Bulan Jupiter Io tidak hanya panas. Cuacanya sangat panas sekali.
Hingga saat ini, kami mengamati suhunya seperti diagnosis mendalam. Kamera inframerah hanya melihat permukaannya—lapisan tipis panas yang keluar ke dalam kehampaan. Kami tahu itu gunung berapi. Kami tahu itu aktif. Tapi di bawah permukaan? Itu adalah misteri yang terbungkus magma.
Kini, pesawat luar angkasa Juno milik NASA telah mengubah keadaan.
Menggunakan Microwave Radiometer (MWR), probe tidak hanya mengukur panas. Itu menyesuaikan itu. Data baru mengungkapkan sesuatu yang mengejutkan: suhu melonjak lebih dari 20 derajat Celcius hanya dalam beberapa meter dari kerak Io.
Ini adalah pertama kalinya umat manusia melihat bagian bawah permukaan benda paling vulkanik di tata surya.
Mengapa Pengukuran Ini Penting untuk Pemanasan Pasang Surut
Io berada di sumur gravitasi Jupiter. Tarikan planet raksasa tersebut membentang dan menekan bulan tanpa henti. Gesekan. Menekankan. Panas. Sejumlah besar energi internal dihasilkan oleh gaya pasang surut.
Proses ini bukan hanya tentang gunung berapi. Ini adalah mesin kosmik yang mendasar.
“Io memberikan kesempatan unik untuk mempelajari cara kerja pemanasan pasang surut di seluruh kosmos,” kata Dr. Scott Bolton, peneliti utama Juno.
Bolton menunjukkan bahwa mekanisme yang sama juga menjadi bahan bakar lautan bawah permukaan Europa dan Ganymede. Dunia yang mungkin menampung kehidupan. Dunia yang sedingin es dan jauh. Tanpa memahami mekanisme perpindahan panas di Io, kita kehilangan bagian penting dari teka-teki fisika planet.
“Sampai saat ini kami hanya dapat mengamati bagaimana panas keluar dari bagian dalam menuju permukaan melalui letusan,” kata Bolton. “Sekarang kita dapat mengkarakterisasi gerakan tersebut.”
Membaca Sinyal Gelombang Mikro
Instrumen MWR tidak melihat cahaya. Ia melihat gelombang radio. Gelombang mikro dengan panjang gelombang panjang dapat menembus lapisan permukaan benda padat. Mereka memantulkan kembali sinyal yang berbeda tergantung pada apa yang ada di bawahnya.
Saat Juno melihat ke arah Io, sinyalnya tidak terduga.
Pada panjang gelombang yang panjang, permukaannya tampak halus. Tapi kepadatannya? Rendah.
Lapisan atas kerak Io bukanlah batuan padat. Bentuknya menyerupai abu vulkanik atau batu apung. Longgar, berpori, dan terisolasi.
Lapisan dengan kepadatan rendah inilah yang menyebabkan panas terperangkap tepat di bawahnya. Lonjakan suhu—lebih dari 20°C dalam beberapa meter—menunjukkan pemanasan endogenik yang kuat yang terperangkap dalam puluhan meter teratas kerak bumi.
Dua skenario sesuai dengan data.
Pertama, panas terus meningkat melalui kerak konduktif. Batuan itu sendiri membawa kehangatan ke atas, menciptakan gradien.
Kedua, bercak-bercak kerak tipis yang tersebar di atas lava atau ventilasi panas. Tambalan ini mungkin menutupi sekitar 10% permukaan, bertindak sebagai pipa panas terfokus. Sisanya? Hanya mengisolasi debu.
“Penemuan mengejutkan yang dapat kita lihat di bawah permukaan bulan Rocky mempunyai implikasi penting.”
Implikasinya terhadap Gunung Berapi di Bumi
Mengapa peduli dengan bulan yang jauhnya 400 juta mil?
Karena gunung berapi di Bumi bekerja dengan prinsip serupa. Magma bergerak. Perpindahan panas. Tekanan meningkat.
Bolton menyarankan bahwa jika kita mengarahkan instrumen tipe MWR ke gunung berapi aktif di Bumi—misalnya, di Hawaii atau Islandia—kita mungkin akan melihat tanda suhu bawah permukaan yang sama. Sebuah paku tepat di bawah batu lepas dan abu.
Hal ini dapat memberikan data baru yang non-invasif tentang cara kerja gunung berapi terestrial. Seberapa dalam penyebaran panasnya? Apakah kerak bumi tebal atau tipis di zona tertentu? Bisakah pembacaan ini memperingatkan akan terjadinya letusan sebelum kita melihat asap?
Ini bukan fiksi ilmiah. Ini menerapkan fisika planet.
Data dalam Konteks
Penelitian yang dipimpin oleh Shannon Brown dan diterbitkan dalam Journal of Geophysical Research: Planets, menandai perubahan dalam cara kita mempelajari benda-benda planet.
Kami dulu berpikir kami membutuhkan pendarat. penjelajah. Latihan. Untuk memahami apa yang ada di bawah tanah.
Kini, pesawat luar angkasa yang mengorbit raksasa gas bisa mengintip ke balik kulit tetangganya. Radiometer gelombang mikro bertindak seperti sinar-X. Ia tidak perlu menyentuh tanah untuk memberitahu Anda apa yang terjadi di bawahnya.
Kerak Io berpori. Panasnya terperangkap. Dan permukaannya? Itu hanyalah puncak gunung es. Atau lebih tepatnya, puncak gunung berapi.
Apa yang terjadi jika kerak tipis itu terlepas? Kita lihat saja nanti. Namun untuk pertama kalinya, kami tidak menebak-nebak. Kami melihat gradiennya. Kami melihat arusnya. Dan ini lebih panas dari yang kita duga.
