Iako su svemirske misije Voyager i Galileo uočile dokaze o vulkanskoj aktivnosti na Iju, blijedoplavi pljusak na rubu Iovog udova u vrlo poboljšanoj slici Voyagera koji je prvi ponudio dokaze o burnoj prirodi mjeseca.
Zamišljate li astronoma u fotelji? Skupina kalifornijskih istraživača pojačala je napredak nadgledajući snažne vulkanske erupcije na Jupiterovom najčudnijem mjesecu Io iz udobnosti njihovog doma.
Io, najdublji od četiri najveća mjeseca oko Jupitera, ili Galilejevih luna, je naj vulkano aktivniji objekt Sunčevog sustava s više od 400 aktivnih vulkana koji izlijevaju plinove sumpora i sumpornog dioksida. Znanstvenici smatraju da je gravitacijski tegljač s Jupiterom jedan od uzroka Ioinog intenzivnog vulkanizma. Istraživači ističu da većina procesa nije dobro razumljiva. Dok se Iove erupcije ne mogu vidjeti izravno sa Zemlje, tim na čelu sa Frank Marchisom, istraživačem Carl Sagan centra Instituta SETI, smislio je jedinstvenu kombinaciju teleskopskih nizova zasnovanih na Zemlji i arhivskih slika Voyagera i Sonda Galileo, stoji u priopćenju za javnost. Tim je objavio svoja otkrića na sastanku Odjela planetarnih znanosti 2012. godine u Renou, Nevada.
"Od našeg prvog praćenja Ija 2001., koristeći 10-metarski teleskop W. M. Keck II s vrha Mauna Kea na Havajima i njegov sustav AO (adaptivna optika), naša je grupa postala jako uzbuđena zbog tehnologije", kaže Marchis. „Također smo počeli koristiti AO na vrlo velikom teleskopu u Čileu i na teleskopu Gemini North na Havajima. Tehnologija se tijekom godina poboljšavala, a kvaliteta slike i korisnost tih složenih instrumenata učinili su ih dijelom esencijalnog skupa instrumenata za velike teleskope. "
Slabo plavi pljusak na zrnatoj i vrlo poboljšanoj slici iz Voyagera 1 prvi je nagovijestio Ioinu dinamičnu prirodu. Voyagerove kamere pokazale su bizaran teren vulkanskih polja, tamnih mrlja i aktivnih pljuskova. Znanstvenici su ga prozvali "Mjesec pice." Nasina sonda Galileo primijetila je više od 160 aktivnih vulkana u različitim fazama erupcije tijekom obilaska najveće planete Sunčevog sustava.
Ali kristalno jasne slike s Galilea prestale su 2003. Promatranje objekta veličine Mjeseca na nevjerovatnoj udaljenosti od Jupitera od Zemlje izazov je zbog zamagljivanja uzrokovanog uzburkanjem atmosfere Zemlje. Od 2001. godine, svi veliki teleskopi od 8 do 10 metara opremljeni su adaptivnom optikom koja odgovara tom zamućenju. Od 2003., Marchis i njegov tim okupili su oko 40 ciklusa promatranja Ija u bliskom infracrvenom prikazu prikazujući detalje na površini Mjeseca u dužini od oko 100 kilometara.
Promatranja nekoliko svijetlih i mladih erupcija otkrivenih pri kratkim valnim duljinama (~ 2,1 mikrona) na vrhu i duljim valnim duljinama (~ 3,2 mikrona) na dnu od 2004. korištenjem 10-metarskog teleskopa W. Keck (svibanj 2004., kolovoz 2007., rujan 2007. , Srpanj 2009.), 8-metarski teleskop Gemini Sjever (kolovoz 2007.) i 8-metarski teleskop ESO VLT-Yepun (februar 2007.), svi sa svojim adaptivnim optičkim sustavima. Termički potpis eksplozije Tvashtar može se vidjeti blizu sjevernog pola na slikama prikupljenim 2007. Nova erupcija na Pillan Paterau viđena je u kolovozu 2007. Mlada i svijetla erupcija otkrivena je na Loki Patera u srpnju 2009. Ovo je posljednja svijetla erupcija koja je otkrivena u našem istraživanju; od tada je Ionova vulkanska aktivnost u mirovanju. Zasluge: F. Marchis
"Svemirske letjelice samo su nekoliko mjeseci mogle zabilježiti lepršave tragove Iovih vulkana, Voyagera, nekoliko godina Galilea i New Horizons. S druge strane, zemaljska promatranja mogu nastaviti nadzirati Iove vulkane kroz duže vremenske skale. Što više teleskopa gleda na Io, bolje vremensko pokrivanje možemo dobiti. " Rekla je Julie Rathbun sa Sveučilišta Redlands, planetarnog znanstvenika koji nije izravno uključen u ovu studiju, ali koji je više od 15 godina provodio praćenje IO-a s NASA-inim 3-metarskim teleskopom IRTF. „Promatranja AO-a iz teleskopa 8-10m dramatično su poboljšala prostornu razlučivost u odnosu na prethodna zemaljska opažanja. Ubrzo oni neće biti naš jedini način praćenja Iovih vulkana, već i najbolji način. Trebali bismo češće iznositi ta zapažanja. "
Simulacija opažanja Ia pomoću teleskopa W. Keck i njegovog trenutnog AO sustava, AO sustava nove generacije montiranog na W. Keck teleskop (KNGAO) i tridesetmetarskog teleskopa (TMT) opremljenog njegovim AO sustavom (NFIRAOS) , Prostorna razlučivost u središtu Ija koju pružaju ovi AO sustavi je 140 km, 110 km i 35 km u H-opsegu (1,6 mikrona). Dva mlada centra za erupciju s oznakom A&B mogu se otkriti samo na TMT opažanjima. Instrument KNGAO otkrio je najsjajniju erupciju s oznakom A. Marchis
Prema timu, opažanja otkrivaju niz mladih i energičnih erupcija koje se nazivaju izljevima. Ovi događaji se ističu što ukazuje na visoku temperaturu erupcije. Slučajno je tim promatrao buđenje vulkana Tvashtar dok je New Horizons iskočio pored Jupitera na putu za Pluton. Erupcija je trajala od travnja 2006. do rujna 2007. Starija zapažanja Galilea pokazuju sličan obrazac za erupciju u 1999. godini i trajao je 15 mjeseci.
"Epizodnost ovih vulkana ukazuje na redovno punjenje komora za pohranu magme", rekla je Ashley Davies, vulkanologinja iz Laboratorija za mlazni pogon, Kalifornijski tehnološki institut, i član studije. "Ovo će nam omogućiti da modeliramo proces erupcije i razumemo kako se toplina uklanja iz Iove duboke unutrašnjosti pomoću ovog posebnog stila vulkanske aktivnosti."
Tim je pronašao četiri dodatne erupcije, uključujući prethodno neprimijećeni aktivni vulkan 2004. godine. Nova sporadična eksplozija činila je otprilike 10 posto Ioova prosječnog toplinskog učinka, navodi Marchis. Izljev je bio energičniji od Tvashtara 2001. godine. Dok tim nastavlja proučavati Io, primijetili su da je od rujna 2010., ludo aktivni mjesec uglavnom bio tih. Desetak ili toliko trajnih, niskotemperaturnih erupcija prekrilo je globus, ali tim nije uočio mlade, eruptirane stijene fontane viđene prije.
"Sljedeći gigantski skok u području planetarne astronomije je dolazak divovskih segmentiranih zrcalnih teleskopa, poput teleskopa Trideset metara, za kojeg se očekuje da će biti dostupan 2021. To će pružiti prostornu razlučivost od 35 km u bliskom infracrvenom, ekvivalentno prostorna rezolucija globalnih promatranja snimljenih svemirskim brodom Galileo. Kad su usmjereni na Io, ovi će teleskopi ponuditi ekvivalent satelitu letjelice svemirske letjelice ", rekao je Marchis.
Izvor: SETI
