Naukowcy odkryli, że wulkaniczny księżyc Jowisza Io emituje znacznie więcej ciepła, niż wcześniej sądzono, podając w wątpliwość istniejące teorie na temat jego wewnętrznej struktury. Dane ze statku kosmicznego Juno należącego do NASA, choć bardzo szczegółowe, zostały błędnie zinterpretowane, co doprowadziło do znacznego niedoszacowania aktywności ogniowej Io. Odkrycie to rysuje cieplejszy i bardziej złożony obraz tego ekscytującego ciała niebieskiego.
Źródłem tego błędu jest sposób, w jaki naukowcy przeanalizowali dane z urządzenia Juno Infrared Mapper for the Study of the Aurora of Jowisz (JIRAM). Poprzednie badania skupiały się głównie na specyficznym paśmie światła podczerwonego, znanym jako pasmo M, które wychwytuje głównie ekstremalnie wysokie temperatury. Takie podejście, takie jak ocenianie pożaru wyłącznie na podstawie jego płomieni i ignorowanie chłodniejszych węgli, dostarczyło niepełnego obrazu aktywności termicznej Io.
„Problem polega na tym, że to pasmo jest wrażliwe tylko na najwyższe temperatury i dlatego ma tendencję do uwydatniania najjaśniejszych obszarów wulkanów, ignorując zimniejsze, ale znacznie bardziej rozległe” – wyjaśnia Federico Tosi, główny badacz we włoskim Narodowym Instytucie Astrofizyki (INAF). „Zasadniczo przypomina to ocenę jasności ognia, obserwując tylko płomień, a nie otaczający go żar: rejestrujesz najjaśniejsze punkty, ale nie mierzysz całego ciepła, które faktycznie wydziela”.
Ponowne spojrzenie na dane z Juno z szerszej perspektywy ujawniło, że wulkaniczne ciepło Io koncentruje się w zaskakująco małej liczbie miejsc. Około połowa energii Księżyca pochodzi z zaledwie 17 z 266 znanych źródeł wulkanicznych. Wulkany te, w przeciwieństwie do wcześniej zakładanych, są nierównomiernie gorące; wykazują świecący pierścień zewnętrzny wokół chłodniejszego, stałego rdzenia. Chociaż te gorętsze pierścienie wydają się jaśniejsze w paśmie M, rozległy obszar ich chłodniejszych skorup może mieć znacznie większy udział w ogólnej mocy cieplnej.
Odkrycie to ma ważne implikacje dla teorii dotyczących wewnętrznej struktury Io. Wskazuje, że pod powierzchnią może brakować globalnego basenu lawy, który wcześniej uważano za możliwe wyjaśnienie intensywnej aktywności wulkanicznej Io.
„Kiedy uwzględni się także ten „ukryty” składnik, rzeczywisty strumień ciepła jest setki razy większy niż obliczony na podstawie analizy samego pasma M” – mówi Tosi. „To znaczący krok naprzód, ponieważ zmienia skalę bilansu energetycznego Księżyca [Io]”.
Chociaż loty Juno w latach 2023 i 2024 zapewniły bezprecedensowe widoki na Io, jego orbita nie pozwoli w przyszłości na tak bliskie podejście. Przyszłe misje, takie jak Juice należący do ESA i Europa Clipper należący do NASA, które skupiają się głównie na innych księżycach Jowisza, nie mają wystarczającej rozdzielczości, aby odtworzyć szczegółowe obserwacje Juno.
Jednakże badanie to stanowi ważną podstawę do interpretacji nawet bardziej odległych obserwacji Io. Podkreśla także potrzebę przyszłych misji zaprojektowanych specjalnie w celu bardziej szczegółowego badania tego tajemniczego księżyca. Tylko wtedy naukowcy będą w stanie w pełni rozwikłać tajemnice najbardziej aktywnego wulkanicznie ciała w naszym Układzie Słonecznym.
