A NASA Juno szondát irányító csapata először mérte meg a hőmérsékletet a Jupiter Io nevű holdjának felszíne alatt, feltárva azokat a hatásokat, amelyeknek a hold az óriásbolygóhoz való közelsége miatt ki van téve. A kutatás nemcsak jobb rálátást nyújt erre a távoli világra és vulkáni tevékenységére, hanem segíthet jobban megérteni a Föld vulkánjait is.

A Jupiterre irányuló korábbi küldetéseknek, valamint a modelleknek köszönhetően elég jó képünk van az Io felszíni hőmérsékletéről, amely a négy nagyobb Galilei-hold közül a legkisebb. A holdon alapvetően elég hideg van, körülbelül –143 °C, de van egy nagy forrópont, ahol a hőmérséklet kellemes 17 °C-os értéket ér el, ami feltehetően a vulkáni tevékenység eredménye.

Ez a fajta geológiai aktivitás különösen érdekesé teszi a holdat, amely nem tűnik kellemes helynek: a vulkanizmust valószínűleg az okozza, hogy az Io rendre kitágul és összenyomódik, miközben hatalmas anyabolygója körül kering. Az Io excentrikus pályája miatt a Jupitertől való távolsága körülbelül 3500 km-rel változik, ami a gravitációs hatás ingadozásához vezet. Ez nem kis dolog, hiszen a Jupiter gravitációja miatt az Io felszíne akár 100 méterrel is fel-le mozoghat.

Mostanra elemezték a Juno 2023 végén és 2024 elején végrehajtott két megközelítése során gyűjtött adatokat, és ezeknek köszönhetően először vethetünk valódi pillantást az Io belsejébe is. Míg a korábbi megfigyelések során a hőmérsékletet kizárólag infravörös tartományban mérték, ami jó képet adott a felszínen zajló folyamatokról, ez a kutatócsoport a Juno mikrohullámú radiométerét (MWR) használta a széles hullámhossz-tartományban kibocsátott mikrohullámok észlelésére.

„A technika abban újszerű, hogy minden hullámhossz más-más mélységeket tár fel, így új módszert kínál az óriásbolygók mély légkörének, valamint a jeges és sziklás holdak felszín alatti rétegeinek jellemzésére” – magyarázta Scott Bolton, az eredményekről beszámoló tanulmány társszerzője és a Juno-projekt vezető kutatója.

A közeli elrepülések során gyűjtött adatok – amelyek során az űreszköz mindössze 1500 kilométerre repült el a hold felszíne felett – több meglepetést is tartogattak. Bár a felszín nagyrészt hűvös, nem kell mélyre ásni ahhoz, hogy további forrópontok bukkanjanak fel. Bárhová is néztek a szakértők, azt találták, hogy a hőmérséklet már néhány méter mélységben is több mint 40 Celsius-fokkal emelkedik: ez a gradiens sokkal meredekebb, mint amit pusztán a napfény hatásával meg lehetne magyarázni, mondják a szakértők.

Jelenleg még nem teljesen világos, hogy pontosan mi történik, bár a kutatócsoport több magyarázatot is felvetett. Az egyik opció, hogy a gradiens a kéregben folyamatosan felfelé áramló hő eredménye. Egy másik elmélet szerint a jeleket a megszilárdult kéreg alatt folyó lávaáramlások okozzák, vagy a felszín akár 10 százalékát is forró nyílások borítják.

A megközelítések során az is kiderült, hogy az Io felszíne meglepően sima, és alacsony sűrűségű anyagból áll, amely inkább hasonlít a habkőre vagy a vulkáni hamura, mint a tömör kőzetre. Ezek a sima területek több mint 100 kilométer hosszan húzódnak, gyakorlatilag tükörsima síkságokat alkotva.

A kutatás további érdekessége, hogy ezek az űrben kipróbált technikák felhasználhatók lehetnek a Föld saját geológiájának tanulmányozásához is. A Juno igazolta, hogy hasonló műszerekkel a Föld egy vulkánjai is vizsgálhatók, és hasonló jellegzetességek tárhatók fel a felszín alatti hőmérsékleti gradiensben, ami új információkat nyújthat a földi vulkánok működéséről is, mondják a kutatók.