Wetenschappers hebben ontdekt dat Jupiters vulkanische maan Io veel meer warmte afgeeft dan eerder werd geschat, wat bestaande theorieën over de interne structuur ervan in twijfel trekt. Gegevens van NASA’s Juno-ruimtevaartuig waren weliswaar niet gedetailleerd, maar waren verkeerd geïnterpreteerd, wat leidde tot een aanzienlijke onderschatting van de vurige output van Io. Deze openbaring schetst een heter, complexer beeld van dit fascinerende hemellichaam.
De wortel van de misvatting lag in de manier waarop wetenschappers gegevens van Juno’s Jovian InfraRed Auroral Mapper (JIRAM) analyseerden. Eerdere onderzoeken richtten zich voornamelijk op een specifieke infraroodlichtband, bekend als de M-band, die voornamelijk extreem hoge temperaturen opvangt. Deze aanpak, zoals het beoordelen van een vreugdevuur uitsluitend op basis van de vlammen en het negeren van de koelere sintels, leverde een onvolledig beeld op van de thermische activiteit van Io.
“Het probleem is dat deze band alleen gevoelig is voor de hoogste temperaturen, en daarom de voorkeur geeft aan de meest gloeiende gebieden van vulkanen, terwijl de koudere, maar veel uitgebreidere gebieden worden verwaarloosd”, legt Federico Tosi, hoofdonderzoeker bij het Italiaanse Nationale Instituut voor Astrofysica (INAF) uit. “In de praktijk is het alsof je de helderheid van een vreugdevuur schat door alleen de vlammen te observeren en niet de omliggende sintels: je legt de helderste plekken vast, maar je meet niet alle energie die daadwerkelijk wordt uitgestoten.”
Door de Juno-gegevens opnieuw te bekijken vanuit een breder perspectief, bleek dat de vulkanische hitte van Io op verrassend weinig locaties geconcentreerd is. Ongeveer de helft van de uitgestraalde energie van de maan is afkomstig van slechts 17 van de 266 bekende vulkanische bronnen. Deze vulkanen zijn, anders dan eerder werd gedacht, niet gelijkmatig heet; ze vertonen een gloeiende buitenring rond een koelere, vaste kern. Hoewel deze hetere ringen helderder lijken in de M-band, draagt de enorme uitgestrektheid van hun koelere korsten aanzienlijk meer bij aan de totale warmteafgifte.
Deze bevinding heeft belangrijke implicaties voor theorieën over het interieur van Io. Het suggereert dat een mondiaal lavameer, eerder getheoretiseerd als een mogelijke verklaring voor het intense vulkanisme van Io, mogelijk niet onder de oppervlakte aanwezig is.
“Als ook deze ‘verborgen’ component in aanmerking wordt genomen, is de werkelijke warmtestroom tot honderden keren hoger dan de waarde die wordt berekend door alleen de M-band te analyseren”, zegt Tosi. “Dit is een belangrijke sprong, omdat het de schaal van de energiebalans van de satelliet [Io] verandert.”
Terwijl de scheervluchten van Juno in 2023 en 2024 ongekende beelden van Io opleverden, zal zijn baan in de toekomst zulke nauwe benaderingen niet meer mogelijk maken. Toekomstige missies zoals ESA’s Juice en NASA’s Europa Clipper, die voornamelijk op andere manen van Jupiter gericht zijn, missen de resolutie om Juno’s gedetailleerde waarnemingen te evenaren.
Deze studie biedt echter een cruciaal raamwerk voor het interpreteren van nog verder verwijderde observaties van Io. Het benadrukt ook de behoefte aan toekomstige missies die specifiek gericht zijn op het gedetailleerder verkennen van deze raadselachtige maan. Alleen dan kunnen wetenschappers de mysteries achter het meest vulkanisch actieve lichaam in ons zonnestelsel volledig ontrafelen.
