Juno NASA Temukan Danau Berapi di Bulan Vulkanik Jupiter, Io

Citra inframerah dari pesawat ruang angkasa Juno memanaskan diskusi tentang cara kerja internal Jupiterbulan terpanas di dunia.

NASAWahana Juno milik NASA, yang menggunakan instrumen JIRAM, telah mengungkap wawasan terperinci tentang aktivitas vulkanik di bulan Jupiter, Io, yang memperlihatkan danau lava yang tersebar luas dan proses vulkanik yang dinamis. Misi-misi historis dan terkini telah membentuk pemahaman kita tentang Io sebagai dunia yang paling aktif secara vulkanik di tata surya, dengan penerbangan dekat Juno yang menyediakan citra inframerah beresolusi tinggi yang telah memetakan fitur-fitur ini dengan sangat rinci.

Gambaran yang lebih lengkap tentang seberapa luas danau lava di bulan Jupiter, Io, telah diberikan oleh temuan baru dari wahana antariksa Juno milik NASA. Temuan tersebut juga mencakup wawasan pertama tentang proses vulkanik yang terjadi di sana. Hasil ini diperoleh dari instrumen Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) milik Juno, yang disumbangkan oleh Badan Antariksa Italia, yang “melihat” dalam cahaya inframerah. Para peneliti baru-baru ini menerbitkan sebuah makalah di Komunikasi Bumi & Lingkungan tentang penemuan gunung berapi terkini Juno.

Io telah menarik perhatian para astronom sejak tahun 1610, ketika Galileo Galilei pertama kali menemukan bulan Jupiter, yang sedikit lebih besar dari Bulan Bumi. Sekitar 369 tahun kemudian, wahana antariksa Voyager 1 milik NASA menangkap letusan gunung berapi di bulan tersebut. (Lihat gambar di bawah.) Misi-misi berikutnya ke Jupiter, dengan lebih banyak terbang lintas di Io, menemukan semburan tambahan — bersama dengan danau lava. Para ilmuwan kini percaya bahwa Io, yang diregangkan dan diremas seperti akordeon oleh bulan-bulan tetangga dan Jupiter yang besar itu sendiri, adalah dunia yang paling aktif secara vulkanik di tata surya. Namun, meskipun ada banyak teori tentang jenis-jenis letusan gunung berapi di permukaan bulan tersebut, hanya ada sedikit data pendukung.

Pandangan Dekat Juno terhadap Io

Pada bulan Mei dan Oktober 2023, Juno terbang melintasi Io, masing-masing dalam jarak sekitar 21.700 mil (35.000 kilometer) dan 8.100 mil (13.000 kilometer). Di antara instrumen Juno yang mendapatkan pandangan yang baik dari bulan yang memikat itu adalah JIRAM.

Dirancang untuk menangkap cahaya inframerah (yang tidak terlihat oleh mata manusia) yang muncul dari dalam Jupiter, JIRAM menyelidiki lapisan cuaca hingga 30 hingga 45 mil (50 hingga 70 kilometer) di bawah puncak awan raksasa gas tersebut. Namun selama misi Juno yang diperpanjang, tim misi juga telah menggunakan instrumen tersebut untuk mempelajari bulan Io, EropaGanymede, dan Callisto. Citra JIRAM Io menunjukkan keberadaan cincin-cincin terang yang mengelilingi dasar sejumlah titik panas.

“Resolusi spasial tinggi dari citra inframerah JIRAM, dikombinasikan dengan posisi Juno yang menguntungkan selama terbang lintas, mengungkap bahwa seluruh permukaan Io ditutupi oleh danau lava yang terkandung dalam fitur mirip kaldera,” kata Alessandro Mura, salah satu peneliti Juno dari Institut Astrofisika Nasional di Roma. “Di wilayah permukaan Io tempat kami memiliki data paling lengkap, kami memperkirakan sekitar 3% permukaannya ditutupi oleh salah satu danau lava cair ini.” (Kaldera adalah depresi besar yang terbentuk saat gunung berapi meletus dan runtuh.)

Danau yang menyemburkan api

Data lintasan Io milik JIRAM tidak hanya menyoroti cadangan lava yang melimpah di bulan tersebut, tetapi juga memberikan gambaran sekilas tentang apa yang mungkin terjadi di bawah permukaan. Citra inframerah dari beberapa danau lava Io menunjukkan lingkaran lava tipis di perbatasan, antara kerak pusat yang menutupi sebagian besar danau lava dan dinding danau. Daur ulang lelehan lava tersirat dari kurangnya aliran lava di dan di luar tepi danau, yang menunjukkan bahwa ada keseimbangan antara lelehan lava yang meletus ke dalam danau lava dan lelehan lava yang bersirkulasi kembali ke sistem bawah permukaan.

“Kini kami memiliki gambaran tentang jenis vulkanisme yang paling sering terjadi di Io: danau lava raksasa tempat magma naik dan turun,” kata Mura. “Kerak lava dipaksa pecah menghantam dinding danau, membentuk cincin lava khas yang terlihat di danau lava Hawaii. Dindingnya kemungkinan setinggi ratusan meter, yang menjelaskan mengapa magma umumnya tidak terlihat keluar dari paterae” — fitur berbentuk mangkuk yang terbentuk akibat vulkanisme — “dan bergerak melintasi permukaan bulan.”

Data JIRAM menunjukkan bahwa sebagian besar permukaan titik panas Io ini tersusun dari kerak berbatu yang bergerak naik turun secara siklis sebagai satu permukaan yang berdekatan akibat naiknya magma di bagian tengah. Dalam hipotesis ini, karena kerak tersebut menyentuh dinding danau, gesekan mencegahnya bergeser, menyebabkannya berubah bentuk dan akhirnya pecah, memperlihatkan lava tepat di bawah permukaan.

Hipotesis alternatif masih berlaku: Magma membuncah di tengah danau, menyebar dan membentuk kerak yang tenggelam di sepanjang tepi danau, memperlihatkan lava.

Eksplorasi Juno yang Berkelanjutan

“Kami baru saja mulai mempelajari hasil JIRAM dari penerbangan dekat Io pada Desember 2023 dan Februari 2024,” kata Scott Bolton, peneliti utama Juno di Southwest Research Institute di San Antonio. “Pengamatan menunjukkan informasi baru yang menarik tentang proses vulkanik Io. Dengan menggabungkan hasil baru ini dengan kampanye jangka panjang Juno untuk memantau dan memetakan gunung berapi di kutub utara dan selatan Io yang belum pernah terlihat sebelumnya, JIRAM ternyata menjadi salah satu alat paling berharga untuk mempelajari cara kerja dunia yang penuh siksaan ini.”

Juno melakukan penerbangan lintasnya yang ke-62 di Jupiter — yang mencakup penerbangan lintas Io pada ketinggian sekitar 18.175 mil (29.250 kilometer) — pada tanggal 13 Juni. Penerbangan lintasnya yang ke-63 di atas planet gas raksasa itu dijadwalkan pada tanggal 16 Juli.

Referensi: “Cincin panas di Io diamati oleh Juno/JIRAM” oleh Alessandro Mura, Federico Tosi, Francesca Zambon, Rosaly MC Lopes, Peter J. Mouginis-Mark, Heidi Becker, Gianrico Filacchione, Alessandra Migliorini, Candice. J. Hansen, Alberto Adriani, Francesca Altieri, Scott Bolton, Andrea Cicchetti, Elisa Di Mico, Davide Grassi, Raffaella Noschese, Alessandro Moirano, Madeline Pettine, Giuseppe Piccioni, Christina Plainaki, Julie Rathbun, Roberto Sordini dan Giuseppe Sindoni, 20 Juni 2024 , Komunikasi Bumi & Lingkungan.
Nomor Induk Kependudukan: 10.1038/s43247-024-01486-5

Lebih lanjut tentang Misi Juno

Dimulai oleh NASA sebagai bagian dari program New Frontiers, misi Juno diluncurkan ke arah Jupiter pada tanggal 5 Agustus 2011, dan berhasil memasuki orbitnya pada tanggal 4 Juli 2016. Tujuan utama misi ini adalah untuk menjelajahi atmosfer, lingkungan magnetik, dan struktur internal Jupiter guna mengumpulkan petunjuk tentang asal-usul planet tersebut dan fenomena atmosfernya seperti aurora. Juno mengorbit Jupiter dari kutub ke kutub, dilengkapi dengan instrumen yang terlindung dari radiasi intens, sehingga memungkinkan pandangan dan pengumpulan data yang belum pernah ada sebelumnya. Studi terperinci wahana antariksa tersebut tentang gravitasi dan medan magnetik Jupiter telah memberikan wawasan yang mendalam, yang mengarah pada misi-misi lanjutan yang terus mendorong batas-batas pengetahuan kita tentang raksasa gas dan bulan-bulannya.