Wetenschap
Juno onthult een gigantisch lavameer op Io
NASA's Juno-ruimtevaartuig kwam tijdens twee recente scheervluchten binnen 1.500 km (930 mijl) van het oppervlak van Jupiters maan Io. Dat is dichtbij genoeg om nieuwe details te onthullen over het oppervlak van deze maan, het meest vulkanische object in het zonnestelsel. Niet alleen legde Juno de vulkanische activiteit vast, maar wetenschappers konden ook een visuele animatie maken van de gegevens die laten zien hoe Io's 200 km lange lavameer Loki Patera eruit zou zien als je nog dichterbij zou komen. Er zijn eilanden in het midden van een magmameer omrand met hete lava. Het oppervlak van het meer is glad als glas, als obsidiaan.
"Io is simpelweg bezaaid met vulkanen, en we hebben er een paar in actie gezien", zei Scott Bolton, hoofdonderzoeker van Juno, tijdens een persconferentie op de Algemene Vergadering van de European Geophysical Union in Wenen, Oostenrijk. "Er zijn verbazingwekkende details die deze gekke eilanden laten zien, ingebed in het midden van een potentieel magmameer omrand met hete lava. De spiegelende reflectie die onze instrumenten van het meer hebben vastgelegd, suggereert dat delen van Io's oppervlak zo glad zijn als glas, wat doet denken aan vulkanisch gecreëerd obsidiaanglas op Aarde."
Stel je voor dat je aan de oevers van dit meer zou kunnen staan, wat op zichzelf al een prachtig uitzicht zou zijn. Maar dan zou je omhoog kunnen kijken en de gigantische Jupiter in de lucht boven je zien opdoemen.
Juno maakte de twee korte scheervluchten langs Io in december 2023 en februari 2024. Afbeeldingen van Juno's JunoCam omvatten de eerste close-upbeelden van de noordelijke breedtegraden van de maan. Ongetwijfeld ziet Io eruit als een pizza – wat de conclusie is sinds onze eerste waarnemingen van deze maan, toen Voyager 1 in maart 1979 door het Jupiterstelsel vloog. Het gevlekte en kleurrijke oppervlak is het gevolg van de vulkanische activiteit, met honderden ventilatieopeningen en caldera’s. aan de oppervlakte die een verscheidenheid aan functies creëren. Vulkanische pluimen en lavastromen over het oppervlak verschijnen in allerlei kleuren, van rood en geel tot oranje en zwart. Sommige van de lava-"rivieren" strekken zich honderden kilometers uit.
Juno-wetenschappers zijn er ook in geslaagd een spectaculair kenmerk op Io na te bootsen, een berg met spitse torens die de bijnaam 'The Steeple' heeft gekregen. Deze functie is tussen de 5 en 7 kilometer (3-4,3 mijl) hoog. Het is moeilijk te begrijpen welk soort vulkanische activiteit zo'n verbluffende landvorm had kunnen creëren.
Over vulkanische activiteit gesproken:twee recente artikelen zijn tot een verbluffende conclusie gekomen over Io:deze maan barst uit sinds het begin van het zonnestelsel.
Alle vulkanische activiteiten op Io worden veroorzaakt door getijdenverwarming. Io bevindt zich in een orbitale resonantie met twee andere grote manen van Jupiter, Europa en Ganymedes.
"Elke keer dat Ganymede één keer om Jupiter draait, draait Europa twee keer om zijn baan en Io vier keer", aldus de auteurs van een artikel gepubliceerd in het Journal of Geophysical Research:Planets , geleid door Ery Hughes van GNS Science in Nieuw-Zeeland. "Deze situatie veroorzaakt getijdenopwarming in Io (zoals de maan oceaangetijden op aarde veroorzaakt), wat het vulkanisme veroorzaakt."
Wetenschappers weten echter niet hoe lang deze resonantie al plaatsvindt en of wat we vandaag waarnemen, is wat er altijd al is gebeurd in het Jupitersysteem. Dit komt omdat vulkanisme het oppervlak van Io vrijwel voortdurend vernieuwt, waardoor er weinig sporen van het verleden achterblijven.
Het team van wetenschappers, onder leiding van Katherine de Kleer van Caltech en Hughes van GNS Science, gebruikte de Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA) in Chili en observeerde de zwavelgassen in de atmosfeer van Io. De isotopen van zwavel werden gebruikt als tracer van getijdenverwarming op Io, omdat zwavel vrijkomt door vulkanisme, in de atmosfeer wordt verwerkt en in de mantel wordt gerecycled. Bovendien gaat een deel van de zwavel verloren in de ruimte, en vanwege de magnetosfeer van Jupiter dwarrelt er een groep geladen deeltjes rond Jupiter die voortdurend de atmosfeer van Io raken.
Het blijkt dat de zwavel die verloren gaat in de ruimte op Io een beetje isotopisch lichter is dan de zwavel die wordt teruggevoerd naar het binnenste van Io. Hierdoor wordt de zwavel die op Io achterblijft na verloop van tijd isotopisch zwaarder en zwaarder. Hoeveel zwaarder hangt af van hoe lang het vulkanisme al heeft plaatsgevonden.
Wat de teams ontdekten is dat getijdenverwarming op Io al miljarden jaren voorkomt.
"De isotopensamenstelling van Io's inventaris van vluchtige chemische elementen, waaronder zwavel en chloor, weerspiegelt de geschiedenis van ontgassing en massaverlies, en registreert dus informatie over de evolutie ervan", schreef het team in het artikel gepubliceerd in Science . "Deze resultaten geven aan dat Io gedurende het grootste deel (of de gehele) geschiedenis van zijn geschiedenis vulkanisch actief is geweest, met potentieel hogere uitgassings- en massaverliespercentages in vroegere tijden."
Juno blijft zich een weg banen door het Jupiter-systeem. En tijdens Juno's meest recente scheervlucht langs Io, op 9 april, kwam het ruimtevaartuig binnen ongeveer 16.500 kilometer (10.250 mijl) van het maanoppervlak. Op 12 mei zal het toestel zijn 61ste vlucht langs Jupiter uitvoeren.
JunoCam is een openbare camera, waar leden van het publiek doelen voor beeldvorming kunnen kiezen en alle gegevens kunnen verwerken. De onbewerkte beelden van JunoCam zijn hier beschikbaar voor het publiek om te bekijken en te verwerken tot beeldproducten. Hier ziet u de meest recente afbeeldingen die zijn verwerkt.