Хоча космічні місії Вояджер і Галілео спостерігали докази вулканічної активності на Іо, це сивий блакитний шлейф на краю кінцівки Іо у сильно розширеному зображенні Вояджера, який вперше запропонував свідчити про бурхливу природу Місяця.
Ви уявляєте себе кріслом-астрономом? Група дослідників Каліфорнії підняла його на висоту, стежачи за потужними виверженнями вулканів на найдивнішому місяці Іосіфа Юпітера, не виходячи з дому.
Іо, найпотаємніша з чотирьох найбільших лун навколо Юпітера, або Галілейських лун, є найбільш вулканічно активним об’єктом Сонячної системи, що містить понад 400 діючих вулканів, що випльовують плюри сірки та діоксиду сірки. Вчені вважають, що гравітаційне перетягування війни з Юпітером є однією з причин інтенсивного вулканізму Іо. Дослідники зазначають, що більшість процесів недостатньо вивчені. Хоча виверження Іо не можна побачити безпосередньо із Землі, команда під керівництвом Франка Маркіса, дослідника Центру Карла Сагана Інституту СЕТІ, створила унікальне поєднання масивів телескопа на основі Землі та архівних знімків з Вояджера та Зонди Галілео, згідно з прес-релізом. Команда оголосила про свої висновки на засіданні Відділу планетарних наук 2012 року в Рено, штат Невада.
"З моменту нашого першого спостереження за Іо в 2001 році, використовуючи 10-метровий телескоп W. M. Keck II з вершини Мауна-Кеа на Гаваях та його систему AO (адаптивна оптика), наша група дуже захопилася технологією", - каже Маркіс. «Ми також почали використовувати AO на дуже великому телескопі в Чилі та в телескопі Gemini North на Гаваях. З роками технологія вдосконалювалася, а якість зображення та корисність цих складних інструментів зробили їх частиною необхідного набору інструментів для великих телескопів ».
Легкий блакитний шлейф на зернистих і сильно покращених зображеннях Voyager 1 вперше натякнув на динамічну природу Іо. Камери Вояджера показали химерну місцевість вулканічних полів, темних плям та активних потоків. Вчені назвали його "Місяцем піци". Зонд NASA Галілео спостерігав понад 160 діючих вулканів на різних стадіях виверження під час кругообігу найбільшої планети Сонячної системи.
Але кристально чисті фотографії Галілея припинилися в 2003 році. Спостерігати за об'єктом розміру Місяця на неймовірній відстані до Юпітера від Землі є проблемою через розмиття, спричинене збудливою атмосферою Землі. Починаючи з 2001 року, всі великі 8–10-метрові телескопи оснащені адаптивною оптикою, яка коригує цю розмитість. Починаючи з 2003 року, Марчіс та його команда зібрали близько 40 циклів спостережень за Іо в ближньому інфрачервоному діапазоні, на якому показано деталі, розміром на 100 кілометрів або 60 миль, на поверхні Місяця.
Спостереження декількох яскравих та молодих вивержень, виявлених при коротких довжинах хвиль (~ 2,1 мкм) на верхній та довшій довжині хвилі (~ 3,2 мкм) на дні з 2004 року за допомогою 10-метрового телескопа В. Кека (травень 2004, серпень 2007, вересень 2007 , Липень 2009 р.), 8-метровий телескоп Gemini North (серпень 2007 р.) Та 8-метровий телескоп ESO VLT-Yepun (лютий 2007 р.), Все з їх адаптивними оптичними системами. Тепловий підпис Тваштарського спалаху можна побачити біля північного полюса на зображеннях, зібраних у 2007 році. Нове виверження на Паллані Патера було помічено в серпні 2007 року. У липні 2009 року на Локі Патера було виявлено молоде і яскраве виверження. Це останній яскраве виверження, яке було виявлено під час нашого опитування; з того часу вулканічна активність Іо затихла. Кредит: Ф. Маркіс
"Космічні кораблі змогли за кілька місяців зафіксувати швидкоплинні огляди вулканів Іо, Вояджера, кілька років Галілея та Нових горизонтів. З іншого боку, наземні спостереження можуть продовжувати моніторити вулкани Іо протягом тривалих часових масштабів. Чим більше телескопів дивляться на Іо, тим кращий час охоплення ми можемо отримати ». - сказала Джулі Ратбун з Університету Редлендса, планетарного вченого, який не бере безпосереднього участі в цьому дослідженні, але який понад 15 років проводив моніторинг Іо за допомогою 3-метрового телескопа IRTF НАСА НАСА. «Спостереження AO телескопів класу 8-10 м - це суттєве поліпшення просторової роздільної здатності порівняно з попередніми наземними спостереженнями. Незабаром вони стануть не тільки нашим єдиним способом відстеження вулканів Іо, але і найкращим способом. Ми повинні робити такі спостереження частіше ».
Моделювання спостережень за Іо за допомогою телескопа В. Кека та його діючої системи АО, системи АО нового покоління, встановленої на телескопі В. Кека (KNGAO), і телескопа тридцятиметрового телескопа (TMT), оснащеного його системою AO (NFIRAOS) . Просторова роздільна здатність у центрі Іо, що надається цими системами АО, становить відповідно 140 км, 110 км та 35 км у діапазоні Н (1,6 мкм). Два молодих осередки виверження з маркуванням A&B можна виявити лише за спостереженнями TMT. Прилад KNGAO виявив найяскравіші виверження, позначені А. Маркісом
За даними команди, спостереження виявляють серію молодих та енергійних вивержень, які називаються спалахами. Ці події виділяються, що свідчить про високу температуру виверження. Випадково команда спостерігала пробудження вулкана Тваштар, поки рогатка "New Horizons" повз Юпітер на шляху до Плутона. Виверження тривало з квітня 2006 р. До вересня 2007 р. Старі спостереження Галілео показують подібну схему виверження в 1999 р. Тривалістю 15 місяців.
"Епізодичність цих вулканів вказує на регулярне поповнення камер зберігання магми", - сказала Ешлі Дейвіс, вулканолог в Лабораторії реактивних двигунів, Каліфорнійський технологічний інститут, і член дослідження. "Це дозволить нам моделювати процес виверження та зрозуміти, як тепло виводиться з глибокого внутрішнього простору Іо завдяки цьому конкретному стилю вулканічної діяльності".
Команда виявила чотири додаткові виверження, включаючи раніше не помічений діючий вулкан у 2004 році. Новий спорадичний вибух становив близько 10 відсотків середньої теплової віддачі Іо, згідно Марчіс. Вибух був більш енергійним, ніж Тваштар у 2001 році. Хоча команда продовжує вивчати Іо, вони зазначили, що з вересня 2010 року божевільно активний місяць в основному тихий. Десяток або більше постійних, низькотемпературних вивержень нанесли крапку по всьому світу, але команда не виявила молодих вогневих вивержень у фонтані, що спостерігалися раніше.
«Наступний гігантський стрибок у галузі планетарної астрономії - це прихід гігантських сегментованих дзеркальних телескопів, таких як телескоп тридцятиметровий, який, як очікується, з'явиться в продажу в 2021 році. просторове вирішення глобальних спостережень, зроблених космічним кораблем "Галілео". Якщо вони будуть спрямовані на Іо, ці телескопи запропонують еквівалент космічного корабля, який летить на супутнику ", - сказав Маркіс.
Джерело: SETI
