Forskare på NASA:s Juno-uppdrag till Jupiter har omvandlat data som samlats in under två senaste förbiflygningar av Io till animationer som lyfter fram två av den jovianska månens mest dramatiska egenskaper:ett berg och en nästan glasslät sjö av svalkande lava. Andra nya forskningsresultat från den soldrivna rymdfarkosten inkluderar uppdateringar om Jupiters polarcykloner och vattenöverflöd.
De nya rönen tillkännagavs onsdagen den 16 april av Junos huvudutredare Scott Bolton under en presskonferens vid European Geophysical Union General Assembly i Wien.
Juno gjorde extremt nära förbiflygningar av Io i december 2023 och februari 2024, och hamnade inom cirka 930 miles (1 500 kilometer) från ytan och tog de första närbilderna av månens nordliga breddgrader.
"Io är helt enkelt full av vulkaner, och vi fångade några av dem i aktion," sa Bolton. "Vi fick också några fantastiska närbilder och andra data om en 200 kilometer lång (127 mil lång) lavasjö kallad Loki Patera. Det finns fantastiska detaljer som visar dessa galna öar inbäddade i mitten av en potentiellt magmasjö kantad med het lava Den spegelreflektion som våra instrument registrerade av sjön antyder att delar av Ios yta är jämn som glas, påminner om vulkaniskt skapat obsidianglas på jorden."
Kartor genererade med data som samlats in av Junos instrument Microwave Radiometer (MWR) visar att Io inte bara har en yta som är relativt slät jämfört med Jupiters andra galileiska månar, utan har också poler som är kallare än medelbreddgrader.
Pole position
Under Junos utökade uppdrag flyger rymdfarkosten närmare Jupiters nordpol för varje pass. Denna förändrade orientering gör att MWR-instrumentet kan förbättra sin upplösning av Jupiters nordliga polarcykloner. Data möjliggör multivåglängdsjämförelser av polerna, vilket avslöjar att inte alla polära cykloner skapas lika.
"Det kanske mest slående exemplet på denna skillnad kan hittas med den centrala cyklonen vid Jupiters nordpol", säger Steve Levin, Junos projektforskare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien.
"Det är tydligt synligt i både infraröda och synliga ljusbilder, men dess mikrovågssignatur är inte i närheten av lika stark som andra närliggande stormar. Detta säger oss att dess underjordiska struktur måste skilja sig mycket från dessa andra cykloner. MWR-teamet fortsätter att samla in mer och bättre mikrovågsdata för varje bana, så vi förväntar oss att utveckla en mer detaljerad 3D-karta över dessa spännande polära stormar."
Jovianskt vatten
Ett av uppdragets främsta vetenskapsmål är att samla in data som kan hjälpa forskare att bättre förstå Jupiters vattenöverflöd. För att göra detta letar Juno-vetenskapsteamet inte efter flytande vatten. Istället letar de efter att kvantifiera närvaron av syre- och vätemolekyler (molekylerna som utgör vatten) i Jupiters atmosfär. En korrekt uppskattning är avgörande för att få ihop pusslet kring vårt solsystems formation.
Jupiter var sannolikt den första planeten som bildades, och den innehåller det mesta av gasen och damm som inte inkorporerades i solen. Vattenöverflöd har också viktiga konsekvenser för gasjättens meteorologi (inklusive hur vindströmmar flyter på Jupiter) och inre struktur.
År 1995 gav NASA:s Galileo-sond en tidig datauppsättning om Jupiters vattenöverflöd under rymdfarkostens 57 minuter långa nedstigning i den jovianska atmosfären. Men uppgifterna skapade fler frågor än svar, vilket tydde på att gasjättens atmosfär var oväntat varm och – i motsats till vad datormodeller hade indikerat – utan vatten.
"Sonden gjorde fantastisk vetenskap, men dess data var så långt borta från våra modeller av Jupiters vattenöverflöd att vi övervägde om platsen den tog prov kunde vara en extremvärde. Men innan Juno kunde vi inte bekräfta", sa Bolton. "Nu, med de senaste resultaten gjorda med MWR-data, har vi spikat fast att vattenmängden nära Jupiters ekvator är ungefär tre till fyra gånger solmängden jämfört med väte. Detta visar definitivt att Galileo-sondens inträdesplats var en anomalt torr, ökenliknande region."
Resultaten stöder tron att under bildandet av vårt solsystem kan vatten-is-material ha varit källan till anrikningen av tunga grundämnen (kemiska grundämnen tyngre än väte och helium som ansamlats av Jupiter) under gasjättens bildande och/eller Evolution. Bildandet av Jupiter är fortfarande förbryllande, eftersom Juno-resultat på kärnan av gasjätten tyder på ett mycket lågt vattenförekomst – ett mysterium som forskare fortfarande försöker reda ut.
Data under återstoden av Junos utökade uppdrag kan hjälpa, både genom att göra det möjligt för forskare att jämföra Jupiters vattenförekomst nära polarområdena med ekvatorialområdet och genom att kasta ytterligare ljus över strukturen av planetens utspädda kärna.
Under Junos senaste förbiflygning av Io, den 9 april, kom rymdfarkosten inom cirka 10 250 miles (16 500 kilometer) från månens yta. Den kommer att genomföra sin 61:a förbiflygning av Jupiter den 12 maj.
Tillhandahålls av NASA
