A primera vista, la luna de Júpiter parece totalmente inadecuada para la formación de dunas y, sin embargo, se han observado fenómenos similares a las dunas en su superficie. Y los investigadores creen saber ahora cómo surgieron.
Aquí en la tierra, y desde luego en los países que poseen desiertos de arena, es una imagen familiar. Estas dunas se forman por el viento; los vientos potentes amontonan la arena. Y de este modo, pueden surgir colinas que a veces tienen varios metros de altura. Ahora sabemos que estas dunas no son un fenómeno típicamente terrestre; Marte, por ejemplo, también tiene dunas. Y cuando hace años los investigadores pusieron sus ojos en las imágenes que la sonda espacial Galileo había hecho de la superficie de la luna de Júpiter Ío, también vieron altas y extensas colinas que se parecían sospechosamente a las dunas. Esto causó cierta sorpresa, porque en realidad era inconcebible que se formaran dunas en Ío (también conocida como la "luna de la pizza" por las manchas anaranjadas y rojas de su superficie) porque los vientos de la luna eran demasiado débiles para ello.
Vientos débiles
"Aunque los vientos en Ío soplan mucho más rápido que en la Tierra (hasta 1000 kilómetros por hora), su fuerza es mucho más limitada que en la Tierra", dijo el investigador George McDonald. Los vientos de Ío son incluso 100 000 veces más débiles que los de la Tierra. "Esto se debe a que la atmósfera de Ío es muy fina", dice McDonald. Explica que una atmósfera tan fina da lugar a vientos débiles utilizando una analogía. "Imagina que alguien te lanza una pelota de playa a una velocidad tremenda. Y luego imagina que alguien te lanza un balón de rugby a muy baja velocidad. Aunque la pelota de playa se mueve mucho más rápido, el golpe que se obtiene de ella es mucho más limitado, porque su densidad es mucho menor." Y así es también en Ío: en la delgada atmósfera, los vientos pueden alcanzar altas velocidades, pero no ejercen mucha fuerza sobre, por ejemplo, los granos de arena.
Método de formación alternativo
Y con eso, las dunas de Ío parecían estar fuera de la mesa. Pero en un nuevo estudio, los científicos han encontrado ahora una forma en la que las dunas también pueden formarse en la luna de las pizzas. La actividad volcánica de Ío desempeña un papel fundamental. Varios estudios han demostrado que los volcanes tienen un gran impacto en la superficie de la Luna e incluso la han remodelado repetidamente, con gran rapidez. El resultado es una superficie formada por flujos de lava solidificada, arena, flujos de lava aún fluida y "nieve" de dióxido de azufre. Y esa interesante mezcla, sostienen ahora McDonald y sus colegas, podría conducir a una situación en la que los granos de arena son arrastrados y se convierten en un montón.
¿Cómo funciona eso exactamente?
"En la Tierra, cuando la lava se desplaza a través de la nieve, es posible (según el tipo de lava) que se desplace dentro de la capa de nieve, en lugar de hacerlo sobre ella", explica McDonald. "Probablemente, ocurra lo mismo en Ío; allí los flujos de lava se mueven a través de la nieve de dióxido de azufre". El calor de la lava hace que esa nieve subterránea se evapore y la presión bajo la superficie, a manos de los vapores creados en el proceso, aumenta. Cuando los vapores encuentran una salida, entran en la atmósfera de Ío a una velocidad extremadamente alta y pueden arrastrar y desplazar los granos de arena de la superficie que encuentran por el camino. El hecho de que la atmósfera de Ío sea muy fina ayuda. "Como la atmósfera de Ío es tan fina, el vapor puede tener fácilmente una presión atmosférica un millón de veces superior a la de la atmósfera circundante. Lo que ocurre es algo parecido a una situación en la que se abren las puertas de un avión en lo alto del cielo (donde nuestra atmósfera es mucho más fina). Todo ese vapor tan denso se precipita muy rápidamente a la atmósfera circundante". Y así, tanto la velocidad como la densidad de los vapores subterráneos que consiguen abrirse paso hasta la atmósfera de Ío son lo suficientemente grandes como para mover los granos de arena en Ío y permitir la formación de dunas decentes.
Arena en movimiento
Y si se enviara una sonda a Ío y se tomaran imágenes de alta resolución de su superficie, se podría incluso presenciar el movimiento de los granos de arena por la interacción subterránea entre la lava y la nieve. "Ya hemos observado Ío con las sondas Voyager y Galileo, por supuesto", afirma McDonald. "Pero su resolución de imagen era demasiado baja". Así que para confirmar que las dunas pueden crearse de la manera descrita por McDonald y sus colegas, tenemos que volver a Ío. "Sin embargo, las futuras sondas tendrían que dar vueltas alrededor de Júpiter y luego pasar repetidamente por Ío", argumenta McDonald. "Debido a la radiación a la que están expuestas las sondas en órbita alrededor de Io, no pueden seguir dando vueltas alrededor de Io durante mucho tiempo".
Así que, aunque no sería tan fácil que una sonda estudiara las dunas de Ío con más detalle, por el momento es la única forma en que podemos estudiar las supuestas dunas y su formación con más detalle. "Esta es la única manera de poder observar directamente los movimientos de la arena, o al menos hacer mapas muy precisos de la superficie, para conocer mejor las alturas y pendientes de estos montículos".
Cambio a corto plazo
Si las investigaciones futuras revelan que Io tiene efectivamente dunas creadas por la interacción subterránea entre la lava y la nieve, esto podría cambiar considerablemente nuestra visión de la luna. "La presencia de dunas sugeriría que la superficie de Ío es mucho más dinámica de lo que la mayoría de la gente piensa. Hace tiempo que sabemos que las erupciones volcánicas se producen regularmente y que toda la superficie se redibuja aproximadamente cada millón de años. Pero las dunas de la Tierra pueden cambiar de dirección, crecer o desplazarse en miles de años. Así que mucho antes de que toda la luna sea resurgida por un nuevo magma, pueden producirse cambios complejos a través del movimiento de la arena".