NASAのジュノー探査機、木星の衛星イオの地下熱を初めて測定

NASAのジュノー探査機は、木星の衛星イオの地下からの熱を初めて直接測定し、太陽系で最も火山活動が活発な天体の浅い地下に急激な温度勾配があることを明らかにした。この発見は、2023年12月30日と2024年2月3日の2回の接近飛行中に収集されたもので、ジュノーはイオの表面から約930マイル（1,500キロメートル）以内に接近した。水曜日に『Journal of Geophysical Research: Planets』に発表された。

ジュノーのマイクロ波放射計（MWR）機器によって収集されたデータは、地表から数フィート下で温度が華氏40度以上上昇することを示しており、これは太陽熱だけでは説明できないはるかに急勾配の勾配である。MWRは元々木星の深部大気を探査するために設計されたが、ガニメデ、エウロパ、イオという3つのガリレオ衛星の研究にも使用されている。イオの火山岩を探査できる能力は予期せぬ発見だった。

これらの測定が重要なのは、イオの極端な火山活動が潮汐加熱によって駆動されており、これはエウロパやガニメデのような氷衛星の地下海も促進する基本的なプロセスだからである。これまで科学者は、地表または噴火を通じて逃げる熱しか観測できなかった。新しいデータにより、内部から地表へ熱がどのように移動するかを特徴づけることができ、宇宙全体の潮汐加熱に関する洞察が得られる。

MWRデータは、観測された熱について2つの可能性を示唆している。第一に、熱が伝導性の地殻を通じて着実に上昇し、背景熱流量が1～3ワット/平方メートルである可能性がある。これは局所的には穏やかだが、衛星全体では地球の平均熱出力の最大30倍に相当する。第二に、その信号は、約30～35フィート（9～11メートル）の固化した地殻で覆われた冷却中の溶岩流によるもので、常時イオの表面の約10％を覆っている可能性がある。

さらに、接近飛行により、イオの表面は驚くほど滑らかで、60マイル（100キロメートル）以上にわたる広大な平原が広がっていることが明らかになった。表面物質は非常に低密度で、固い岩というよりは軽石やふわふわした火山灰に似ている。これらの発見は、火の世界と氷の世界の両方に新たな観測の地平を開き、この技術は地球の火山を同様のマイクロ波機器で研究するために応用できる可能性がある。