A Juno űrszonda, amely elsősorban a Jupiter megfigyeléséről ismert, legutóbb úttörő betekintést nyújtott az Io-ba, a Jupiter vulkanikusan legaktívabb holdjába. A kutatók most először használták fel az űrszonda mikrohullámú radiométerét (MWR) az Io felszín alatti hőmérsékletének becslésére. Ez a jelentős eredmény két közeli elrepülés során vált lehetővé, amelyekre 2023. december 30-án és 2024. február 3-án került sor, amikor a Juno körülbelül 1500 kilométerre közelítette meg az égitestet.
Az MWR műszer, amely hat antennával rendelkezik, széles hullámhossz-spektrumban, 1,3 és 51 centiméter között rögzített mikrohullámú sugárzást. Ez a képesség kulcsfontosságú volt, mivel lehetővé tette a tudósok számára, hogy adatokat gyűjtsenek nemcsak a hold közvetlen felszínéről, hanem az alatta több méter mélységben elhelyezkedő rétegekről is. A részletes mérések egységes mintázatot mutattak az összes vizsgált területen: a hőmérséklet jelentősen emelkedett a mélységgel az Io felső rétegeiben. Az első néhány méteren belül a hőmérséklet több mint 20°C-kal magasabb volt, mint a felszínen.
Ez a megfigyelt hőmérsékleti gradiens különösen érdekes, mert nem magyarázható kizárólag a napenergia melegedésével, ami jelentős belső hőforrásra utal. A jelenség magyarázatára a kutatók jelenleg két elsődleges modellt vizsgálnak.
Az egyik modell szerint a belső hő fokozatosan áthalad az Io szilárd kérgén. Az ezen forgatókönyv alapján végzett számítások körülbelül 1-3 watt/négyzetméteres hőáramot jeleznek. Ez a sebesség rendkívül magas, potenciálisan több tucatszor nagyobb, mint a Földön megfigyelhető átlagos hőáram, ami aláhúzza az Io extrém geológiai aktivitását.
Az alternatív elmélet a detektált mikrohullámú jeleket viszonylag fiatal lávafolyamokhoz vagy forró pontokhoz köti. Ezen hipotézis szerint ezek az aktív régiók folyamatosan hűlnek egy megszilárdult felső réteg alatt. Ez a megszilárdult kéreg meglehetősen vastag lehet, becslések szerint körülbelül 9-11 méter. Az ilyen aktív hűlési és friss vulkáni tevékenységi zónák együttesen az Io teljes felszínének körülbelül egytizedét foglalhatják el.
A hőmérsékletméréseken túl a Juno küldetés értékes új információkat is szolgáltatott az Io domborzatáról. A megfigyelések hatalmas, meglehetősen sima területeket tártak fel, amelyek körülbelül 100 kilométeres léptékben terülnek el a hold kiemelkedőbb hegyvidéki régióin túl. Továbbá a felső réteg összetételének elemzése alacsony sűrűséget mutatott, ami arra utal, hogy inkább habkőre vagy laza vulkáni hamura hasonlít, mint szilárd kőzetre. Ez a jellemző tovább erősíti az intenzív és folyamatos vulkáni folyamatok gondolatát, amelyek formálják a hold felszínét.
Scott Bolton, a misszió igazgatója kiemelte e kutatás szélesebb körű következményeit. Felvetette, hogy hasonló mikrohullámú technológia rendkívül hasznos lehet földi alkalmazásokban is. Konkrétan, a földi vulkánok közelében telepített mikrohullámú műszerek hatékonyan érzékelhetnék a felszín alatti hőmérséklet finom változásait. Ez a képesség kulcsfontosságú betekintést nyújtana olyan geológiai folyamatokba, amelyek jelenleg láthatatlanok a hagyományos felszíni megfigyelési módszerek számára, potenciálisan javítva a vulkáni tevékenység előrejelzésének és megértésének képességét.
Az Io felszín alatti hőmérsékletének és geológiai jellemzőinek átfogó tanulmányozása jelentős előrelépést jelent ezen egyedülálló Jupiter-hold komplex és dinamikus természetének megértésében.
📰 Forrás: Magyar Hírlap — Eredeti cikk elolvasása