A Juno űrszonda megmérte az Io felszín alatti hőmérsékletét

Az Io a Nap családjának egyik legizgalmasabb holdja, a Jupiter gravitációja miatti árapály hatására a belseje ugyanis igencsak felmelegedett. Ennek köszönhetően a Naprendszerben a leginkább vulkáni égitestté vált – bár az aktív kitörésekre csupán a Voyager-1 űrszonda felvételeiből derült fény. A Juno űrszonda meghosszabbított küldetése során, 2023. december 30-án és 2024. február 3-án alig 1500 kilométerre repült el a holdtól. Ezen átrepüléseket használták fel a kutatók arra, hogy a hold felszín alatti részének megmérjék a hőmérsékletét.

A hőméréshez a szonda mikrohullámú radiométerét (MWR) használták. Míg a hőmérséklet meghatározásához általában az infravörös sugárzást szoktuk használni űrszondáinkon, az infravörös hátránya, hogy gyakorlatilag csak a felszínt látja. Azonban a hőt kisugárzó testek a sugárzásuk egy részét mikrohullámú tartományban adják le. Ezt pedig eltérő hullámhosszakon eltérő mélységekből lehet észlelni, bár ez se mindenható módszer, azért néhány centitől pár méteres mélységig bepillanthatnak a kutatók a felszín alá. A mért mikrohullámú sugárzásból azután kiszámítható, milyen hőmérsékletről érkezett.

A kutatók megjegyezték: a mikrohullámú hőmérsékleti méréseket talán a földi vulkánoknál is lehetne hasznosítani.

A mérések legérdekesebb eredménye az volt, hogy az Io a felszíne alatt melegebb, mint azt a felszíni hőmérséklet indokolná. Ez azt jelenti, hogy ez igazolta, a belsejében termelődő hő nemcsak a vulkánkitörések révén távozik, hanem folyamatosan a hold kérgén keresztül is.

A mérésekkel néhány centistől 6 méteres mélységig tudtak bepillantani az Io belsejébe. A hőmérséklet már 1-2 méterrel a felszín alatt is mintegy 20 Celsius-fokkal magasabb volt, mint amit a felszínt érő napsugárzással meg lehet magyarázni.

Az, ahogy a mikrohullám áthatolt a hold felszínén még egy érdekességet elárult: a felszín nem olyan sűrűségű, mint egy tömör vulkáni kőzet. Jóval inkább hasonlít a felhalmozódó vulkáni hamura vagy horzsakőre. Ez az Io vulkánkitörései hatalmas magasságba, s hatalmas területekre szórják szét a finom szemcsés vulkáni törmeléket. A gyakori kitörések és a kis gravitáció miatt a felszín nem tud összetömörödni sem igazán.

Az Io kapcsán pár éve már végeztek számításokat arról, hogy miként is festenek a vulkánok alatti magmatározók. Ennek során olyan hatalmas, több vulkánt ellátó magmát tartalmazó területről számoltak be, ami magyarázhatná azt, hogy miért is tapasztaltak most a mérésekkel is nagy régiókban megemelkedett felszín alatti hőmérsékletet.

A mért magasabb hőmérsékletű területek között van olyan is, ahol a közelmúltban lezajlott kitörés, de van olyan is, ahol nem. Sajnos az a rendelkezésre álló adatokból nem derült ki, hogy ezt a kérdést milyen részletekbe menően vizsgálták meg most a kutatók.

A mikrohullámú műszerrel a Ganymedes és az Europa holdak esetében jóval nagyobb mélységbe tudtak lenézni a kutatók. Azok esetében a jégkéreg sokkal átlátszóbb a műszer számára, mint az Io kőzetei. Az tehát, hogy az Io felszíne alá is beláttak vele, már önmagában is tudományos sikertörténet.