Juno-ruimtesonde: Jupiters maan Io in actie
Io, de binnenste van Jupiters vier grote satellieten, is slechts iets groter dan onze maan. In plaats van een dode, kraterige woestijn zoals zijn metgezel op aarde, biedt Io een voortdurend veranderend landschap dat wordt gekenmerkt door actieve vulkanen.
Op zijn 53e baan rond de reuzenplaneet Jupiter kwam de NASA ruimtesonde Juno op 30 juli 2023 tot op 22.000 kilometer van Io, de binnenste van de vier grote Galileïsche manen. Met de JunoCam-camera maakte hij 15 beelden van de vulkanisch actieve maan. De beste beelden hebben een ruimtelijke resolutie van 15 kilometer per pixel. Ze tonen het oppervlak van Jupiters satelliet, die met een diameter van 3643 kilometer iets groter is dan onze maan, gekleurd door zwavelverbindingen.
Er zijn geen inslagkraters op Io; het hele oppervlak is geologisch gezien extreem jong. Op Io zijn op elk moment minstens 200 vulkanen actief, aanzienlijk meer dan op aarde. De vulkanen brengen basaltlava naar het oppervlak met hoge temperaturen die op aarde alleen in uitzonderlijke gevallen worden bereikt. De hoogste lavatemperaturen die tot nu toe op Io zijn gemeten, zijn opgelopen tot 1500 graden Celsius - aardse basalten zijn meestal tussen de 1100 en 1200 graden Celsius.
De reden voor de extreme temperaturen van de basaltlava op Io is dat het vulkanisch gesteente van de aarde een hoge temperatuur heeft.
De reden voor de extreme vulkanische activiteit is de getijdenwrijving die wordt veroorzaakt door Jupiter en de naburige manen Europa en Ganymedes. Eigenlijk zou Io, 4,5 miljard jaar na haar ontstaan, geologisch net zo inactief moeten zijn als onze maan, die een zwaar gecraterd oppervlak van grote ouderdom heeft. De reden waarom dit niet het geval is, is dat Io zich diep in het zwaartekrachtsveld van Jupiter bevindt, verreweg de meest massieve planeet in het zonnestelsel. Hij draait rond Jupiter in een baan die slechts iets dichterbij is dan onze maan rond de aarde draait, maar duurt slechts 42 uur in plaats van ongeveer 29 dagen.
Bron: NASA/SWRI /MSSS/Jason Perry
De zwaartekracht van Jupiter vervormt Io, waardoor getijdenbergen tot een halve kilometer hoog in het vaste gesteente ontstaan. Ter vergelijking: de maan en de zon veroorzaken getijdenbergen van slechts een halve meter hoog in de vaste aarde. De vervorming van Io door de zwaartekracht van Jupiter zou eigenlijk geen drastische gevolgen hebben, omdat de maan gebonden ronddraait en altijd dezelfde kant naar zijn moederplaneet draait, net zoals onze maan naar de aarde draait. De zwaartekrachtvelden van de twee naburige manen Europa en Ganymedes zorgen er echter voor dat Io herhaaldelijk van zijn rustpositie wordt afgebogen, waardoor de getijdenbergen heen en weer bewegen.
Europa en Ganymedes
Europa en Ganymedes zijn in baanresonantie met Io. Europa doet er precies twee keer zo lang over om rond Jupiter te draaien als Io, Ganymedes vier keer zo lang. Als gevolg daarvan wordt Io regelmatig uit zijn rustpositie afgebogen. Dit resulteert in enorme wrijvingskrachten in het gesteente, die zo hoog zijn dat een groot deel van de mantel onder de vaste korst gesmolten is. De korst van de satelliet is echter stabiel genoeg om bergen te vormen die meer dan tien kilometer boven de omgeving uitsteken. Het zijn geen vulkanen en ze bestaan uit silicaatgesteenten. Zwavel daarentegen zou letterlijk wegsmelten.
Juno's volgende flyby van Io vindt plaats op 15 oktober 2023, wanneer de sonde tot op 11.600 kilometer van Io komt. Aan het eind van het jaar is een passage op een afstand van slechts 1500 kilometer gepland - dan moeten er superscherpe beelden zijn.
Spectrum van de wetenschap
Wij zijn partners van Spektrum der Wissenschaft en willen gefundeerde informatie toegankelijker voor je maken. Volg Spektrum der Wissenschaft als je de artikelen leuk vindt.
[[small:]]
Coverafbeelding: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS
Deskundigen uit wetenschap en onderzoek doen verslag van de huidige bevindingen op hun gebied - deskundig, authentiek en begrijpelijk.
Van de nieuwe iPhone tot de wederopstanding van de mode uit de jaren 80. De redactie categoriseert.
Alles tonen