Toen Galileo Galilei in 1610 de vier grootste manen van Jupiter ontdekte, zag hij nauwelijks verschil tussen de heldere stipjes. Ondertussen is het viertal, bekend als de Galileïsche manen van Jupiter, uitvoerig bestudeerd. Het is een afwisselende groep hemellichamen: Ganymedes, die groter is dan Mercurius, Europa met zijn ijzige oppervlak, de pokdalige maan Callisto en tenslotte Io, het kleinste maantje van het viertal.
En met die laatste maan is iets heel vreemds aan de hand. In vergelijking met zijn ijzige buren is Io gloeiend heet, en dat terwijl hij zo klein is dat zijn kern te koud zou moeten zijn om de maan te verwarmen. De intense hitte in het binnenste van Io is aan het oppervlak te zien. Dat oppervlak is namelijk bezaaid met actieve vulkanen die stromen van gloeiend hete lava uitbraken en de grond zo van een laagje felgele zwavelverbindingen voorzien. Vanwege zijn gele oppervlak en de vele vulkanen wordt Io door astronomen soms liefkozend de pizzamaan genoemd.
Knedende zwaartekracht
Het mysterie van de kleine, maar hete maan werd opgelost door de banen van de grootste manen van Jupiter te bestuderen. Het bleek dat voor ieder rondje dat de maan Ganymedes rond Jupiter maakt, Io er precies vier maakt. Voor elk rondje van Europa maakt hij er precies twee. Heel regelmatig komt Io dus op één lijn te staan met Europa, Ganymedes of allebei. Dat noemen we baanresonantie.
Normaal gesproken wordt Io vooral aangetrokken door Jupiter, maar op die momenten trekken zijn buurmanen hem een klein beetje hun kant op. Het resultaat is een baan die niet meer cirkelvormig is, maar heel elliptisch. Is Io ver van Jupiter, dan trekt de zwaartekracht minder hard aan hem dan wanneer hij dicht bij zijn planeet is. Sterke zwaartekracht deukt de maan in, tijdens elke omloop rond Jupiter één keer. Zo wordt Io gewelddadig gekneed, waarbij de afstand tussen zijn kern en zijn oppervlak fluctuaties van wel honderd meter vertoont!
Een voorwerp dat gekneed wordt, wordt heet en dat is precies wat er op Io gebeurt: de zwaartekracht van zijn buren zorgt ervoor dat de maan steeds vervormd wordt, en daarbij komt warmte vrij. Die warmte leidt tot de bijzondere vulkanische activiteit op Io. Voor zover we nu weten is Io – naast de aarde – het enige object in ons zonnestelsel waarop werkende vulkanen voorkomen. Dankzij nieuw astronomisch onderzoek weten we nu dat die vulkanen slechts het topje van de ijsberg zijn. Onder het met zwavel beklede oppervlak van de maan stroomt namelijk een ware oceaan van vloeibaar magma.
Magnetische verstoring
Onderzoekers kwamen de oceaan op het spoor door het magnetische veld van Jupiter nauwlettend in de gaten te houden. De aanwezigheid van Io in dat veld zorgt voor een kleine verstoring. Die verstoring, zo berekenden astronomen van het Amerikaanse UCLA, komt overeen met de verstoring die door een grote hoeveelheid gesmolten gesteente zou worden veroorzaakt. Omdat we toch al wisten dat Io vulkanisch actief is, is de conclusie duidelijk: dat gesmolten gesteente stroomt onder het oppervlak van de maan en duikt regelmatig op bij vulkaanuitbarstingen.
Io is zó actief dat er meer dan honderd keer zoveel lava wordt geproduceerd bij vulkaanuitbarstingen dan hier op aarde. Bovendien is het hele oppervlak bezaaid met vulkanen, terwijl ze op aarde vooral op breuklijnen tussen de aardplaten voorkomen. De magmazee ligt 30 tot 50 kilometer onder het maanoppervlak. Het is er naar schatting zo’n 1200°C. Vergeleken met de ijzige -121°C die op Jupiter heerst is dat een wereld van verschil… en dat alles dankzij zwaartekracht.
Lees meer over ons zonnestelsel op Kennislink:
Oeps: Onbekende tag `feed’ met attributen {"url"=>"https://www.nemokennislink.nl/kernwoorden/zonnestelsel/planeten/index.atom?m=of", “max”=>"7", “detail”=>"minder"}