Vaikka avaruustehtävät Voyager ja Galileo havaitsivat todisteita vulkaanisesta aktiivisuudesta Iossa, se oli heikko sininen pulma Ion raajan reunassa Voyagerin voimakkaasti parannetussa kuvassa, joka tarjosi ensimmäisen kerran todisteita kuun turbulentumisesta luonteesta.
Pidätkö itsestäsi nojatuolin tähtitieteilijästä? Ryhmä Kalifornian tutkijoita on tehostanut sen astetta tarkkailemalla voimakkaita tulivuorenpurkauksia Jupiterin omituisimmalla kuulla Io kodinsa mukavuudesta.
Io, Jupiteriä ympäröivän neljän suurimman kuun eli Galilean kuun sisin, on aurinkokunnan vulkaanisesti aktiivisin esine, yli 400 aktiivisella tulivuorella, jotka sylkevät rikin ja rikkidioksidin paloja. Tutkijoiden mielestä painovoimainen sodankäynti Jupiterin kanssa on yksi syy Ion voimakkaaseen vulkanismiin. Tutkijat huomauttavat, että suurin osa prosesseista ei ole ymmärrettäviä. Vaikka Ion purkauksia ei voida nähdä suoraan maasta, SETI-instituutin Carl Sagan -keskuksen tutkijan Frank Marchiksen johtama ryhmä on keksinyt ainutlaatuisen yhdistelmän maapallon teleskooppimatriiseja ja Voyagerin arkistokuvia Galileo-koettimet, lehdistötiedotteen mukaan. Ryhmä ilmoitti havainnoistaan Planetary Sciences -divisioonan 2012 kokouksessa tänään Renossa, Nevadassa.
"Siitä lähtien, kun havaitsimme ensimmäistä kertaa Io: ta vuonna 2001 käyttämällä W. M. Keck II: n 10-metristä teleskooppia Mauna Kean huipulta Havaijilla ja sen AO (mukautuva optiikka) -järjestelmää, ryhmämme oli erittäin innoissani tekniikasta", Marchis sanoo. ”Aloimme myös AO: n käytön Chilen erittäin suurella kaukoputkella ja Havaijilla sijaitsevan Gemini North-kaukoputkella. Teknologia on parantunut vuosien varrella, ja näiden monimutkaisten instrumenttien kuvanlaatu ja hyödyllisyys ovat tehneet niistä osan välttämättömistä instrumenttipaketeista suurille kaukoputkille. "
Voyager 1 -sarjan heikko sininen pallo rakeiseen ja erittäin parannettuun kuvaan vihjasi ensimmäisen kerran Ion dynaamisuuteen. Voyager-kamerat osoittivat outoa tulivuoren kenttiä, pimeitä pisteitä ja aktiivisia putoja. Tutkijat lempinivät siitä ”Pizza Moon”. NASA: n Galileo-koetin havaitsi yli 160 aktiivista tulivuoria purkauksen eri vaiheissa kiertomatkansa aikana aurinkokunnan suurimmalta planeetalta.
Mutta kristallinkirkkaat kuvat Galileosta lakkasivat vuonna 2003. Kuukokoisen esineen havaitseminen uskomattoman etäisyyden päässä Jupiterista maasta on haaste, koska maapallon sekoittava ilmapiiri aiheuttaa hämärtymistä. Vuodesta 2001 lähtien kaikki suuret 8–10 metrin kaukoputket on varustettu adaptiivisella optiikalla, joka korjaa kyseisen sumennuksen. Vuodesta 2003 lähtien Marchis ja hänen tiiminsä ovat keränneet noin 40 havaintojaksoa Iosta läheisessä infrapunassa, joka osoittaa vain 100 kilometrin tai 60 mailin kuun pinnalla olevat yksityiskohdat.
Vuodesta 2004 lähtien havaittu useita kirkkaita ja nuoria purkauksia lyhyillä aallonpituuksilla (~ 2,1 mikronia) yläosassa ja pidemmillä aallonpituuksilla (~ 3,2 mikronia) pohjassa vuodesta 2004 W. Keckin 10-metrisen kaukoputken avulla (toukokuu 2004, elokuu 2007, syyskuu 2007). , Heinäkuu 2009), Gemini North 8-metrinen teleskooppi (elokuu 2007) ja ESO VLT-Yepun 8-metrinen teleskooppi (helmikuu 2007), kaikki adaptiivisilla optiikkajärjestelmillään. Tvashtarin puhkeamisen lämpömerkintä näkyy pohjoisnavan lähellä vuonna 2007 kerätyissä kuvissa. Uusi Pillan Pateran purkaus havaittiin elokuussa 2007. Nuori ja kirkas purkaus havaittiin Loki Pateralla heinäkuussa 2009. Tämä on viimeinen. tutkimuksen yhteydessä havaittu kirkas purkaus; siitä lähtien Ion tulivuoren toiminta on ollut hiljaista. Tunnustus: F. Marchis
”Avaruusalukset ovat vain pystyneet kaappaamaan ohjaavia välähdyksiä Ion tulivuorista, Voyagerista muutaman kuukauden, Galileosta muutamaksi vuodeksi ja New Horizonsista muutama päivä. Maaperäiset havainnot voivat sitä vastoin jatkaa Ion tulivuorten tarkkailua pitkiä aikoja. Mitä enemmän teleskooppeja tarkastelee Ioa, sitä parempaa aikakatkaisua voimme saada. ” Sanoi Julie Rathbun Redlands Universitystä, planeettatutkija, joka ei ole suoraan mukana tässä tutkimuksessa, mutta joka on seurannut Io: ta NASA: n IRTF: n 3-metrisen kaukoputken avulla yli 15 vuoden ajan. ”AO-havainnot 8-10 metrin luokan teleskoopeista ovat dramaattinen parannus avaruudellisessa resoluutiossa verrattuna aikaisempiin maapohjaisiin havaintoihin. Pian ne eivät ole vain ainoa tapamme seurata Io: n tulivuoria, vaan paras tapa. Meidän pitäisi tehdä näitä havaintoja useammin. ”
Io: n havaintojen simulointi käyttämällä W. Keck-teleskooppia ja sen nykyistä AO-järjestelmää, seuraavan sukupolven AO-järjestelmää, joka on asennettu W. Keck-teleskooppiin (KNGAO), ja 30-metristä teleskooppia (TMT), joka on varustettu sen AO-järjestelmällä (NFIRAOS). . Näiden AO-järjestelmien tarjoama paikallinen resoluutio Ion keskustassa on vastaavasti 140 km, 110 km ja 35 km H-kaistalla (1,6 mikronia). Kaksi nuorta purkautuvaa keskusta, joissa on merkinnät A & B, voidaan havaita vain TMT-havainnoista. KNGAO-instrumentti havaitsi kirkkaimman purkauksen, jolla oli merkintä A. Marchis
Ryhmän mukaan havainnot paljastavat sarjan nuoria ja energisiä purkauksia, joita kutsutaan purskeiksi. Nämä tapahtumat erottuvat osoittaen korkeaa purkauslämpötilaa. Sattumalta joukkue tarkkaili Tvashtar-tulivuoren herättämistä, kun New Horizons slingshot Jupiterin ohitse matkalla Plutoon. Purkaus kesti huhtikuusta 2006 syyskuuhun 2007. Galileon vanhemmat havainnot osoittavat samanlaisen purkauskuvion vuonna 1999, joka kesti 15 kuukautta.
"Näiden tulivuorien episodisuus osoittaa magman varastointikammioiden säännöllisen lataamisen", kertoi Ashley Davies, vulkanologi Kalifornian teknillisen instituutin Jet Propulsion Laboratoryssa ja tutkimuksen jäsen. "Tämän avulla voimme mallintaa purkausprosessin ja ymmärtää kuinka lämpö poistuu Ion syvästä sisätilasta tämän erityisen vulkaanisen toiminnan tyylin avulla."
Ryhmä löysi neljä ylimääräistä purkausta, mukaan lukien aiemmin tarkkailematta ollut aktiivinen tulivuori vuonna 2004. Uusi satunnainen räjähdys vastasi noin 10 prosenttia Ion keskimääräisestä lämmöntuotannosta, Marchisin mukaan. Purskaus oli energinen kuin Tvashtar vuonna 2001. Vaikka joukkue jatkaa Ion tutkimista, he ovat huomanneet, että syyskuusta 2010 lähtien hullun aktiivinen kuu on ollut enimmäkseen hiljainen. Kymmenkunta pysyvää, matalalämpöistä purkausta pisteyttää maapallon, mutta joukkue ei ole havainnut aiemmin nähtyjä nuoria, palohäiliön tyylin purkauksia.
”Seuraava jättiläinen harppaus planeettaastronomian kentällä on jättiläinen segmentoitu peiliteleskooppi, kuten kolmenkymmenen metrin kaukoputki, jonka odotetaan olevan saatavana vuonna 2021. Galileo-avaruusaluksen suorittamien globaalien havaintojen paikallinen resoluutio. Ioon osoitettuna nämä kaukoputket tarjoavat vastaavan satelliitin avaruusaluksen lentotaajuuden ”, Marchis kertoi.
Lähde: SETI
