Deși misiunile spațiale Voyager și Galileo au observat dovezi ale activității vulcanice asupra lui Io, a fost o penibilă albastră slabă la marginea membrului lui Io, într-o imagine extrem de îmbunătățită de la Voyager care a oferit pentru prima dată dovezi despre natura tulbure a Lunii.
Te dorești un fotoliu astronom? Un grup de cercetători din California l-au intensificat prin a monitoriza intensele erupții vulcanice de pe cea mai ciudată lună Io de Jupiter din confortul casei lor.
Io, cea mai interioară dintre cele patru mari luni din jurul lui Jupiter, sau lunile galileene, este cel mai vulcanic obiect activ din Sistemul Solar, cu peste 400 de vulcani activi care scuipă prune de sulf și dioxid de sulf. Oamenii de știință consideră că un remorcher gravitațional cu Jupiter este o cauză a vulcanismului intens al lui Io. Cercetătorii subliniază că majoritatea proceselor nu sunt bine înțelese. În timp ce erupțiile lui Io nu pot fi văzute direct de pe Pământ, o echipă condusă de Frank Marchis, un cercetător la Centrul Carl Sagan al Institutului SETI a venit cu o combinație unică de tablouri telescopice bazate pe Pământ și imagini de arhivă din Voyager și Sondaje Galileo, potrivit unui comunicat de presă. Echipa și-a anunțat descoperirile în cadrul reuniunii Diviziei de Științe Planetare din 2012, care a avut loc astăzi la Reno, Nevada.
„De la prima noastră observație a lui Io în 2001 folosind telescopul W. M. Keck II de 10 m de la vârful Mauna Kea din Hawaii și sistemul său AO (optică adaptivă), grupul nostru a devenit foarte încântat de tehnologie”, spune Marchis. „De asemenea, am început să folosim AO la foarte mare telescop din Chile și la telescopul Gemini North din Hawaii. Tehnologia s-a îmbunătățit de-a lungul anilor, iar calitatea imaginii și utilitatea acestor instrumente complexe le-au făcut parte din suita de instrumente esențială pentru telescoape mari. "
Un penibil albastru slab pe o imagine grafină și puternic îmbunătățită de la Voyager 1 a arătat pentru prima dată natura dinamică a lui Io. Camerele lui Voyager au prezentat un teren ciudat de câmpuri vulcanice, pete întunecate și penale active. Oamenii de știință au poreclit-o „Luna Lună”. Sonda Galileo a NASA a observat peste 160 de vulcani activi în diferite stadii de erupție în timpul turneului său de pe cea mai mare planetă a sistemului solar.
Dar imagini clare din Galileo au încetat în 2003. Observarea unui obiect de dimensiuni lunare la distanța incredibilă de Jupiter de Pământ este o provocare din cauza estompării cauzate de atmosfera agitată a Pământului. Începând cu 2001, toate telescoapele mari de 8-10 metri sunt echipate cu optică adaptivă care să corecteze această neclaritate. Din 2003, Marchis și echipa sa au adunat aproximativ 40 de cicluri de observații ale lui Io în infraroșu aproape care arată detalii de până la 100 de kilometri, sau 60 de mile, pe suprafața lunii.
Observații ale mai multor erupții luminoase și tinere detectate la lungimi de undă scurte (~ 2,1 microni) pe partea superioară și lungimi de undă mai lungi (~ 3,2 microni) pe partea inferioară din 2004 folosind telescopul W. Keck de 10 metri (mai 2004, august 2007, sept. 2007 , Iulie 2009), telescopul Gemini North 8 metri (august 2007) și telescopul VLT-Yepun ESO 8 metri (februarie 2007), toate cu sistemele lor de optică adaptivă. Semnătura termică a izbucnirii Tvashtar poate fi văzută lângă polul nord pe imaginile colectate în 2007. O nouă erupție pe Pillan Patera a fost văzută în august 2007. O erupție tânără și strălucitoare a fost detectată pe Loki Patera în iulie 2009. Aceasta este ultima erupție luminoasă care a fost detectată în sondajul nostru; de atunci, activitatea vulcanică a lui Io a rămas liniștită. Credit: F. Marchis
„Navele spațiale au reușit să surprindă doar imagini trecătoare ale vulcanilor lui Io, Voyager de câteva luni, Galileo câțiva ani și New Horizons câteva zile. Pe de altă parte, observațiile la sol pot continua să monitorizeze vulcanii lui Io pe perioade lungi de timp. Cu cât mai multe telescoape se uită la Io, cu atât o mai bună acoperire de timp ne poate obține. " A spus Julie Rathbun de la Universitatea Redlands, un om de știință planetar neimplicat direct în acest studiu, dar care a monitorizat Io cu telescopul IRTF de 3 metri de la NASA de mai bine de 15 ani. „Observațiile AO de la telescoapele din clasa 8-10 m reprezintă o îmbunătățire dramatică a rezoluției spațiale față de observațiile anterioare de la sol. În curând, acestea nu vor fi doar singura noastră modalitate de a monitoriza vulcanii lui Io, dar și cel mai bun mod. Ar trebui să facem aceste observații mai des. ”
Simularea observațiilor Io folosind telescopul W. Keck și sistemul său actual AO, un sistem AO de generație următoare montat pe telescopul W. Keck (KNGAO) și telescopul treizeci de metri (TMT) echipat cu sistemul său AO (NFIRAOS) . Rezoluția spațială din centrul Io oferită de aceste sisteme AO este de 140 km, 110 km și 35 km în banda H (1,6 microni). Două centre eruptive tinere etichetate A & B pot fi detectate doar în observațiile TMT. Instrumentul KNGAO a detectat cea mai strălucitoare erupție etichetată A. Marchis
Potrivit echipei, observațiile dezvăluie o serie de erupții tinere și energice numite izbucniri. Aceste evenimente ies în evidență indicând o temperatură ridicată de erupție. Întâmplător, echipa a observat trezirea vulcanului Tvashtar în timp ce New Horizons se strecoară pe Jupiter în drum spre Pluton. Erupția a durat din aprilie 2006 până în septembrie 2007. Observațiile mai vechi de la Galileo arată un model de erupție similară în 1999, care a durat 15 luni.
"Episodicitatea acestor vulcani indică o reîncărcare regulată a camerelor de depozitare a magmei", a declarat Ashley Davies, vulcanologă la Jet Propulsion Laboratory, Institutul de Tehnologie din California, și membru al studiului. „Acest lucru ne va permite să modelăm procesul de erupție și să înțelegem modul în care căldura este îndepărtată din interiorul profund al lui Io prin acest stil particular de activitate vulcanică.”
Echipa a descoperit patru erupții suplimentare, inclusiv un vulcan activ neobservat anterior în 2004. Noua explozie sporadică a reprezentat aproximativ 10 la sută din producția termică medie a lui Io, potrivit Marchis. Izbucnirea a fost mai energică decât Tvashtar în 2001. În timp ce echipa continuă să-l studieze pe Io, ei au remarcat că din septembrie 2010, luna nebunească activă a fost mai ales liniștită. Două zeci de erupții permanente, cu temperatură scăzută, pun tot globul, însă echipa nu a detectat erupțiile tinere, cu stil de fântână, văzute înainte.
„Următorul salt uriaș în domeniul astronomiei planetare este sosirea telescoapelor cu oglinzi segmentate uriașe, cum ar fi telescopul de treizeci de metri care va fi disponibil în 2021. Acesta va oferi o rezoluție spațială de 35 km în infraroșu aproape, echivalent cu rezoluția spațială a observațiilor globale luate de navele spațiale Galileo. Atunci când sunt îndreptate către Io, aceste telescoape vor oferi echivalentul unui flyby al navei spațiale a satelitului ”, a spus Marchis.
Sursa: SETI
