?Tienen algo que ver las lunas (llenas) con el vulcanismo?

Est¨¢ siendo muy triste ver a muchos palmeros perder sus casas y sus posesiones materiales y emocionales, sus recuerdos, todo arrasado por la lava. Como astrof¨ªsico tengo una especial conexi¨®n con esa isla, tan bonita, con gente tan amable, tan llena de contrastes, desde los bosques de laurisilva hasta los volcanes del sur, pasando por el Observatorio del Roque de los Muchachos y la Caldera de Taburiente, que nos recuerda que la historia de La Palma es catacl¨ªsmica. Quiero mandar mucho ¨¢nimo para todos, espero que el volc¨¢n pare pronto y que os podamos ayudar a reconstruir vuestras vidas.

Tras leer la cantidad de informaci¨®n sobre volcanes que nos inunda esta semana, comentamos aqu¨ª algunos aspectos m¨¢s astrof¨ªsicos sobre el vulcanismo, cuya relevancia para la habitabilidad de un planeta ya empezamos a tratar hace tiempo. En concreto, queremos comentar algo sobre estos asuntos, de los que hemos o¨ªdo y le¨ªdo estos d¨ªas: ?Solo hay volcanes en la Tierra?, ?por qu¨¦ existen los volcanes?, ?tiene algo que ver la Luna llena con el vulcanismo?

En Marte siempre se dice que est¨¢ el volc¨¢n m¨¢s grande del Sistema Solar, el Monte Olimpo, pero nunca hemos visto actividad volc¨¢nica en el planeta rojo. Ahora bien, en cualquier planeta o sat¨¦lite con superficie s¨®lida que no est¨¦ plagado de cr¨¢teres resultado de choques de meteoritos (c¨®mo diferenciar con un telescopio un cr¨¢ter volc¨¢nico de uno de los denominados de impacto es otro asunto) ha debido existir actividad geol¨®gica en el pasado, con volcanes expulsando material que tap¨® los impactos (nos contenemos y no hablamos de lava, ya volveremos a esto). No es el caso de la Luna o Mercurio, plagados de cr¨¢teres de impacto. Pero planetas como Venus, aunque es dif¨ªcil verlo porque est¨¢ siempre nublado, o sat¨¦lites como Enc¨¦lado, de Saturno, tienen una superficie bastante lisa y joven, sin cr¨¢teres de impacto. Aqu¨ª viene un concepto importante: la edad de la superficie de un planeta puede ser muy diferente a la edad en la que se form¨® ese astro. As¨ª, en el caso de la Tierra, que se form¨® hace 4500 millones de a?os, su superficie tiene una edad media de 2000 millones de a?os. De hecho, es bastante dif¨ªcil encontrar una roca que tenga la edad de la Tierra, no han sobrevivido. En el caso de Venus, que se debi¨® formar a la vez que la Tierra, su superficie tiene solo unos pocos cientos de millones de a?os. ?Pero nunca hemos visto un volc¨¢n activo en Venus! No hay grandes monta?as de origen volc¨¢nico o tect¨®nico en el planeta verde, aunque s¨ª volcanes que se llaman de tortita, muy extendidos y bajos, algo que no se observa en la Tierra. S¨ª tenemos pruebas indirectas, como la variaci¨®n de la abundancia de di¨®xido de azufre en la atm¨®sfera o la detecci¨®n de olivina en su superficie, un mineral verdoso muy com¨²n en La Palma o Lanzarote, donde es el centro de una bonita leyenda.

?Por qu¨¦ hay actividad volc¨¢nica? La respuesta general es que existe una acumulaci¨®n de energ¨ªa que hay que liberar de alguna manera. Efectivamente, el interior de muchos planetas y sat¨¦lites est¨¢ fundido. En el caso de la Tierra, el calor creado por los choques de planetesimales que fueron uni¨¦ndose para formar planetas, y sobre todo la energ¨ªa liberada por elementos radiactivos como el torio o el uranio, mantiene fundida parte de la roca por debajo de la corteza terrestre, que mide entre 5 y 70 kil¨®metros.

?C¨®mo es posible que un sat¨¦lite como ?o, m¨¢s o menos del tama?o de la Luna, sea el cuerpo del Sistema Solar con mayor actividad volc¨¢nica?

Los planetas se van enfriando lentamente emitiendo energ¨ªa como una bombilla (sobre todo en el infrarrojo), pero no ha dado tiempo a que la Tierra se enfr¨ªe totalmente, principalmente porque la desintegraci¨®n de elementos radioactivos libera energ¨ªa lenta pero incesantemente. Los cuerpos m¨¢s peque?os se enfr¨ªan m¨¢s r¨¢pidamente, lo que explicar¨ªa que la Luna, Mercurio o Marte, m¨¢s peque?os que la Tierra, no tengan actividad volc¨¢nica reciente. Venus, con un tama?o parecido a la Tierra, s¨ª deber¨ªa tenerla.

Si los planetas m¨¢s peque?os no tienen volcanes activos porque se han enfriado, ?c¨®mo es posible que un sat¨¦lite como ?o, m¨¢s o menos del tama?o de la Luna, sea el cuerpo del Sistema Solar con mayor actividad volc¨¢nica? Como ejemplo, se calcula que ?o libera gases por sus volcanes a una velocidad de una tonelada por segundo. Eso es m¨¢s que los 100 kg por segundo de di¨®xido de azufre que est¨¢ liberando el volc¨¢n de La Palma, pero lo impresionante es que ?o lo expulsa fuera de su acci¨®n gravitatoria y el gas pasa a girar alrededor de J¨²piter formando un d¨®nut a lo largo de la ¨®rbita del sat¨¦lite. En el caso del volc¨¢n de La Palma, se crea un penacho de unos pocos kil¨®metros y el gas se acaba disolviendo en la atm¨®sfera.

El calentamiento del interior de ?o que provoca su gran actividad volc¨¢nica se puede explicar poniendo como analog¨ªa una bola de plastilina. Igual que cuando se amasa la plastilina esta se calienta, ?o es como plastilina para J¨²piter, siendo amasado por la acci¨®n gravitatoria del planeta, un proceso en el que se produce grandes cantidades de energ¨ªa en forma de calor. El calentamiento es debido a las fuerzas de marea, las mismas que explican el comportamiento de los mares en la Tierra, que se originan por la diferencia apreciable en la acci¨®n gravitatoria del gigante J¨²piter sobre distintas zonas del sat¨¦lite (la cara m¨¢s cercana frente a la m¨¢s lejana al planeta) y, sobre todo, a la diferencia de fuerzas que ?o experimenta a lo largo de su ¨®rbita el¨ªptica alrededor de J¨²piter y en resonancia con otros sat¨¦lites como Europa. El tira y afloja gravitatorio de J¨²piter y las otras lunas provoca que las fuerzas de marea sean decenas de miles m¨¢s intensas en ?o comparadas con lo que vemos en el sistema Tierra-Luna. La Luna, efectivamente, tambi¨¦n deforma la superficie de la Tierra (y al rev¨¦s), sobre todo los mares, provocando las mareas, pero tambi¨¦n la roca de la corteza, que se puede elevar y volver a hundir unas decenas de cent¨ªmetros al ritmo de la Luna. Esto puede ayudar a crear peque?as fracturas en la corteza, pero la relaci¨®n de la Luna llena con los volcanes est¨¢ lejos de ser probada, entre otras cosas porque est¨¦ la Luna llena o nueva, m¨¢s o menos se encuentra a la misma distancia y ejerce la misma fuerza gravitatoria. Otra cosa es que la alineaci¨®n del Sol, Tierra y nuestro sat¨¦lite en esas fases de la Luna ayude a tener efectos m¨¢s marcados, como es el caso de las mareas vivas. Volviendo a ?o, los efectos de marea proporcionan al sat¨¦lite unos 100 billones de vatios, una energ¨ªa que es hasta unas 10 veces mayor que todo el consumo el¨¦ctrico en la Tierra, y esa energ¨ªa mantiene el interior de ?o fundido.

Hay cuatro mundos de los que tenemos indicios, pero no hemos visto nunca un volc¨¢n en activo: Marte, Venus, Plut¨®n y la luna de J¨²piter Europa. En otros dos sat¨¦lites existe la certeza de que hay actividad volc¨¢nica, Trit¨®n y Enc¨¦lado, lunas de Neptuno y Saturno, respectivamente. En ellos hemos observado volcanes, pero no como el que estos d¨ªas vemos en las noticias. Son volcanes donde la lava no es roca fundida, sino agua l¨ªquida, incluso podr¨ªan producir coladas de amon¨ªaco o metano. Pero esa es otra historia, la dejamos para otro d¨ªa.

Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez es investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Cient¨ªficas y del Instituto Nacional de T¨¦cnica Aeroespacial (CAB/CSIC-INTA)

Vac¨ªo C¨®smico es una secci¨®n en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista cient¨ªfico sino tambi¨¦n filos¨®fico, social y econ¨®mico. El nombre ¡°vac¨ªo c¨®smico¡± hace referencia al hecho de que el universo es y est¨¢, en su mayor parte, vac¨ªo, con menos de 1 ¨¢tomo por metro c¨²bico, a pesar de que en nuestro entorno, parad¨®jicamente, hay quintillones de ¨¢tomos por metro c¨²bico, lo que invita a una reflexi¨®n sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La secci¨®n la integran Pablo G. P¨¦rez Gonz¨¢lez, investigador del Centro de Astrobiolog¨ªa; Patricia S¨¢nchez Bl¨¢zquez, profesora titular en la Universidad Complutense de Madrid (UCM); y Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiolog¨ªa

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