Lai arī kosmosa misijas Voyager un Galileo novēroja vulkāniskās aktivitātes pierādījumus uz Io, tas bija vāji zils plūksns Io locekļa malā ļoti uzlabotā Voyager attēlā, kas pirmo reizi piedāvāja pierādījumus par Mēness turbulento dabu.
Vai jūs iedomājaties sevi kā krēsla astronomu? Grupa Kalifornijas pētnieku ir pastiprinājusi to par vienu atzīmi, novērojot intensīvos vulkānu izvirdumus Jupitera dīvainākajā mēness Io no viņu mājas ērtībām.
Io, iekšējais no četriem lielākajiem mēnešiem ap Jupiteru jeb Galilejas pavadoņi, ir vulkāniski aktīvākais objekts Saules sistēmā ar vairāk nekā 400 aktīviem vulkāniem, kas izspiež sēra un sēra dioksīda slāņus. Zinātnieki domā, ka gravitācijas kara vilkšana ar Jupiteru ir viens no Io intensīvā vulkānisma cēloņiem. Pētnieki norāda, ka vairums procesu nav labi izprotami. Kaut arī Io izvirdumus nevar redzēt tieši no Zemes, SETI institūta Karla Sagana centra pētnieka Frenka Marta vadītā komanda ir nākusi klajā ar unikālu Zemes teleskopu masīvu un arhīva attēlu no Voyager un Galileo zondes, teikts paziņojumā presei. Komanda paziņoja par saviem atklājumiem 2012. gada Planetāro zinātņu nodaļas sanāksmē, kas notika šodien Reno, Nevada.
"Kopš mūsu pirmā novērojuma Io 2001. gadā, izmantojot W. M. Keck II 10 m teleskopu no Mauna Kea augšpuses Havaju salās un tā AO (adaptīvo optiku) sistēmu, mūsu grupa bija ļoti satraukta par tehnoloģiju," saka Marchis. “Mēs arī sākām lietot AO pie ļoti lielā teleskopa Čīlē un Gemini North teleskopa Havaju salās. Gadu gaitā tehnoloģija ir uzlabojusies, un šo sarežģīto instrumentu attēla kvalitāte un lietderība ir tos padarījusi par būtisku instrumentu komplektu lieliem teleskopiem. ”
Vājš, zila krāsa uz graudaina un ļoti uzlabota attēla no Voyager 1 vispirms liecināja par Io dinamisko raksturu. Voyager kameras parādīja savādu vulkānu lauku, tumšu plankumu un aktīvu plūmju reljefu. Zinātnieki to sauca par “Pizza Moon”. NASA zonde Galileo novēroja vairāk nekā 160 aktīvus vulkānus dažādos izvirduma posmos, veicot cilpas tūri pa Saules sistēmas lielāko planētu.
Bet kristāldzidru attēlu no Galileo darbība beidzās 2003. gadā. Mēness lieluma objekta novērošana neticamā attālumā no Jupitera no Zemes ir izaicinājums, jo miglošanos rada Zemes satraucošā atmosfēra. Kopš 2001. gada visi lielie 8–10 metru teleskopi ir aprīkoti ar adaptīvo optiku, kas koriģē šo izplūšanu. Kopš 2003. gada Mariss un viņa komanda ir apkopojuši apmēram 40 Io novērošanas ciklus tuvās infrasarkanā starojumā, parādot sīkas detaļas, kas ir tik mazas kā 100 kilometri vai 60 jūdzes uz Mēness virsmas.
Vairāku spilgtu un jaunu izvirdumu novērojumi, kas kopš 2004. gada konstatēti īsā viļņa garumā (~ 2,1 mikroni) augšējā daļā un garākā viļņu garumā (~ 3,2 mikroni) apakšā, izmantojot W. Keck 10 metru teleskopu (2004. gada maijs, 2007. aug., 2007. gada septembris). , 2009. gada jūlijs), Gemini North 8 metru teleskopu (2007. gada augusts) un ESO VLT-Yepun 8 metru teleskopu (2007. gada februāris) - visiem ar adaptīvo optikas sistēmu. Tvashtar uzliesmojuma termiskais paraksts ir redzams netālu no ziemeļpola uz attēliem, kas savākti 2007. gadā. Pillan Patera jauns izvirdums tika novērots 2007. gada augustā. Jauns un spilgts izvirdums tika atklāts Loki Patera 2009. gada jūlijā. Šis ir pēdējais. spilgts izvirdums, kas tika atklāts mūsu aptaujā; kopš tā laika Io vulkāniskās aktivitātes ir bijušas mierīgas. Kredīts: F. Marcis
“Kosmosa kuģi spēja uztvert tikai īslaicīgus Io vulkānu, dažus mēnešus Voyager, dažus gadus Galileo un dažas dienas New Horizons. No otras puses, novērojumi uz zemes var turpināt uzraudzīt Io vulkānus ilgā laika posmā. Jo vairāk teleskopu skata Io, jo labāku laika pārklājumu mēs varam iegūt. ” Teica Džūlija Rathbuna no Redlands Universitātes, planētu zinātniece, kas nav tieši iesaistīta šajā pētījumā, bet kura vairāk nekā 15 gadus ir veikusi Io novērošanu ar NASA IRTF 3 metru teleskopu. “AO novērojumi no 8-10 m klases teleskopiem ir dramatisks telpiskās izšķirtspējas uzlabojums salīdzinājumā ar iepriekšējiem novērojumiem uz zemes. Drīz tie būs ne tikai mūsu vienīgais veids, kā novērot Io vulkānus, bet arī labākais veids. Mums šie novērojumi jāveic biežāk. ”
Io novērojumu imitācija, izmantojot W. Keck teleskopu un tā pašreizējo AO sistēmu, nākamās paaudzes AO sistēmu, kas uzstādīta uz W. Keck teleskopa (KNGAO), un Thirty Meter teleskopu (TMT), kas aprīkots ar tā AO sistēmu (NFIRAOS). . Telpiskā izšķirtspēja Io centrā, ko nodrošina šīs AO sistēmas, ir attiecīgi 140 km, 110 km un 35 km H joslā (1,6 mikroni). Divus jaunus izvirduma centrus, kas apzīmēti ar A un B, var noteikt tikai TMT novērojumos. Ar instrumentu KNGAO tika atklāts spilgtākais izvirdums, kas marķēts ar A. Mārci
Pēc komandas teiktā, novērojumi atklāj jaunu un enerģisku izvirdumu sēriju, ko sauc par uzliesmojumiem. Šie notikumi izceļas ar augstu izvirduma temperatūru. Vienlaicīgi komanda novēroja vulkāna Tvashtar pamošanos, kamēr New Horizons pavērsās gar Jupiteru ceļā uz Plutonu. Izvirdums notika no 2006. gada aprīļa līdz 2007. gada septembrim. Vecāki Galileo novērojumi parāda līdzīgu izvirduma modeli 1999. gadā, kas ilga 15 mēnešus.
"Šo vulkānu epizodiskums norāda uz regulāru magmas glabāšanas kameru papildināšanu", sacīja Ešlijs Daviess, Kalifornijas Tehnoloģiju institūta reaktīvo dzinēju laboratorijas vulkanologs un pētījuma dalībnieks. "Tas ļaus mums modelēt izvirduma procesu un saprast, kā siltums tiek noņemts no Io dziļā interjera ar šo īpašo vulkāniskās aktivitātes stilu."
Komanda atrada četrus papildu izvirdumus, ieskaitot iepriekš nepamanītu aktīvo vulkānu 2004. gadā. Saskaņā ar Marchis datiem jaunais sporādiskais sprādziens veidoja apmēram 10 procentus no Io vidējās siltuma jaudas. Uzliesmojums bija enerģiskāks nekā Tvashtar 2001. gadā. Kamēr komanda turpina pētīt Io, viņi ir atzīmējuši, ka kopš 2010. gada septembra traki aktīvais mēness lielākoties ir bijis kluss. Apmēram divpadsmit pastāvīgu, zemas temperatūras izvirdumu apkārt pasaulei ir izvirzīti, bet komanda nav atklājusi jaunos, iepriekš redzētos, ugunsgrēka strūklakas stila izvirdumus.
“Nākamais milzu lēciens planētu astronomijas jomā ir Milzu segmentētu spoguļu teleskopu, piemēram, Trīsdesmit metru teleskopa, ienākšana 2021. gadā. Tas nodrošinās telpisko izšķirtspēju 35 km attālumā tuvajā infrasarkanajā telpā, kas ir līdzvērtīgs kosmosa kuģa Galileo veikto globālo novērojumu telpiskā izšķirtspēja. Kad tie ir vērsti uz Io, šie teleskopi piedāvās ekvivalentu kosmosa kuģa satelīta lidojumam, ”sacīja Mariss.
Avots: SETI
