Die Juno-Sonde der NASA hat letztes Jahr etwas Unerwartetes getan. Es sah durch Io aus.
Jahrzehntelang konnten Wissenschaftler nur die Oberfläche von Jupiters flüchtigstem Mond sehen. Sie haben die Hitze gemessen, die von der Oberseite ausgeht. Aber sie hatten keine Ahnung, was nur wenige Meter unter ihnen geschah. Das änderte sich Ende 2023.
Während einer Reihe enger Vorbeiflüge richtete Juno sein Mikrowellenradiometer (MWR) auf Io. Dafür wurde das Tool nicht gebaut. Es wurde entwickelt, um die dichte Wolkendecke des Jupiter zu durchdringen. Stattdessen lieferte es uns die erste Karte der Untergrundtemperatur eines felsigen Mondes.
Warum ist das wichtig? Weil es die Art und Weise verändert, wie wir Planetenkrusten interpretieren.
Wie Juno unter Ios Felskruste sah
Das MWR-Instrument blickte zwei bis sechs Meter (sechs bis zwanzig Fuß) unter die Oberfläche.
Infrarotkameras vermissen dies. Sie fangen nur Oberflächenemissionen ein. Junos Mikrowellentechnik ist anders. Es erkennt den Temperaturgradienten. Die Daten zeigten, dass die Temperaturen direkt unterhalb der Erdkruste um mehr als 22 °C anstiegen.
Sonnenlicht macht das nicht.
Die Hitze kam tief aus dem Inneren. Juno entdeckte auch lokalisierte Hotspots. Einige Gebiete waren 10–20 °C wärmer als das Land um sie herum. Dies sind keine zufälligen Ausreißer. Sie sind Signaturen der Wärme, die sich durch den Boden bewegt.
Scott Bolton, Junos leitender Ermittler, bezeichnete den Befund als überraschend. Er bemerkte, dass wir möglicherweise dasselbe Muster sehen würden, wenn wir ähnliche Instrumente in der Nähe der Vulkane der Erde platzieren würden. Dies könnte Methoden zur Vorhersage von Vulkanausbrüchen revolutionieren, indem es zeigt, wie sich Magma bewegt, bevor es die Oberfläche durchbricht.
Warum Io so heiß und geschmeidig ist
Hier ist die Wendung.
Io ist berühmt für seine hohen Gipfel und ausbrechenden Vulkane. Es ist der geologisch aktivste Ort im Sonnensystem. Man würde erwarten, dass es gezackt und alt aussieht.
Das ist nicht der Fall.
Junos Daten zeigten eine bemerkenswert glatte Oberfläche. Es ist mit Material geringer Dichte bedeckt. Wir glauben, dass es sich hierbei um eine dicke Decke aus poröser Vulkanasche, Schwefelfrost und Trümmern handelt. Jeder Ausbruch begräbt die alte Landschaft unter neuem Zeug.
Die von Juno entdeckte Hitze steigt wahrscheinlich aus dem geschmolzenen Inneren des Mondes auf. Oder es könnte in abkühlenden Lavataschen direkt unter dieser Ascheschicht eingeschlossen sein. In jedem Fall bieten die Mikrowellendaten das bislang klarste Bild des Io-Wärmeflusses unter der Oberfläche.
Was uns die Gezeitenerwärmung von Io über andere Welten verrät
Die Vulkane der Erde werden durch radioaktiven Zerfall betrieben. Io ist anders.
Die Schwerkraft des Jupiter ist ungeheuerlich. Während Io umkreist, streckt und drückt der Planet den Mond. Diese Gezeitenbiegung erzeugt enorme Reibung. Diese Reibung wird in Wärme umgewandelt. Aufgrund dieses ständigen mechanischen Pumpens bleiben Hunderte von Vulkanen aktiv.
„Io bietet einen einzigartigen Einblick in die Funktionsweise der Gezeitenerwärmung im gesamten Kosmos.“ – Scott Bolton
Hier geht es nicht nur um Io.
Dieser Prozess treibt unterirdische Ozeane auf anderen Monden an. Denken Sie an Europa und Ganymed. Wenn wir verstehen, wie sich Wärme durch die Kruste von Io bewegt, kommen wir dem Verständnis dieser Eisschalen näher. Und wenn wir die Hitze verstehen, verstehen wir auch die Bewohnbarkeit.
Mikrowelleninstrumente können auch unter Eis sondieren. Juno hat sich Europa und Ganymed bereits angesehen. Wenn wir wissen, wie sich die Wärme durch diese Krusten bewegt, können wir herausfinden, ob diese verborgenen Ozeane Leben beherbergen könnten.
Die Implikationen reichen noch weiter in die Vergangenheit zurück. Diese Technik hilft, den antiken Vulkanismus auf Mars und Venus zu erklären. Sogar der Mond der Erde. Ihre Landschaften wurden vor Milliarden von Jahren durch Eruptionen geformt. Jetzt haben wir ein besseres Werkzeug, um diese Geschichte zu rekonstruieren.
Juno hat nicht nur einen Mond kartiert. Es gab uns eine neue Linse für die Erkundung des Inneren felsiger Welten. Wir haben die Eruptionen beobachtet. Jetzt können wir beobachten, wie die Hitze auf sie zukommt.
Das ist eine ziemlich große Veränderung.
Und wir fangen gerade erst an zu suchen.
