Wetenschappers van NASA's Juno-missie hebben een vulkanische hot spot ontdekt op het zuidelijk halfrond van Jupiters maan Io. De hot spot is niet alleen groter dan Lake Superior op aarde, maar spuwt ook uitbarstingen uit die zes keer de totale energie van alle elektriciteitscentrales ter wereld vertegenwoordigen. De ontdekking van dit enorme verschijnsel is te danken aan Juno's Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument, dat is ontwikkeld door het Italiaanse ruimtevaartagentschap ASI.
“Tijdens Juno's verlengde missie zijn Io twee keer heel dicht genaderd”, zegt de hoofdonderzoeker van de missie, Scott Bolton van het Southwest Research Institute in San Antonio. “En hoewel elke flyby gegevens over de getormenteerde maan opleverde die onze verwachtingen overtroffen, hebben de gegevens van deze laatste - en verder weg gelegen - flyby ons echt versteld doen staan. Dit is de krachtigste vulkanische gebeurtenis die ooit is geregistreerd op de meest vulkanische wereld in ons zonnestelsel. De bron van Io's kwelling: Jupiter. Io is ongeveer zo groot als de maan van de aarde en staat extreem dicht bij de reusachtige gasreus. Zijn elliptische baan slingert hem elke 42,5 uur rond Jupiter. Als de afstand varieert, varieert ook de aantrekkingskracht van de planeet, waardoor de maan onophoudelijk wordt samengedrukt. Het resultaat: immense energie door wrijvingswarmte die delen van het inwendige van Io doet smelten, wat resulteert in een schijnbaar eindeloze reeks lavapluimen en as die in de atmosfeer ontsnappen uit de naar schatting 400 vulkanen die het oppervlak doorkruisen.
Dichtbij vliegen
JIRAM is ontworpen om het infrarode licht (dat niet zichtbaar is voor het menselijk oog) op te vangen dat van diep in Jupiter komt. Het onderzoekt de weerlaag van de gasreus en tuurt 50 tot 70 kilometer onder de wolkentoppen. Maar sinds NASA de missie van Juno heeft verlengd, heeft het team het instrument ook gebruikt om de manen Io, Europa, Ganymedes en Callisto te bestuderen. Tijdens de verlengde missie passeert Juno Io om de andere baan en vliegt elke keer over hetzelfde deel van de maan. In december 2023 en februari 2024 is het ruimtevaartuig al dicht langs Io gevlogen, tot op ongeveer 1500 kilometer van het oppervlak. De laatste flyby vond plaats op 27 december 2024 en bracht het ruimteschip tot op ongeveer 74.400 kilometer van de maan, met het infraroodinstrument gericht op het zuidelijk halfrond van Io.
Io brengt de hitte
“JIRAM detecteerde een gebeurtenis van extreme infrarode straling, een enorme hot spot, op het zuidelijk halfrond van Io die zo sterk was dat onze detector erdoor verzadigd raakte”, zegt Alessandro Mura, een Juno-medeweker van het Nationaal Instituut voor Astrofysica in Rome. “We hebben echter bewijs dat wat we hebben gedetecteerd eigenlijk een paar dicht bij elkaar gelegen hete plekken zijn die tegelijkertijd uitzenden, wat duidt op een ondergronds magmakamersysteem. De gegevens bevestigen dat dit de meest intense vulkaanuitbarsting is die ooit op Io is geregistreerd.” Het wetenschappelijke team van JIRAM schat dat de nog naamloze uitbarsting een oppervlakte heeft van 100.000 vierkante kilometer. De vorige recordhouder was Io's Loki Patera, een lavameer van ongeveer 20.000 vierkante kilometer. Het totale vermogen van de straling van de nieuwe hot spot lag ruim boven de 80 biljoen watt.
Foto: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS Image processing by Jason Perry
In beeld brengen
Het kenmerk werd ook vastgelegd door de JunoCam zichtbaar licht camera van de missie. Het team vergeleek de JunoCam-beelden van de twee vorige Io-flybys met de beelden die het instrument op 27 december maakte. Hoewel deze meest recente beelden een lagere resolutie hebben omdat Juno verder weg was, waren de relatieve veranderingen in de kleur van het oppervlak rond de nieuw ontdekte hot spot duidelijk. Dergelijke veranderingen in het oppervlak van Io worden door planeetwetenschappers in verband gebracht met hot spots en vulkanische activiteit. Een uitbarsting van deze omvang laat waarschijnlijk langlevende sporen achter. Andere grote uitbarstingen op Io hebben verschillende kenmerken gecreëerd, zoals pyroclastische afzettingen (samengestelde rotsfragmenten die door een vulkaan worden uitgespuwd), kleine lavastromen die mogelijk door spleten worden gevoed en vulkanische afzettingen die rijk zijn aan zwavel en zwaveldioxide. Juno zal een aanstaande, verder weg gelegen flyby van Io op 3 maart gebruiken om de hot spot opnieuw te bekijken en te zoeken naar veranderingen in het landschap. Waarnemingen op aarde van deze regio van de maan zijn misschien ook mogelijk. “Hoewel het altijd geweldig is om gebeurtenissen mee te maken die de recordboeken herschrijven, kan deze nieuwe hot spot mogelijk nog veel meer doen,” zei Bolton. “De intrigerende eigenschap kan ons begrip van vulkanisme verbeteren, niet alleen op Io maar ook op andere werelden.”
Bron: NASA
