NASA Juno Mission Spots Most Powerful Volcanic Activity on Io to Date
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Scientists with NASA’s Juno mission have discovered a volcanic hot spot in the southern hemisphere of Jupiter’s moon Io. The hot spot is not only larger than Earth’s Lake Superior, but it also belches out eruptions six times the total energy of all the world’s power plants. The discovery of this massive feature comes courtesy of Juno’s Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) instrument, contributed by the Italian Space Agency.
“Juno had two really close flybys of Io during Juno’s extended mission,” said the mission’s principal investigator, Scott Bolton of the Southwest Research Institute in San Antonio. “And while each flyby provided data on the tormented moon that exceeded our expectations, the data from this latest — and more distant — flyby really blew our minds. This is the most powerful volcanic event ever recorded on the most volcanic world in our solar system — so that’s really saying something.”
The source of Io’s torment: Jupiter. About the size of Earth’s Moon, Io is extremely close to the mammoth gas giant, and its elliptical orbit whips it around Jupiter once every 42.5 hours. As the distance varies, so does the planet’s gravitational pull, which leads to the moon being relentlessly squeezed. The result: immense energy from frictional heating that melts portions of Io’s interior, resulting in a seemingly endless series of lava plumes and ash venting into its atmosphere from the estimated 400 volcanoes that riddle its surface.
Close Flybys #
Designed to capture the infrared light (which isn’t visible to the human eye) emerging from deep inside Jupiter, JIRAM probes the gas giant’s weather layer, peering 30 to 45 miles (50 to 70 kilometers) below its cloud tops. But since NASA extended Juno’s mission, the team has also used the instrument to study the moons Io, Europa, Ganymede, and Callisto.
During its extended mission, Juno’s trajectory passes by Io every other orbit, flying over the same part of the moon each time. Previously, the spacecraft made close flybys of Io in December 2023 and February 2024, getting within about 930 miles (1,500 kilometers) of its surface. The latest flyby took place on Dec. 27, 2024, bringing the spacecraft within about 46,200 miles (74,400 kilometers) of the moon, with the infrared instrument trained on Io’s southern hemisphere.
Io Brings the Heat #
“ JIRAM detected an event of extreme infrared radiance — a massive hot spot — in Io’s southern hemisphere so strong that it saturated our detector,” said Alessandro Mura, a Juno co-investigator from the National Institute for Astrophysics in Rome. “However, we have evidence what we detected is actually a few closely spaced hot spots that emitted at the same time, suggestive of a subsurface vast magma chamber system. The data supports that this is the most intense volcanic eruption ever recorded on Io.”
The JIRAM science team estimates the as-yet-unnamed feature spans 40,000 square miles (100,000 square kilometers). The previous record holder was Io’s Loki Patera, a lava lake of about 7,700 square miles (20,000 square kilometers). The total power value of the new hot spot’s radiance measured well above 80 trillion watts.
Picture that #
The feature was also captured by the mission’s JunoCam visible light camera. The team compared JunoCam images from the two previous Io flybys with those the instrument collected on Dec. 27. And while these most recent images are of lower resolution since Juno was farther away, the relative changes in surface coloring around the newly discovered hot spot were clear. Such changes in Io’s surface are known in the planetary science community to be associated with hot spots and volcanic activity.
An eruption of this magnitude is likely to leave long-lived signatures. Other large eruptions on Io have created varied features, such as pyroclastic deposits (composed rock fragments spewed out by a volcano), small lava flows that may be fed by fissures, and volcanic-plume deposits rich in sulfur and sulfur dioxide.
Juno will use an upcoming, more distant flyby of Io on March 3 to look at the hot spot again and search for changes in the landscape. Earth-based observations of this region of the moon may also be possible.
“While it is always great to witness events that rewrite the record books, this new hot spot can potentially do much more,” said Bolton. “The intriguing feature could improve our understanding of volcanism not only on Io but on other worlds as well.”
Something more #
NASA’s Jet Propulsion Laboratory, a division of Caltech in Pasadena, California, manages the Juno mission for the principal investigator, Scott Bolton, of the Southwest Research Institute in San Antonio. Juno is part of NASA’s New Frontiers Program, which is managed at NASA’s Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, for the agency’s Science Mission Directorate in Washington. The Italian Space Agency (ASI) funded the Jovian InfraRed Auroral Mapper. Lockheed Martin Space in Denver built and operates the spacecraft. Various other institutions around the U.S. provided several of the other scientific instruments on Juno.
Versión en español #
La misión Juno de la NASA detecta la actividad volcánica más potente hasta la fecha en Ío, la luna de Júpiter #
JIRAM #
Los científicos de la misión Juno de la NASA descubrieron un punto caliente volcánico en el hemisferio sur de la luna Ío de Júpiter. El punto caliente no sólo es más grande que el Lago Superior de la Tierra, sino que también produce erupciones con una energía seis veces mayor que la de todas las centrales eléctricas del mundo. El descubrimiento de esta enorme formación se debe al instrumento Jovian Infrared Auroral Mapper (JIRAM) de Juno, aportado por la Agencia Espacial Italiana.
“Juno sobrevoló Ío dos veces durante su misión extendida”, dijo el investigador principal de la misión, Scott Bolton, del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. “Y si bien cada sobrevuelo proporcionó datos sobre la atormentada luna que superaron nuestras expectativas, los datos de este último sobrevuelo, y más distante, realmente nos dejaron atónitos. Este es el evento volcánico más poderoso jamás registrado en el mundo más volcánico de nuestro sistema solar, así que eso es realmente decir algo”.
Vean los increíbles volcanes de Ío
La fuente del tormento de Ío es Júpiter. Con un tamaño similar al de la Luna de la Tierra, Ío está extremadamente cerca del gigantesco gigante gaseoso y su órbita elíptica lo hace girar alrededor de Júpiter una vez cada 42,5 horas. A medida que varía la distancia, también lo hace la atracción gravitatoria del planeta, lo que hace que la luna se vea exprimida sin descanso. El resultado: una inmensa energía proveniente del calentamiento por fricción que derrite partes del interior de Ío, lo que da lugar a una serie aparentemente interminable de columnas de lava y cenizas que salen a la atmósfera desde los aproximadamente 400 volcanes que surcan su superficie.
Sobrevuelos cercanos #
Diseñado para captar la luz infrarroja (que no es visible para el ojo humano) que emerge de las profundidades de Júpiter, JIRAM explora la capa climática del gigante gaseoso, observando entre 50 y 70 kilómetros por debajo del tope de las nubes. Pero desde que la NASA extendió la misión de Juno, el equipo también ha utilizado el instrumento para estudiar las lunas Ío, Europa, Ganímedes y Calisto.
Durante su misión extendida, la trayectoria de Juno la lleva a Ío en cada órbita, sobrevolando la misma parte de la luna cada vez. Anteriormente, la sonda espacial realizó sobrevuelos cercanos a Ío en diciembre de 2023 y febrero de 2024, acercándose a aproximadamente 1.500 kilómetros de su superficie. El último sobrevuelo tuvo lugar el 27 de diciembre de 2024, y la nave espacial se acercó a aproximadamente 74.400 kilómetros de la luna, con el instrumento infrarrojo apuntando al hemisferio sur de Ío.
Ío aporta el calor #
“JIRAM detectó un evento de radiación infrarroja extrema —un punto caliente masivo— en el hemisferio sur de Ío, tan fuerte que saturó nuestro detector”, dijo Alessandro Mura, coinvestigador de Juno del Instituto Nacional de Astrofísica en Roma. “Sin embargo, tenemos evidencia de que lo que detectamos son en realidad unos pocos puntos calientes muy espaciados que emitieron al mismo tiempo, lo que sugiere un vasto sistema de cámaras de magma bajo la superficie. Los datos respaldan que esta es la erupción volcánica más intensa jamás registrada en Ío”.
El equipo científico de JIRAM estima que la formación, aún sin nombre, abarca una superficie de 100.000 kilómetros cuadrados. El récord anterior lo tenía Loki Patera, un lago de lava de unos 20.000 kilómetros cuadrados en Io. El valor total de la potencia de la radiación del nuevo punto caliente superaba con creces los 80 billones de vatios.
Imaginemos #
La cámara de luz visible JunoCam de la misión también capturó esta espectacular característica volcánica. El equipo comparó las imágenes de JunoCam de los dos sobrevuelos previos de Ío con las que el instrumento tomó el 27 de diciembre. Y si bien estas imágenes más recientes tienen una resolución menor debido a que Juno estaba más lejos, los cambios relativos en la coloración de la superficie alrededor del punto caliente recién descubierto fueron claros. La comunidad científica planetaria sabe que estos cambios en la superficie de Ío están asociados con los puntos calientes y la actividad volcánica.
Es probable que una erupción de esta magnitud deje huellas de larga duración. Otras grandes erupciones en Ío han creado características diversas, como depósitos piroclásticos (fragmentos de roca compuesta arrojados por un volcán), pequeños flujos de lava que pueden estar alimentados por fisuras y depósitos de penachos volcánicos ricos en azufre y dióxido de azufre.
Juno aprovechará un próximo sobrevuelo más distante de Ío, el 3 de marzo, para volver a observar el punto caliente y buscar cambios en el paisaje. Los investigadores indicaron que también es posible que se puedan realizar observaciones desde la Tierra de esta región de la luna.
“Si bien siempre es fantástico presenciar eventos que reescriben los libros de récords, este nuevo punto caliente puede hacer mucho más”, dijo Bolton. “Esta característica intrigante podría mejorar nuestra comprensión del vulcanismo no solo en Ío, sino también en otros mundos”.
Por último… pero no menos importante #
JPL de la NASA, una división de Caltech con asiento en Pasadena, California, gestiona la misión Juno para el investigador principal, Scott Bolton, del Instituto de Investigación del Suroeste en San Antonio. Juno es parte del Programa Nuevas Fronteras de la NASA, que se gestiona en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama, para la Dirección de Misiones Científicas de la agencia con sede en Washington. La Agencia Espacial Italiana (ASI) financió el Jovian InfraRed Auroral Mapper. Lockheed Martin Space en Denver construyó y opera la nave espacial. Varias otras instituciones en todo Estados Unidos proporcionaron varios de los otros instrumentos científicos de Juno.
