木星の火山衛星イオの温度をジュノー探査機が観測(NASA’s Juno Takes Temperature of Jupiter’s Fiery Moon Io) を選択 木星の火山衛星イオの温度をジュノー探査機が観測(NASA’s Juno Takes Temperature of Jupiter’s Fiery Moon Io)

2026-07-22 NASA

NASAの木星探査機ジュノ(Juno)は、木星の衛星イオを2回接近観測し、マイクロ波放射計(MWR)を用いて地下浅部の温度を初めて直接測定した。その結果、イオ表面の数十センチから数メートル下では、太陽光による加熱だけでは説明できない急激な温度上昇が確認され、地下から熱が継続的に供給されていることが示された。熱流量は地球平均の最大約30倍に達する可能性があり、木星の重力による潮汐加熱がイオの激しい火山活動を支えていることを裏付ける成果となった。また、マイクロ波観測から、イオ表面の大部分は山岳地帯を除いて広大で平坦な低密度物質に覆われており、軽石や火山灰のような多孔質構造を持つ可能性も示された。本研究は、これまで赤外線では捉えられなかった地下の熱輸送過程を明らかにしただけでなく、地球の火山や氷衛星内部の熱構造を調べる新たな観測手法としても期待される。

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This map represents data captured by the Microwave Radiometer instrument aboard NASA’s Juno, indicating heat rising from just beneath the surface of Jupiter’s moon Io. The colors illustrate a distinct temperature gradient across the moon, with the most extreme, localized heat output in red. NASA/JPL-Caltech/SwRI/USGS

<関連情報>

ジュノー探査機のマイクロ波放射計が観測したイオの地下温度プロファイル Io Sub-Surface Temperature Profile Observed by the Juno Microwave Radiometer

Shannon Brown, Virgil Adumitroaie, Scott Bolton, Anton Ermakov, Jianqing Feng, Steven Levin, Matthew Siegler, Zhimeng Zhang
Journal of Geophysical Research: Planets  Published:22 July 2026
DOI:https://doi.org/10.1029/2025JE009622

Abstract

We report on new observations of Io upwelling thermal emission over the range of 0.6–22 GHz acquired with the Juno Microwave Radiometer in December 2023 and February 2024. The microwave emission spectrum from the surface of Io is retrieved from the calibrated brightness temperatures by characterizing and removing reflections from the sky. The surface appears to exhibit specular reflection in the microwave, suggesting a relatively smooth surface on 100 km spatial scales (apart from visible topography), like Earth’s land and ocean surfaces. The real part of the dielectric constant is found to be in the range of 2–4; constrained by overlapping observations on the surface from two viewing geometries. This relatively low value is consistent with a density of 0.7–1.1 g/cm3 of the surface layer (<10 cm depth). A large spectral slope is observed at all latitudes in the lowest frequency channels suggesting significant endogenic near-surface heating. Two simple models are applied to explain the MWR spectra. A model with a conducive near-surface layer implies heat flows ranging from 1 to 3 W/m2. Alternately, relatively fresh lava flows (<5 years) or heat vents covered by a cooling crust on the order of 10 m over about 10% of the surface area can also explain the spectral gradient.

1702地球物理及び地球化学
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