad alta risoluzione e colori accentuati della superficie di Io, la più interna delle grandi lune di Giove. Quelli che vedete sono alcuni degli oltre 400 vulcani attivi che costellano la superficie della Luna. In nero e rosso ci sono laghi di magma. Notate la mancanza di crateri d'impatto. Questo è dovuto all'attività geologica che ricambia continuamente la crosta, cancellando tracce di eventi antichi. I dati della foto sono stati ottenuti dalla sonda Galileo, della NASA, e montati da Stuart Ra

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