La región de Chaac-Camaxtli es una región volcánica en la luna de Júpiter Io , ubicada aproximadamente entre 5 y 20 ° N y 130 a 160 ° W en su hemisferio anti-joviano. [1] Consiste principalmente en las llanuras luminosas y onduladas que ocupan la superficie. Esta área está definida al oeste por Chaac Patera y al este por Camaxtli Patera . [1] Al menos 10 centros volcánicos distintos se encuentran en la región, lo que la convierte en una región volcánicamente activa en la superficie de Io. La mayor parte del vulcanismo aquí se expresa como paterae, que varían en tamaño de circular a elíptica. Una patera se define por elUnión Astronómica Internacional como "cráteres irregulares o complejos con bordes festoneados. [2] " La estructura volcánica más grande aquí es el Chaac Patera (105 km X 48 km). Las paterae que se encuentran en la región de Chaac-Camaxtli son Chaac , Balder Patera , Grannos , Ababinili , Ruaumoko , Steropes , Camaxtli , Tien Mu , Utu y Mentu . [1]
Esta región está llena de características que brindan pistas sobre el vulcanismo, el tectonismo y los procesos magmáticos en Io. Se ha pensado que en el pasado de la Tierra ocurrieron conceptos similares que ocurrieron en Io , y algunos análogos terrestres ocurren hoy.
Observaciones
La Voyager 1 proporcionó las primeras imágenes de las diferentes estructuras geológicas en Io. Estos se utilizaron más tarde para identificar características volcánicas clave, incluido el color del magma para deducir la composición y determinar las secuencias de erupciones. La Voyager proporcionó fotografías de baja resolución (5-20 km / píxel) de la región de Chaac-Camaxtli, que proporcionaron pocos estudios adicionales. Sin embargo, las fotos se utilizaron para mapear puntos oscuros de Chaac Patera , Camaxtli Patera y otra región que ahora se considera Sobo Fluctus . [1] Un descubrimiento importante fue la falta de cráteres de impacto de Io, lo que significa que resurge a un ritmo geológicamente rápido.
Las imágenes principales utilizadas para ver el área fueron producidas por el sobrevuelo de Galileo I27 que ocurrió en febrero de 2000, que se combinó con esquemas de color C21 de baja resolución (1,4 km / píxel). Debido al éxito de estas imágenes, se identificaron y nombraron apropiadamente diferentes características volcánicas. [1]
Geografía
Chaac Patera
El sobrevuelo de Galileo I27 de Io proporcionó fotos muy detalladas (5–10 m / píxel) de Chaac Patera . Esta patera está ubicada en (11.8 ° N, 157.2 ° W) y define el borde occidental de la región Chaac-Camaxtli. Lleva el nombre del dios maya del trueno y la lluvia. [1] Las paredes de la patera tienen ~ 4 km de altura y la pendiente promedio de ellas es ~ 70 °. [3] Sus dimensiones son 105 km X 48 km. [4] La patera parece estar situada en una gran meseta, que declina la elevación a cada lado. Los escarpes empinados también sugieren que los materiales de los que está hecho deben ser duros para evitar el colapso. [2]
Esta patera a menudo se denomina "campo de golf" debido a la presencia de material verde en el suelo, detectado por NIMS. NIMS (espectrómetro de masas de infrarrojo cercano) se utiliza para interpretar datos térmicos. El suelo de la patera está cubierto de lava, pero las imágenes no pueden discernir si el verde es una característica primaria o secundaria. Se cree que la lava en el piso de la patera imita morfologías similares a las calderas terrestres como Kilauea Caldera en Hawai. Esto se ve respaldado por su tendencia a inflarse o acumularse cuando están aislados, y también por la forma en que se drenan hacia los conductos de ventilación, como resultado de la fuga de gases en el magma. Esto ayuda a proporcionar información sobre cómo operan las lavas de la región. [5]
La lava se eleva a lo largo de las fracturas del borde. [2] [5] Esta observación sugiere que las paterae en Io están formadas por una combinación de vulcanismo y tectónica. [5] [6]
Los pisos de la patera están cubiertos de coladas de lava infladas y lagos, sugeridos por las estructuras del "anillo de la bañera" y las islas más pequeñas. Las lavas fluyen hacia afuera, luego se hunden de nuevo a sus respiraderos. Un posible respiradero se encuentra en la porción más al sur de la patera, que migró desde el norte. Los patrones de migración se pueden concluir a partir de cambios en las imágenes del Voyager al Galileo . Esto también concuerda con el punto caliente que se ha encontrado aquí. [5] [7] Muchos artículos coinciden en que una capa de SO 2 de espesor bajo a medio está presente en la patera. [1] [2] [5] [7]
Las orientaciones de las crestas alrededor de la pátera podrían proporcionar información sobre la litosfera regional. Las crestas están orientadas en un azimut constante de 010 ° , independientemente de la orientación de la pared de la patera. También hay crestas más pequeñas con un azimut de 088 ° . Estas crestas parecen no tener influencia de las montañas o fallas locales. En cambio, las orientaciones de las crestas están formadas por la flexión de las mareas de Io por parte de Júpiter . [8]
Camaxtli Patera
Camaxtli Patera se encuentra en el borde oriental de la región de Chaac-Camaxtli (15 ° N, 136 ° W). Lleva el nombre del dios azteca del trueno, el tornado y la guerra. Hay un punto caliente en la patera. La mayoría de las imágenes de la patera provienen del NIMS y las órbitas E15, I24 e I27 de los sobrevuelos de Galileo . [1] La pátera presenta flujos oscuros en su piso, junto con un borde oscuro, posiblemente debido a la erupción de lava de las fallas en las bases de las paredes. [2] Existe una abundancia moderada de concentración de SO 2 blanco en la región. [7] La pátera también tiene un halo oscuro a su alrededor, compuesto de material difuso oscuro. [1] [2] La gran cantidad de material oscuro en y alrededor de la patera, junto con las diferencias en las fotos de la Voyager y Galileo, sugiere que es bastante activo. Esta observación está respaldada por datos de NIMS. La ubicación del respiradero ha migrado del lado este al lado oeste de la patera. [1]
Sobo Fluctus
Sobo Fluctus es un campo de flujo volcánico oscuro ubicado en la región Chaac-Camaxtli de Io . Lleva el nombre del espíritu del trueno vudú. [1] Las coordenadas son (14 ° N, 151 ° W). La temperatura estimada aquí es de ~ 130 K. El área estimada de material oscuro es ~ 1.3 X 10 3 km 2 . [9] Los flujos oscuros están rodeados por flujos de lava brillante que se cree que son fuentes secundarias de vulcanismo rico en azufre y SO 2 . [10]
Colores de superficie
El mapeo de la región de Chaac-Camaxtli se basa principalmente en el mapeo realizado por Williams et al. en 2002. El mapeo se basó en diferencias de color y textura en la superficie. Las diferencias de color y textura muestran qué tipos de magma han entrado en erupción y dan lugar a lo que se encuentra en el interior de Io .
Llanuras brillantes hummocky
La región de Chaac-Camaxtli representa una gran parte de las llanuras brillantes que se encuentran en la región ecuatorial de Io . [1] El albedo de estas regiones se encuentra entre el de los materiales de piso Patera oscuro y brillante, vinculado a la abundancia de SO 2 y al tamaño de grano. [7] Las texturas hummocky se describen como montículos o crestas que se elevan en comparación con el material circundante. Los montículos se encuentran en un tamaño relativamente uniforme (~ 200 a 500 m de ancho, ~ 1 a 2 km de largo). Suelen encontrarse en grupos. La textura irregular es difícil de ver en fotos de baja resolución, pero las fotos de mayor resolución las hacen aparecer y también muestran patrones de orientación. Cerca de la porción este de Chaac Patera , la orientación es perpendicular al margen. Hay varias teorías diferentes sobre el origen de la textura hummocky , sin embargo, no se sabe lo suficiente como para descartar o favorecer diferentes ideas. Estas áreas muestran enriquecimiento en SO 2 . Esto indica una parte más fría de la superficie que conserva el SO 2 . La fuente de las temperaturas más frías que permite que el SO 2 se concentre aquí podría estar relacionada con los mecanismos de entrega de magma o el espesor relativo de la litosfera. [11]
Patera oscura
Este material está descrito por Williams et al. de verde a gris a negro con una gran variación en el albedo y la textura. A baja resolución, parecen suaves, pero a mayor resolución, se ven montículos y combinaciones de material oscuro y claro. [1] Se cree que hay poco SO 2 , según los datos del NIMS. [12] Este material se encuentra en Chaac Patera y se cree que imita el piso de Kilauea Caldera en general, que se formaría a partir de lavas oscuras de baja viscosidad que van desde composición máfica hasta ultramáfica . [1] [5] Se cree que los montículos o pozos se deben al efecto de la inflación o las aberturas de ventilación que son comunes en este tipo de flujo de lava. Los materiales de color oscuro son la fuente de más calor. [1]
Material de piso patera brillante
Se cree que el material de piso de patera brillante es rico en SO 2 / azufre. [1] Se cree que el material consiste en capas congeladas de SO 2 blanco y capas anaranjadas de SO 2 / depósitos ricos en azufre con otros elementos mezclados. [1] Este material se encuentra principalmente dentro de las paterae, pero también se puede encontrar a lo largo de las llantas. [1]
Flujo brillante
Este material está ilustrado por un flujo suave en resolución media. El color varía de naranja a blanco con longitudes de flujo mayores que sus anchos. Estos flujos se interpretan como flujos de baja viscosidad con componentes ricos en azufre. El albedo y el corte transversal se utilizan para determinar edades relativas en los flujos. Los colores más claros y brillantes representan flujos más jóvenes. [1]
Flujo indiviso
Albedos relativamente intermedios y caudales suaves de varios cientos de metros caracterizan estos materiales. El contacto con el terreno circundante no es tan agudo como el observado con material de flujo brillante y oscuro. El origen de los flujos suele ser difícil de determinar. Es difícil distinguir los flujos individuales en un grupo. Se cree que tiene su origen en erupciones efusivas ricas en azufre / silicato. [1]
Flujo oscuro
Estos flujos son de color más oscuro y generalmente son más calientes según las observaciones del NIMS. La longitud es generalmente mayor que su ancho. La altura de ellos tiende a ser mayor en función de las sombras que crean. El punto caliente de Chaac Patera es un buen ejemplo de este tipo de flujo. La composición de la lava varía, pero por lo general es de baja viscosidad, de máfica a ultramáfica en composición. [1]
Material difuso brillante
Se cree que estas unidades son de origen explosivamente piroclástico. Pueden variar en tamaño hasta decenas de kilómetros. Suelen aparecer cerca de los conos volcánicos ( Camaxtli Patera ). [1]
Material difuso oscuro
Similar a los materiales difusos brillantes, pero con un color más oscuro. Estos están asociados con el halo que rodea la llanta en Camaxtli Patera. Los materiales de colores más oscuros son la fuente de más calor. . [1]
Material difuso rojo
Solo se ha cartografiado una aparición de esta unidad en el área, en Sobo Fluctus. Este material está relacionado con erupciones piroclásticas explosivas alrededor de conos volcánicos. [1] Se cree que estos materiales provienen de conductos de ventilación por condensación de gas S 2 y recristalización de azufre de cadena corta [1]
Trascendencia
Existe una conexión entre el vulcanismo y el espesor de la corteza en el subsuelo de Io . La corteza más delgada produce flujos densos, máficos y oscuros que cubren áreas más grandes y donde ocurren flujos secundarios más sulfurosos. Por el contrario, en regiones de corteza más gruesa, las lavas más densas no ocurren con tanta frecuencia. Se cree que el espesor de la corteza está relacionado con la flexión de las mareas en el interior de Io. [1] El cambio de material oscuro recién erupcionado a material de llanuras brillantes puede respaldar la idea de que Io tiene materiales de la corteza fuertes que pueden soportar las paredes empinadas de las paterae. [1] [12] Se cree que la litosfera de Io está bien fracturada, lo que está respaldado por la migración de los puntos calientes de las paterae entre los tiempos de la Voyager y los sobrevuelos de Galileo . [1] La idea de que la litosfera de Io está compuesta por un océano de magma parcialmente cristalizado [13] haría que la capacidad del magma para subir a la superficie cambiara, cambiando así también las migraciones de ventilación de las paterae.
Referencias
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z aa ab Williams, David; Radebaugh, Jani; Keszthelyi, Laszlo P .; McEwen, Alfred S .; Lopes, Rosaly MC; Douté, Sylvain; Greeley, Ronald (septiembre de 2002). "Mapeo geológico de la región Chaac-Camaxtli de Io a partir de datos de imágenes de Galileo" . Revista de Investigación Geofísica . 107 (E9): 5068. Código Bibliográfico : 2002JGRE..107.5068W . doi : 10.1029 / 2001JE001821 .
- ^ a b c d e f Radebaugh, Jani; Keszthelyi, Laszlo P .; McEwen, Alfred S .; Tortuga, Elizabeth P .; Jaeger, Windy; Milazzo, Moses (25 de diciembre de 2001). "Paterae en Io: ¿Un nuevo tipo de caldera volcánica?" (PDF) . Revista de Investigación Geofísica . 106 (E12): 33,005–33,020. Código Bibliográfico : 2001JGR ... 10633005R . doi : 10.1029 / 2000JE001406 .
- ^ Keszthelyi, L. (2010). "Paterae on Io: Insights from Slope Analysis". 41a Conferencia de Ciencia Planetaria Lunar .
- ^ Williams, David (2001). "MAPEO DE LA REGIÓN CHAAC-CAMAXTLI DE IO". Ciencia lunar y planetaria XXXII .
- ^ a b c d e f Keszthelyi, L; McEwen, AS; Phillips, CB; Milazzo, M .; Geissler, P .; Tortuga, EP; Radebaugh, J .; Williams, DA; Simonelli, DP; Breneman, HH; Klaasen, KP; Levanas, G .; Denk, T .; Equipo Galileo SSI (25 de diciembre de 2001). "Imágenes de la actividad volcánica en la luna Io de Júpiter por Galileo durante la Misión Galileo Europa y la Misión Galileo Millennium" . Revista de Investigación Geofísica . 106 (E12): 33025. Código bibliográfico : 2001JGR ... 10633025K . doi : 10.1029 / 2000JE001383 .
- ^ Jaeger, WL; Tortuga, EP; Keszthelyi, LP; McEwen, AS (19 de agosto de 2003). "Tectonismo orogénico en Io" . Revista de Investigación Geofísica . 108 (E8): 12–1. Código Bibliográfico : 2001LPI .... 32.2045J . doi : 10.1029 / 2002JE001946 .
- ^ a b c d Douté, Sylvain (mayo de 2004). "Geología y actividad alrededor de volcanes en Io a partir del análisis de imágenes espectrales NIMS". Ícaro . 169 (1): 175-196. Código Bibliográfico : 2004Icar..169..175D . doi : 10.1016 / j.icarus.2004.02.001 .
- ^ Bart, Gwendolyn; Tortuga, Elizabeth P .; Jaeger, Windy L .; Keszthelyi, Laszlo P .; Greenberg, Richard (mayo de 2004). "Crestas y tensiones de las mareas en Io". Ícaro . 169 (1): 111-126. Código Bibliográfico : 2004Icar..169..111B . doi : 10.1016 / j.icarus.2004.01.003 .
- ^ Veeder, Glenn; Davies, Ashley Gerard; Matson, Dennis L .; Johnson, Torrence V. (noviembre de 2009). "Io: flujo de calor de campos volcánicos oscuros". Ícaro . 204 (1): 239-253. Código Bibliográfico : 2009Icar..204..239V . doi : 10.1016 / j.icarus.2009.06.027 .
- ^ Lopes, Rosaly; Spencer, John (2007). Io después de Galileo . Chichester, Reino Unido: Praxis Publishing. ISBN 978-3-540-34681-4.
- ^ Williams, David (2010). "VOLCANISMO EN IO: RESULTADOS DEL MAPEO GEOLÓGICO GLOBAL". 41ª Conferencia de Ciencia Lunar y Planetaria .
- ^ a b Lopes, Rosaly; Kamp, LW; Douté, S .; Smythe, WD; Carlson, RW; McEwen, AS; Geissler, PE; Kieffer, SW; Líder, FE; Davies, AG; Barbinis, E .; Mehlman, R .; Segura, M .; Shirley, J .; Soderblom, LA (25 de diciembre de 2001). "Io en el infrarrojo cercano: espectrómetro de mapeo de infrarrojo cercano (NIMS) resultados de los sobrevuelos de Galileo en 1999 y 2000". Revista de Investigación Geofísica . 106 (E12): 33,053–33,078. Código Bibliográfico : 2001JGR ... 10633053L . doi : 10.1029 / 2000JE001463 .
- ^ Keszthelyi, L .; McEwen, AS; Taylor, GJ (1999). "Revisando la hipótesis de un océano de magma global fangoso en Io". Ícaro . 141 (2): 415–419. Código Bibliográfico : 1999Icar..141..415K . doi : 10.1006 / icar.1999.6179 .