NASA-Sonde Juno offenbart geheime Hitze und überraschend glatte Landschaft des Jupitermondes Io
Die NASA-Sonde Juno hat erstmals die Wärme unter der Oberfläche des Jupitermondes Io gemessen. Die Temperaturen lassen auf den Wärmetransport im Inneren des vulkanisch äußerst aktiven Mondes schließen – und könnten letztlich unser Wissen über irdische Vulkane erweitern.
Der Jupitermond Io ist der vulkanisch aktivste Himmelskörper des Sonnensystems. Nun hat die NASA-Sonde Juno erstmals die Oberflächentemperatur sowie die Wärme unter der Oberfläche untersucht. Die Ergebnisse, veröffentlicht im Journal of Geophysical Research: Planets, eröffnen neue Wege, das Innere felsiger und eisiger Welten zu erforschen.
Io wird durch die gewaltige Schwerkraft Jupiters ständig gedehnt und gestaucht. Diese Gezeitenkräfte erzeugen enorme Mengen an Wärme im Inneren des Mondes und treiben seine intensive Vulkanaktivität an.
Wärme aus dem Inneren
Möglich wurden die neuen Messungen durch das Mikrowellenradiometer (MWR) der Juno-Sonde. Anders als Infrarotinstrumente, die lediglich die äußerste Oberfläche erfassen, kann das System mehrere Schichten unterhalb der Oberfläche untersuchen.
„Das Juno Microwave Radiometer hat Ios Wärmeleistung direkt beobachtet, indem es unter die Oberfläche blickte“, erklärte Scott Bolton, Hauptverantwortlicher der Mission. „Die überraschende Entdeckung, dass wir unter die Oberfläche eines felsigen Mondes sehen konnten, hat wichtige Auswirkungen auf die Erforschung der Vulkane der Erde.“
Juno habe gezeigt, dass sich mit einem MWR-ähnlichen Instrument bei einem Erdvulkan möglicherweise ein ähnliches Signal im Temperaturgradienten unter der Oberfläche erkennen lasse, sagt Bolton. „Das würde neue Informationen darüber liefern, wie irdische Vulkane funktionieren.“
Die entscheidenden Daten stammen von zwei Vorbeiflügen Ende Dezember 2023 und Anfang Februar 2024, bei denen sich Juno bis auf rund 1500 Kilometer an Io annäherte. Das Instrument registrierte Wärmestrahlung aus Tiefen von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern.
„Überall, wo wir hinsahen, stieg die Temperatur bereits wenige Meter unter der Oberfläche um mehr als 40 Grad Fahrenheit an – ein Temperaturgradient, der sich allein durch Sonneneinstrahlung nicht erklären lässt“, sagt Shannon Brown vom Jet Propulsion Laboratory.
Dafür gäbe es zwei mögliche Erklärungen: Entweder steigt die Wärme kontinuierlich durch die Kruste auf oder sie stammt von erkaltenden Lavaströmen, die unter einer etwa neun bis elf Meter dicken festen Gesteinsschicht verborgen liegen. Hochgerechnet setzt Io insgesamt bis zu 30-mal mehr Wärme frei als die Erde im Durchschnitt.
Unerwartet glatte Ebenen
Neben den Temperaturmessungen überraschte auch die Beschaffenheit der Oberfläche. Zwar besitzt Io markante Gebirge, doch große Bereiche bestehen aus weitläufigen, außergewöhnlich glatten Ebenen von mehr als 100 Kilometern Ausdehnung.
„Abseits seiner Berge ähnelt die Oberfläche eher den Great Plains Nordamerikas“, erklärt Brown. Obwohl Io ein felsiger Körper sei, besitze das Oberflächenmaterial eine sehr geringe Dichte – eher wie Bimsstein oder lockere Vulkanasche.
Bisher konnten wir nur die Wärme beobachten, die an der Oberfläche oder bei Ausbrüchen entweicht, sagt Brown. „Jetzt können wir charakterisieren, wie sich die Wärme aus dem Inneren zur Oberfläche bewegt.“ Dieses Wissen könnte letztlich auch helfen, die verborgenen Ozeane unter den Eiskrusten anderer Jupitermonde besser zu verstehen.
Artikelreferenz
Brown, S., et al. (2026). Io Sub-Surface Temperature Profile Observed by the Juno Microwave Radiometer. Journal of Geophysical Research.