Le misure a microonde di Juno mappano fonti di calore nascoste su Io

Una luna vulcanica al centro dell'attenzione

Io, il più interno dei quattro satelliti galileiani, è considerato il corpo più vulcanicamente attivo del Sistema Solare. La sua superficie è modellata da estesi flussi lavici e da fontane che raggiungono fino a centinaia di chilometri di altezza. Questa attività persistente è alimentata in larga parte dalle forze mareali: la forte gravità di Giove e le risonanze con Europa e Ganimede deformano periodicamente Io, generando attrito interno e quindi calore.

Perché le microonde offrono nuove prospettive

Osservazioni nel visibile e nell’infrarosso catturano principalmente la lava fresca e le temperature superficiali. Tuttavia, possono essere disturbate da polvere, cenere o pennacchi e risentono molto delle proprietà degli strati più superficiali del suolo. Il Radiometro a microonde (MWR) a bordo di Juno integra questa prospettiva: le microonde penetrano nel materiale e forniscono informazioni sui flussi di calore sotto la superficie — anche dove la visibilità è ostacolata.

Come si è svolta la campagna di misure

Durante diversi passaggi ravvicinati (perigiovi), Juno ha puntato l’MWR verso Io. Nel perigiovio 57, il 30 dicembre 2023, l’attenzione è stata concentrata sull’emisfero nord del satellite; una successiva passata ha esteso la copertura. Le tracce di misura dello strumento si sovrappongono in modo fitto, consentendo una migliore attribuzione spaziale dei segnali raccolti.

Come funziona lo strumento

L’MWR opera su più frequenze: all’aumentare della lunghezza d’onda cresce anche la profondità di penetrazione nel sottosuolo. Questo permette di stimare non soltanto le temperature superficiali, ma anche i gradienti termici negli strati più profondi. Su Io questo approccio aiuta a distinguere le anomalie termiche dovute a campi lavici attivi da calore rilasciato a maggiore profondità.

Primi risultati

I dati elaborati mostrano un mosaico di hot spot concentrati accanto a zone estese e meno riscaldate. Sovrapposizioni ripetute separano eruzioni di breve durata da anomalie più persistenti. È significativo che regioni apparentemente normali nelle immagini ottiche emergano come energeticamente elevate nelle mappe a microonde — un indice di fonti di calore sotterranee o di campi lavici recentemente solidificati ma ancora caldi. Questi risultati affinano la comprensione complessiva della perdita di calore di Io e forniscono indicazioni sulla distribuzione delle sorgenti geotermiche nella crosta.

Collocazione per la planetologia e l’osservazione terrestre

Io rappresenta un caso esemplare di corpo la cui attività interna è alimentata da interazioni gravitazionali esterne. Una migliore comprensione della distribuzione spazio-temporale del calore migliorerà i modelli anche per altri satelliti come Europa o Encelado. Sul piano metodologico, lo studio dimostra la trasferibilità delle tecniche di telerilevamento: le misure a microonde sono consolidate nella ricerca terrestre, per esempio nella determinazione dell’umidità del suolo, dello spessore del ghiaccio marino o dei profili termici superficiali. Il principio di rendere visibile il calore nascosto sfruttando differenti profondità di penetrazione collega la ricerca planetaria all’osservazione del clima terrestre.

Prospettive

I dati MWR disponibili rappresentano il primo tassello. Ulteriori sorvoli e la combinazione con misure infrarosse, ottiche e di particelle dovrebbero fornire un inventario termico più completo. Un approccio multiparametrico permetterà non solo la mappatura dei vulcani attivi, ma anche una stima più accurata del bilancio termico totale di Io — elemento centrale per comprendere la sua dinamica interna.