La sonde Juno de la NASA mesure pour la première fois la chaleur sous la surface de Io, lune de Jupiter

La sonde Juno de la NASA a effectué les premières mesures directes de la chaleur sous la surface de Io, la lune de Jupiter, révélant un gradient de température abrupt dans le sous-sol peu profond du monde le plus volcaniquement actif du système solaire. Les résultats, publiés mercredi dans le Journal of Geophysical Research: Planets, ont été recueillis lors de deux survols rapprochés les 30 décembre 2023 et 3 février 2024, lorsque Juno est passée à environ 930 miles (1 500 kilomètres) de la surface de Io.

Les données, recueillies par l'instrument Microwave Radiometer (MWR) de Juno, montrent que les températures augmentent de plus de 40 degrés Fahrenheit à quelques pieds sous la surface — un gradient bien plus abrupt que ce que le seul chauffage solaire peut expliquer. Le MWR a été conçu à l'origine pour sonder l'atmosphère profonde de Jupiter, mais a également été utilisé pour étudier trois des lunes galiléennes de la planète : Ganymède, Europe et Io. La capacité de sonder la roche volcanique sur Io a été une découverte inattendue.

Ces mesures sont importantes car le volcanisme extrême de Io est alimenté par le réchauffement par marée, un processus fondamental qui alimente également les océans souterrains sur les lunes glacées comme Europe et Ganymède. Jusqu'à présent, les scientifiques ne pouvaient observer que la chaleur s'échappant à la surface ou lors d'éruptions. Les nouvelles données leur permettent de caractériser comment la chaleur se déplace de l'intérieur vers la surface, fournissant des informations sur le réchauffement par marée à travers le cosmos.

Les données du MWR suggèrent deux explications possibles pour la chaleur observée. Premièrement, la chaleur pourrait monter régulièrement à travers une croûte conductrice, avec un flux de chaleur de fond de 1 à 3 watts par mètre carré — doux localement mais, sur l'ensemble de la lune, représentant jusqu'à 30 fois la production de chaleur moyenne de la Terre. Alternativement, le signal pourrait provenir de coulées de lave en refroidissement recouvertes d'environ 30 à 35 pieds (9 à 11 mètres) de croûte solidifiée, couvrant environ 10 % de la surface de Io à tout moment.

De plus, les survols ont révélé que la surface de Io est remarquablement lisse, avec de vastes plaines s'étendant sur 60 miles (100 kilomètres) ou plus. Le matériau de surface a une très faible densité, ressemblant à de la pierre ponce ou à des cendres volcaniques duveteuses plutôt qu'à de la roche solide. Ces découvertes ouvrent de nouvelles perspectives d'observation pour les mondes à la fois ardents et glacés, et la technique pourrait être appliquée pour étudier les volcans sur Terre à l'aide d'instruments micro-ondes similaires.