Die NASA-Raumsonde Juno hat bei Vorbeiflügen am Jupitermond Io eine ungewöhnliche Temperaturverteilung gemessen. Die Daten zeigen einen Anstieg um mehr als 20 Grad Celsius in den oberen Metern der Mondoberfläche. Diese Beobachtung deutet auf bisher unbekannte Wärmetransportmechanismen im Untergrund hin.
Messungen unter der Oberfläche
Während der Vorbeiflüge am 30. Dezember 2023 und 3. Februar 2024 setzte Juno sein Mikrowellenradiometer (MWR) ein, das eigentlich für die Untersuchung von Jupiters Atmosphäre entwickelt wurde. Das Instrument erfasste thermische Emissionen aus verschiedenen Tiefen unter Ios Oberfläche. Die Messungen ergaben durchgängig steigende Temperaturen mit zunehmender Tiefe, nicht nur in bekannten vulkanischen Hotspots.
Die sechs Antennen des MWR arbeiteten im Frequenzbereich von 0,6 bis 22 GHz, was Wellenlängen zwischen 51 cm und 1,3 cm entspricht. Durch die Kombination der verschiedenen Kanäle konnten Wissenschaftler Temperaturprofile bis in mehrere Meter Tiefe rekonstruieren. Die engsten Vorbeiflüge erfolgten in etwa 1.500 km Entfernung.
Neue Erkenntnisse zur Wärmeleitung
Die gemessenen Temperaturgradienten lassen sich nicht durch Sonneneinstrahlung erklären. Die Daten deuten auf einen Wärmefluss von 1-3 Watt pro Quadratmeter hin, der aus dem Mondinneren nach oben strömt. Hochgerechnet auf die gesamte Oberfläche entspräche dies etwa dem 30-fachen des durchschnittlichen terrestrischen Wärmeflusses.
Die oberste Schicht der Mondoberfläche zeigt ungewöhnliche Eigenschaften: Die Dichte liegt bei 0,7-1,1 g/cm³, was auf poröses Material wie vulkanische Asche oder Bimsstein hindeutet. Die dielektrischen Eigenschaften entsprechen Werten zwischen zwei und vier, was die Ausbreitung der Mikrowellen beeinflusst.
Die Studie, veröffentlicht im Journal of Geophysical Research: Planets, liefert erstmals Einblicke in die Wärmeverteilung unter Ios Oberfläche. Die Ergebnisse werfen neue Fragen zur genauen Verteilung und zum Transportmechanismus der durch Gezeitenkräfte erzeugten Wärme auf.
- Journal of Geophysical Research: Planets, Juli 2026
- NASA Jet Propulsion Laboratory