Volcanes activos de nuestro sistema solar

Se ha observado actividad en la Tierra y en las lunas de Júpiter, Neptuno y Saturno

Volcanes en Io: Io, una luna de Júpiter, es el cuerpo con mayor actividad volcánica de nuestro sistema solar. Tiene más de 100 centros volcánicos activos, muchos de los cuales tienen múltiples respiraderos activos. Las erupciones hacen resurgir recurrentemente grandes partes de la luna. Imagen de la NASA.

Volcanes del Sistema Solar

En la mayoría de los planetas de nuestro sistema solar y en muchas de sus lunas se han encontrado evidencias de actividad volcánica en el pasado. Nuestra propia luna tiene vastas áreas cubiertas de antiguos flujos de lava. Marte tiene el monte Olimpo y la elevación de Tharsis, las mayores características volcánicas de nuestro sistema solar. La superficie de Venus está cubierta de rocas ígneas y cientos de elementos volcánicos.

La mayoría de los elementos volcánicos descubiertos en nuestro sistema solar se formaron hace millones de años, cuando nuestro sistema solar era más joven y los planetas y lunas tenían temperaturas internas mucho más altas. La actividad volcánica geológicamente reciente no está tan extendida.

Según las observaciones realizadas desde la Tierra y desde vehículos espaciales, sólo cuatro cuerpos del sistema solar tienen actividad volcánica confirmada. Estos son: 1) la Tierra; 2) Io, una luna de Júpiter; 3) Tritón, una luna de Neptuno; y, 4) Encélado, una luna de Saturno.

Se han observado evidencias de una posible actividad volcánica en Marte, Venus, Plutón y Europa, pero no se han realizado observaciones directas de erupciones.

¿Qué es un volcán activo?

El término «volcán activo» se utiliza principalmente en referencia a los volcanes de la Tierra. Los volcanes activos son aquellos que están actualmente en erupción o que han entrado en erupción en algún momento de la historia de la humanidad.

Esta definición funciona bastante bien para los volcanes de la Tierra porque podemos observar algunos de ellos con facilidad, pero muchos están situados en zonas remotas donde las pequeñas erupciones podrían pasar desapercibidas, o bajo partes remotas de los océanos donde incluso las grandes erupciones podrían no ser detectadas. Un ejemplo es el Macizo de Tamu, «el volcán más masivo del mundo», que no fue reconocido hasta 2013.

Más allá de la Tierra, nuestras capacidades para detectar erupciones volcánicas no comenzaron hasta la invención de potentes telescopios y dieron un gran salto cuando los vehículos espaciales pudieron llevar telescopios y otros dispositivos de detección cerca de otros planetas y sus lunas.

Hoy en día se dispone de varios telescopios para detectar estas erupciones, si son lo suficientemente grandes y están orientados en la dirección adecuada. Sin embargo, las pequeñas erupciones pueden pasar desapercibidas porque no hay suficientes telescopios para vigilar todas las zonas del sistema solar donde puede haber actividad volcánica.

Aunque sólo se han detectado unas pocas erupciones extraterrestres, se ha aprendido mucho sobre ellas. Quizás el descubrimiento más interesante ha sido el de los criovolcanes en la región exterior del sistema solar.

Géiser en Encélado: Una vista mejorada en color de la actividad criovolcánica en la luna de Saturno Encélado. Estos géiseres expulsan regularmente penachos compuestos principalmente por vapor de agua con pequeñas cantidades de nitrógeno, metano y dióxido de carbono. Imagen de la NASA.

¿Qué es un criovolcán?

La mayoría de la gente define la palabra «volcán» como una abertura en la superficie de la Tierra a través de la cual escapan material rocoso fundido, gases y cenizas volcánicas. Esta definición funciona bien para la Tierra; sin embargo, algunos cuerpos de nuestro sistema solar tienen una cantidad significativa de gas en su composición.

Los planetas cercanos al sol son rocosos y producen magmas de roca de silicato similares a los que se ven en la Tierra. Sin embargo, los planetas más allá de Marte y sus lunas contienen cantidades significativas de gas además de rocas de silicato. Los volcanes de esta parte de nuestro sistema solar suelen ser criovolcanes. En lugar de hacer erupción de roca fundida, hacen erupción de gases fríos, líquidos o congelados, como agua, amoníaco o metano.

Volcán Io Tvashtar: Esta animación de cinco fotogramas, realizada con imágenes captadas por la nave espacial New Horizons, ilustra una erupción volcánica en Io, una luna de Júpiter. Se estima que la pluma de la erupción tiene unos 180 kilómetros de altura. Imagen de la NASA.

Luna de Júpiter Io: La más activa

Io es el cuerpo más activo desde el punto de vista volcánico de nuestro sistema solar. Esto sorprende a la mayoría de la gente porque la gran distancia de Io al sol y su superficie helada hacen que parezca un lugar muy frío.

Sin embargo, Io es una luna muy pequeña que está enormemente influenciada por la gravedad del planeta gigante Júpiter. La atracción gravitatoria de Júpiter y sus otras lunas ejerce unos «tirones» tan fuertes sobre Io que se deforma continuamente por las fuertes mareas internas. Estas mareas producen una enorme cantidad de fricción interna. Esta fricción calienta la luna y permite la intensa actividad volcánica.

Io tiene cientos de respiraderos volcánicos visibles, algunos de los cuales lanzan chorros de vapor congelado y «nieve volcánica» a cientos de kilómetros de altura en su atmósfera. Estos gases podrían ser el único producto de estas erupciones, o podría haber alguna roca de silicato asociada o azufre fundido presente. Las zonas que rodean estos respiraderos muestran evidencias de que han sido «resurgidas» con una capa plana de material nuevo. Estas zonas resurgidas son la característica dominante de la superficie de Io. El escaso número de cráteres de impacto en estas superficies, en comparación con otros cuerpos del sistema solar, es una prueba de la continua actividad volcánica de Io y de su resurgimiento.

Erupción volcánica en Io: Imagen de una de las mayores erupciones jamás observadas en la luna de Júpiter, Io, tomada el 29 de agosto de 2013 por Katherine de Kleer, de la Universidad de California en Berkeley, utilizando el Telescopio Gemini Norte. Se cree que esta erupción lanzó lava caliente a cientos de kilómetros sobre la superficie de Io. Más información.

«Cortinas de fuego» en Io

El 4 de agosto de 2014 la NASA publicó imágenes de las erupciones volcánicas que se produjeron en la luna de Júpiter Io entre el 15 y el 29 de agosto de 2013.Durante ese período de dos semanas, se cree que se produjeron erupciones lo suficientemente potentes como para lanzar material a cientos de kilómetros por encima de la superficie de la luna.

Aparte de la Tierra, Io es el único cuerpo del sistema solar capaz de emitir lava extremadamente caliente. Debido a la baja gravedad de la luna y a la explosividad del magma, se cree que las grandes erupciones lanzan decenas de kilómetros cúbicos de lava a lo alto de la luna y hacen resurgir grandes áreas en un periodo de pocos días.

La imagen infrarroja adjunta muestra la erupción del 29 de agosto de 2013 y fue adquirida por Katherine de Kleer, de la Universidad de California en Berkeley, utilizando el Telescopio Gemini Norte, con el apoyo de la National Science Foundation. Es una de las imágenes más espectaculares de la actividad volcánica que se han tomado. En el momento de la toma de esta imagen, se cree que las grandes fisuras de la superficie de Io estaban produciendo «cortinas de fuego» de hasta varios kilómetros de longitud. Estas «cortinas» son probablemente similares a las fisuras con fuentes que se vieron durante la erupción de 2018 del Kilauea en Hawái.

Mecánica del criovolcán: Diagrama de cómo podría funcionar un criovolcán en Io o Encélado. Las bolsas de agua presurizada a poca distancia de la superficie se calientan por la acción de las mareas internas. Cuando las presiones son lo suficientemente altas, salen a la superficie.

Tritón: El primer descubrimiento

Tritón, una luna de Neptuno, fue el primer lugar del sistema solar donde se observaron criovolcanes. La sonda Voyager 2 observó penachos de gas nitrógeno y polvo de hasta ocho kilómetros de altura durante su sobrevuelo en 1989. Estas erupciones son las responsables de la superficie lisa de Tritón, ya que los gases se condensan y caen a la superficie, formando una gruesa manta similar a la nieve.

Algunos investigadores creen que la radiación solar penetra en el hielo de la superficie de Tritón y calienta una capa oscura debajo. El calor atrapado vaporiza el nitrógeno subsuperficial, que se expande y acaba saliendo a través de la capa de hielo superior. Esta sería la única localización conocida de la energía procedente del exterior de un cuerpo que provoca una erupción volcánica: la energía suele proceder del interior.

Criovolcán en Encélado: Una visión artística de cómo podría ser un criovolcán en la superficie de Encélado, con Saturno visible al fondo. Imagen de la NASA. Ampliar.

Encélado: Lo mejor documentado

Los criovolcanes de Encélado, una luna de Saturno, fueron documentados por primera vez por la nave espacial Cassini en 2005. La nave espacial captó imágenes de chorros de partículas heladas que salían de la región polar sur. Esto convirtió a Encélado en el cuarto cuerpo del sistema solar con actividad volcánica confirmada. La nave espacial atravesó un penacho criovolcánico y documentó que su composición era principalmente de vapor de agua con pequeñas cantidades de nitrógeno, metano y dióxido de carbono.

Una de las teorías sobre el mecanismo que subyace al criovolcanismo es que existen bolsas subsuperficiales de agua presurizada a poca distancia (quizás tan sólo unas decenas de metros) bajo la superficie lunar. Esta agua se mantiene en estado líquido gracias al calentamiento por mareas del interior de la Luna. Ocasionalmente, estas aguas presurizadas salen a la superficie, produciendo un penacho de vapor de agua y partículas de hielo.

Evidencia de la actividad

La evidencia más directa que se puede obtener para documentar la actividad volcánica en los cuerpos extraterrestres es ver o tomar imágenes de la erupción que tiene lugar. Otro tipo de evidencia es un cambio en la superficie del cuerpo. Una erupción puede producir una cubierta de escombros en el suelo o un resurgimiento. La actividad volcánica en Io es lo suficientemente frecuente y la superficie es lo suficientemente visible como para poder observar este tipo de cambios. Sin estas observaciones directas, puede ser difícil desde la Tierra saber si el vulcanismo es reciente o antiguo.

Área potencial de actividad volcánica reciente en Plutón: Una vista en color de alta resolución de uno de los dos potenciales criovolcanes detectados en la superficie de Plutón por la nave espacial New Horizons en julio de 2015. Este elemento, conocido como Wright Mons, tiene unos 150 kilómetros de diámetro y 4 kilómetros de altura. Si se trata de un volcán, como se sospecha, sería el mayor elemento de este tipo descubierto en el sistema solar exterior. Ampliar.

¿Se descubrirá más actividad?

Los criovolcanes de Encélado no se descubrieron hasta 2005, y no se ha realizado una búsqueda exhaustiva de este tipo de actividad en todo el sistema solar. De hecho, algunos creen que en nuestro vecino cercano, Venus, sigue habiendo actividad volcánica, pero oculta bajo la densa capa de nubes. Algunos rasgos de Marte sugieren una posible actividad reciente. También es muy probable que se descubran volcanes activos o criovolcanes en las lunas de los planetas helados de las zonas exteriores de nuestro sistema solar, como Europa, Titán, Dione, Ganímedes y Miranda.

En 2015, los científicos que trabajan con imágenes de la misión New Horizons de la NASA reunieron imágenes en color de alta resolución de posibles criovolcanes en la superficie de Plutón. La imagen adjunta muestra una zona de Plutón con un posible volcán de hielo. Debido a que hay muy pocos cráteres de impacto en los depósitos alrededor de este potencial volcán, se cree que tiene una edad geológicamente joven. Para ver fotos y explicaciones más detalladas, consulte este artículo en NASA.gov.

Ahuna Mons, una montaña de hielo de agua salada en la superficie del planeta enano Ceres, se muestra en esta vista en perspectiva simulada. Se cree que se formó después de que un penacho de agua salada y roca ascendiera por el interior del planeta enano, y luego hiciera erupción un penacho de agua salada. El agua salada se congeló y se convirtió en hielo de agua salada y construyó una montaña que ahora tiene unos 3 kilómetros de altura y 16 kilómetros de ancho. Imagen de NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA.

En 2019, científicos de la NASA, la Agencia Espacial Europea y el Centro Aeroespacial Alemán publicaron un estudio que creen que resuelve el misterio de cómo se formó Ahuna Mons, una montaña en la superficie de Ceres, el objeto más grande del cinturón de asteroides. Creen que Ahuna Mons es un criovolcán que hizo erupción de agua salada después de que un penacho ascendente subiera a la superficie del planeta enano. Para más información, véase este artículo en NASA.gov.

¡Es un momento emocionante para ver la exploración espacial!

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