Dechiffrera Jupiters vulkanmåne Io: Unika möjligheter med HST, JWST och NASAs Juno mission

Jupiter är den största planeten i vårt solsystem och har den största magnetosfären av alla planeter. En av de stora månarna kring Jupiter – Io – är den mest vulkaniskt aktiva kroppen i solsystemet med flera hundra vulkaniskt aktiva regioner. Io har en tunn atmosfär som mest består av svaveldioxid och kanske även ett hav av magma under ytan.

En stor del av alla partiklar i Jupiters magnetosfär kommer från Io. Ios atmosfär eroderas kontinuerligt genom kollisioner mellan atmosfärpartiklar och omgivande laddade gaspartiklar. De plötsliga och icke-periodiska förändringar av Jupiters magnetosfär, som ofta observeras, har därför antagits vara kopplade till 
vulkanutbrott på Io.

Det vi idag känner till om Ios atmosfär stödjer emellertid inte idén om en direkt "vulkanisk" kontroll av Jupiters magnetosfär. Observationer av månens atmosfär visar inga plötsliga förändringar i tätheten kopplade till ö vulkanisk aktivitet, och dessutom är hastigheten på de partiklar som kastas ut vid ett utbrott lägre än flykthastigheten. Hittills finns det dock inga alternativa förklaringar till de förändringar som observeras i  Jupiters magnetosfär; vissa korrelationer tyder på att Io är orsaken, men hur det går till är okänt.

I det här projektet använder vi observationer från flera olika teleskop, bland annat Hubbleteleskopet och det  nya avancerade James Webb-teleskopet, för att karakterisera interaktionen mellan Ios atmosfär och det omgivande magnetosfäriska plasmat och för att utreda om en global ocean av magma finns under Ios yta. 

En ökad förståelse för Io-Jupiter-systemet är även viktig för att förstå andra planetsystem, utanför vårt e solsystem. Vid studier av exoplaneter används ofta Io som jämförelse för att förstå olika processer. Om vulkanerna på Io faktiskt kontrollerar Jupiters magnetosfär så innebär det att egenskaperna hos liknande exoplaneter kan bestämmas genom att studera hur de påverkar sin omgivning.

Dnr
2023-00222
Projektledare
Lorenz Roth
Organisation
Kungliga tekniska högskolan, KTH
2024
682 kkr
2025
1 191 kkr
2026
1 296 kkr
2027
1 311 kkr
2028
500 kkr