NASA’s Juno-sonde deed vorig jaar iets onverwachts. Het zag door Io.
Tientallen jaren lang konden wetenschappers alleen het oppervlak van de meest vluchtige maan van Jupiter zien. Ze maten de hitte die van de bovenkant afstraalde. Maar ze hadden geen idee wat er slechts een paar meter verderop gebeurde. Dat veranderde eind 2023.
Tijdens een reeks korte flybys richtte Juno zijn microgolfradiometer (MWR) op Io. De tool is hier niet voor gebouwd. Het werd ontworpen om het dikke wolkendek van Jupiter te doorbreken. In plaats daarvan gaf het ons de eerste kaart van de ondergrondse temperatuur van een rotsachtige maan.
Waarom doet dit er toe? Omdat het de manier verandert waarop we planetaire korsten lezen.
Hoe Juno onder de rotsachtige korst van Io zag
Het MWR-instrument tuurde twee tot zes meter onder het oppervlak.
Infraroodcamera’s missen dit. Ze vangen alleen oppervlakte-emissies op. De microgolftechniek van Juno is anders. Het detecteert de thermische gradiënt. Uit de gegevens bleek dat de temperatuur net onder de korst met meer dan 40 graden Fahrenheit (22 °C) steeg.
Zonlicht doet dat niet.
De hitte kwam van diep van binnen. Juno zag ook gelokaliseerde hotspots. Sommige gebieden waren 10 tot 20 °C warmer dan het land eromheen. Dit zijn geen willekeurige blips. Het zijn tekenen van hitte die door de grond beweegt.
Scott Bolton, de hoofdonderzoeker van Juno, noemde de bevinding verrassend. Hij merkte op dat als we soortgelijke instrumenten in de buurt van de vulkanen van de aarde zouden plaatsen, we hetzelfde patroon zouden kunnen zien. Dit zou een revolutie teweeg kunnen brengen in de methoden voor het voorspellen van vulkaanuitbarstingen, door te laten zien hoe magma beweegt voordat het de oppervlakte breekt.
Waarom Io zo heet en soepel is
Hier is de draai.
Io staat bekend om torenhoge pieken en uitbarstende vulkanen. Het is de meest geologisch actieve plaats in het zonnestelsel. Je zou verwachten dat het er grillig en oud uit zou zien.
Dat is niet het geval.
Juno’s gegevens onthulden een opmerkelijk glad oppervlak. Het is bedekt met materiaal met een lage dichtheid. We denken dat dit een dikke deken is van poreuze vulkanische as, zwavelvorst en puin. Elke uitbarsting begraaft het oude landschap onder nieuw spul.
De door Juno gedetecteerde hitte komt waarschijnlijk uit het gesmolten binnenste van de maan. Of het kan vastzitten in afkoelende lavazakken net onder die aslaag. Hoe dan ook, de microgolfgegevens bieden het duidelijkste beeld tot nu toe van Io ondergrondse warmtestroom.
Wat de getijdenverwarming van Io ons vertelt over andere werelden
De vulkanen op aarde zijn onderhevig aan radioactief verval. Io is anders.
De zwaartekracht van Jupiter is monsterlijk. Terwijl Io ronddraait, strekt de planeet zich uit en drukt de maan samen. Deze getijdenbuiging veroorzaakt enorme wrijving. Die wrijving verandert in warmte. Honderden vulkanen blijven actief vanwege dit constante mechanische pompen.
“Io biedt een uniek inzicht in hoe getijdenverwarming in de hele kosmos werkt.” – Scott Bolton
Dit gaat niet alleen over Io.
Dit proces drijft ondergrondse oceanen op andere manen aan. Denk aan Europa en Ganymedes. Als we begrijpen hoe de hitte door de korst van Io beweegt, komen we dichter bij het begrijpen van die ijzige schelpen. En als we de hitte begrijpen, begrijpen we ook de bewoonbaarheid.
Microgolfinstrumenten kunnen ook onder ijs tasten. Juno heeft Europa en Ganymedes al bekeken. Weten hoe de hitte zich door die korsten verplaatst, vertelt ons of die verborgen oceanen leven zouden kunnen ondersteunen.
De gevolgen strekken zich verder terug in de tijd. Deze techniek helpt het oude vulkanisme op Mars en Venus te verklaren. Zelfs de maan van de aarde. Hun landschappen werden miljarden jaren geleden gevormd door uitbarstingen. Nu hebben we een beter instrument om die geschiedenis te reconstrueren.
Juno heeft niet alleen een maan in kaart gebracht. Het gaf ons een nieuwe lens voor het lezen van het binnenste van rotsachtige werelden. Vroeger keken we naar de uitbarstingen. Nu kunnen we de hitte naar hen toe zien bewegen.
Dat is een behoorlijk grote verschuiving.
En we beginnen net te kijken.
