De NASA-ruimtesonde Juno heeft een wetenschappelijke doorbraak gerealiseerd door de warmteverdeling onder de korst van Io, een van de manen van Jupiter, in kaart te brengen. Met behulp van microgolfstraling is het voor het eerst mogelijk gebleken om een temperatuurprofiel op te stellen dat enkele meters onder het oppervlak reikt. Deze waarnemingen bieden een zeldzame blik op de interne dynamiek van een van de meest actieve objecten in ons zonnestelsel.
Io staat bekend als een extreme wereld, gedomineerd door ongekende vulkanische activiteit. Met meer dan 400 actieve vulkanen en gaspluimen die tot 500 kilometer hoog de ruimte in schieten, is de maan constant in beweging. Deze rusteloosheid wordt veroorzaakt door getijdenverwarming: de enorme zwaartekracht van Jupiter en de naburige manen Europa en Ganymede kneden de maan voortdurend, waardoor er door interne wrijving enorme hoeveelheden hitte ontstaan. Volgens universetoday.com is Io bovendien het droogste object dat we kennen, met de hoogste dichtheid en sterkste oppervlaktegravitatie van alle manen.
Innovatief gebruik van de Microwave Radiometer
Voor deze specifieke metingen maakte de sonde gebruik van de Microwave Radiometer (MWR). Opvallend is dat dit instrument oorspronkelijk niet was ontworpen voor het bestuderen van rotsachtige manen, maar om diep in de dichte atmosfeer van Jupiter door te dringen. Toen de missie van Juno werd verlengd, zagen wetenschappers een kans om de technologie anders in te zetten. De redenering was dat een instrument dat honderden kilometers door een gasreus kan kijken, ook in staat moet zijn om enkele meters door de korst van een maan te dringen, zoals beschreven door .
De MWR beschikt over zes antennes die frequenties tussen 600 MHz en 22 GHz kunnen waarnemen. Dit vertaalt zich naar golflengten van 1,37 tot 50 centimeter, wat essentieel is om de thermische eigenschappen van de ondergrond te analyseren.
Nieuwe data uit recente flybys
De cruciale gegevens werden verzameld tijdens twee passages in december 2023 en februari 2024. Hoewel Juno op een afstand van ongeveer 1.500 kilometer bleef — aanzienlijk verder dan de voormalige Galileo-sonde, die tot op 100 kilometer naderde — leverde de MWR unieke informatie op. Waar Galileo zich vooral richtte op infraroodmetingen van het zichtbare oppervlak, kon Juno tot zes meter diep in de korst kijken. Volgens berichtgeving van stelde dit onderzoekers in staat om een warmtegradiënt vast te stellen, wat essentieel is om te begrijpen hoe hitte vanuit de kern naar de oppervlakte stroomt.
Deze bevindingen zijn onlangs gepubliceerd in het vakblad Journal of Geophysical Research: Planets in een artikel getiteld "Io Sub-Surface Temperature Profile Observed by the Juno Microwave Radiometer".
Een completer beeld van een extreme wereld
De nieuwe subsurface-data vullen de historische kennis over Io aan. Eerdere missies hadden al aangetoond dat de maan een gedifferentieerde metalen kern bezit en extreem hete lava bevat. Daarnaast is het landschap bezaaid met meer dan 100 bergen, waarvan sommige de Mount Everest overtreffen.
Door de combinatie van deze fysieke kenmerken en de nieuwe thermische profielen ontstaat een completer beeld van de dynamiek van de maan. Zoals concludeert, bewijst deze missie dat bestaande instrumenten op creatieve wijze kunnen worden aangepast om nieuwe wetenschappelijke vragen te beantwoorden, zelfs wanneer ze buiten hun oorspronkelijke ontwerpdoel worden gebruikt.