La misión Juno de la NASA ha realizado la primera medición directa del perfil de temperatura bajo la superficie de Ío, la luna más volcánica del Sistema Solar. Las observaciones, obtenidas durante dos sobrevuelos cercanos realizados entre finales de 2023 y comienzos de 2024, muestran que el calor generado en el interior asciende hacia la superficie con una intensidad mucho mayor de la que puede explicar el calentamiento solar. Los resultados, publicados en Journal of Geophysical Research: Planets, también revelan que amplias regiones de Ío presentan una superficie sorprendentemente lisa y formada por materiales de muy baja densidad.
El radiómetro de microondas permite explorar el subsuelo
Durante los sobrevuelos del 30 de diciembre de 2023 y del 3 de febrero de 2024, Juno pasó a unos 1.500 km de la superficie de Ío. En ambos encuentros, el radiómetro de microondas (MWR) registró la radiación emitida desde distintas profundidades del subsuelo.Hasta ahora, el calor interno de Ío se estudiaba casi exclusivamente mediante observaciones infrarrojas, capaces de medir únicamente la temperatura de la superficie. El MWR emplea varias longitudes de onda de microondas, cada una de las cuales penetra hasta una profundidad diferente. Esta técnica permite reconstruir el perfil térmico del subsuelo desde unos pocos centímetros hasta varias decenas de metros bajo la superficie.
El instrumento fue diseñado originalmente para investigar la atmósfera profunda de Júpiter, pero durante la misión extendida también ha observado los satélites galileanos. En Europa y Ganímedes ya había demostrado su capacidad para estudiar el subsuelo helado. Sin embargo, su utilización sobre un mundo dominado por volcanismo activo como Ío ha permitido obtener información que hasta ahora era inaccesible.
El calor aumenta rápidamente bajo la corteza
Las medidas muestran que la temperatura aumenta más de 20 °C en apenas unos metros bajo la superficie. Este incremento constituye un gradiente térmico, es decir, la variación de temperatura con la profundidad, mucho más pronunciado de lo que puede producir únicamente la radiación solar que calienta la superficie.
El resultado indica que el calor generado por el intenso calentamiento por marea en el interior de Ío alcanza la superficie de forma mucho más eficiente de lo que reflejaban los modelos basados únicamente en temperaturas superficiales.
Hasta ahora era posible observar el calor que escapaba a través de los volcanes activos o mediante emisiones térmicas superficiales. Estas nuevas observaciones permiten seguir el recorrido de esa energía mientras asciende desde el interior del satélite antes de alcanzar la superficie.
Dos posibles explicaciones para el flujo térmico
Los investigadores proponen dos mecanismos que podrían explicar las observaciones.El primero plantea que el calor asciende continuamente a través de una corteza conductora con un flujo de entre 1 y 3 W/m². Aunque esta cantidad de energía es relativamente reducida a escala local, distribuida sobre toda la superficie de Ío representa una liberación de calor hasta treinta veces superior al flujo térmico medio de la Tierra.
La segunda hipótesis, considerada por los autores como la más compatible con las observaciones, propone que buena parte de la señal detectada procede de coladas de lava que continúan enfriándose bajo una corteza solidificada de aproximadamente entre 9 y 11 m de espesor. Según las estimaciones del estudio, estas coladas podrían ocupar alrededor del 10 % de la superficie de Ío en un momento determinado.
Si esta interpretación es correcta, una parte importante del calor interno no escaparía únicamente mediante las erupciones visibles, sino también a través de extensas coladas volcánicas que permanecen calientes durante largos periodos mientras quedan ocultas bajo la superficie.
Una superficie mucho más lisa de lo esperado
Los sobrevuelos también han proporcionado información sobre las propiedades físicas de la superficie de Ío.
Aunque las imágenes muestran montañas de varios kilómetros de altura, grandes calderas volcánicas y numerosos centros eruptivos, los datos del MWR indican que, fuera de estas regiones, existen extensas áreas lisas que se prolongan durante más de 100 km.
Esta conclusión ha sido posible porque Juno observó zonas parcialmente superpuestas desde distintos ángulos durante ambos sobrevuelos. Analizando cómo la superficie refleja las microondas, los investigadores pudieron deducir propiedades físicas imposibles de obtener únicamente mediante imágenes en luz visible.
Las medidas indican que el material superficial posee una densidad relativamente baja, más parecida a la de la piedra pómez o a depósitos de ceniza volcánica ligera que a la de roca volcánica compacta. Esta interpretación hace referencia a las propiedades físicas del regolito superficial y no implica necesariamente diferencias en su composición química.
Implicaciones para el estudio del calentamiento por marea
Ío constituye el laboratorio natural más extremo para estudiar el calentamiento por marea, el proceso mediante el cual las fuerzas gravitatorias ejercidas por Júpiter y por los satélites Europa y Ganímedes deforman continuamente su interior y generan enormes cantidades de calor.
Comprender cómo se transporta esa energía desde el interior hasta la superficie ayuda a mejorar los modelos utilizados para describir este mecanismo en otros cuerpos del Sistema Solar. Aunque Europa y Ganímedes presentan una geología muy distinta, el calentamiento por marea también desempeña un papel fundamental en el mantenimiento de sus océanos subterráneos.
Las observaciones realizadas por Juno demuestran además que los radiómetros de microondas constituyen una herramienta eficaz para investigar el transporte interno de calor en mundos geológicamente activos, proporcionando información que no puede obtenerse mediante cámaras ópticas o instrumentos infrarrojos.
Referencias y más información en No Sólo Sputnik:
Brown, S., et al. (2026). Io Sub-Surface Temperature Profile Observed by the Juno Microwave Radiometer. Journal of Geophysical Research: Planets.
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