Selv om romoppdrag Voyager og Galileo observerte bevis på vulkansk aktivitet på Io, var det en svak blå rømme i utkanten av Ios lem i et sterkt forbedret bilde fra Voyager som først ga bevis for månens turbulente natur.
Har du lyst på en lenestolastronom? En gruppe forskere i California har trappet opp et hakk ved å overvåke de intense vulkanutbruddene på Jupiters merkeligste måne Io fra komforten i hjemmet.
Io, den innerste av de fire største månene rundt Jupiter, eller de galileiske månene, er den mest vulkansk aktive gjenstanden i solsystemet med mer enn 400 aktive vulkaner som spytter ut svømmer og svoveldioksid. Forskere mener at en gravitasjonskonkurranse med Jupiter er en årsak til Ios intense vulkanisme. Forskere påpeker at de fleste prosessene ikke er godt forstått. Mens Ios utbrudd ikke kan sees direkte fra Jorden, har et team ledet av Frank Marchis, en forsker ved Carl Sagan Center ved SETI Institute kommet med en unik kombinasjon av jordbaserte teleskoparrayer og arkivbilder fra Voyager og Galileo sonderer, ifølge en pressemelding. Teamet kunngjorde funnene sine på 2012 i Division of Planetary Sciences-møtet i Reno, Nevada.
"Siden vår første observasjon av Io i 2001 ved bruk av W. M. Keck II 10-m-teleskop fra toppen av Mauna Kea på Hawaii og AO-systemet (adaptiv optikk), ble gruppen vår veldig spent på teknologien," sier Marchis. ”Vi begynte også å bruke AO på Very Large Telescope i Chile, og på Gemini North-teleskopet på Hawaii. Teknologien har blitt bedre med årene, og bildekvaliteten og nytten av de komplekse instrumentene har gjort dem til en del av den essensielle instrumentpakken for store teleskoper. ”
En svak blå plysj på et kornet og svært forbedret bilde fra Voyager 1 antydet først til Ios dynamiske natur. Voyagers kameraer viste et bisarrt terreng med vulkanske felt, mørke flekker og aktive plumes. Forskere kallenavnet det "Pizza Moon." NASAs Galileo-sonde observerte mer enn 160 aktive vulkaner i forskjellige utbruddstrinn under sin looping-tur til solsystemets største planet.
Men krystallklare bilder fra Galileo opphørte i 2003. Å observere en månestørrelse i den utrolige avstanden til Jupiter fra Jorden er en utfordring på grunn av uskarpheten forårsaket av jordens rørende atmosfære. Siden 2001 har alle store 8- til 10 meter teleskoper blitt utstyrt med adaptiv optikk som passer for den uskarpheten. Siden 2003 har Marchis og teamet hans samlet rundt 40 sykluser av observasjoner av Io i det nærinfrarøde lyset som viser detaljer så små som 100 kilometer, eller 60 mil, på månens overflate.
Observasjoner av flere lyse og unge utbrudd oppdaget ved korte bølgelengder (~ 2,1 mikron) på toppen og lengre bølgelengder (~ 3,2 mikron) på bunnen siden 2004 ved bruk av W. Keck 10-meter teleskop (Mai 2004, august 2007, september 2007 Juli 2009), Gemini North 8-meter teleskop (august 2007), og ESO VLT-Yepun 8 meter teleskop (februar 2007), alle med sine adaptive optiske systemer. Den termiske signaturen til Tvashtar-utbruddet kan sees nær nordpolen på bilder samlet i 2007. Et nytt utbrudd på Pillan Patera ble sett i august 2007. Et ungt og lyst utbrudd ble oppdaget på Loki Patera i juli 2009. Dette er det siste lyst utbrudd som ble oppdaget i undersøkelsen vår; siden den gang har Ios vulkanske aktivitet vært i ro. Kreditt: F. Marchis
”Romfartøy har bare vært i stand til å fange flyktige glimt av Ios vulkaner, Voyager i noen måneder, Galileo noen år og New Horizons noen dager. Jordbaserte observasjoner, derimot, kan fortsette å overvåke Ios vulkaner over lang tid. Jo flere teleskoper som ser på Io, jo bedre tidsdekning kan vi få. ” Sa Julie Rathbun fra Redlands University, en planetforsker som ikke er direkte involvert i denne studien, men som har gjennomført overvåking av Io med NASAs IRTF 3-meter teleskop i mer enn 15 år. “AO-observasjoner fra teleskoper fra 8-10m klasse er en dramatisk forbedring i romlig oppløsning i forhold til tidligere bakkebaserte observasjoner. Snart vil de ikke bare være vår eneste måte å overvåke Ios vulkaner på, men den beste måten. Vi bør gjøre disse observasjonene oftere. ”
Simulering av observasjoner av Io ved bruk av W. Keck-teleskopet og dets nåværende AO-system, et neste generasjons AO-system montert på W. Keck-teleskopet (KNGAO), og Thirty Meter Telescope (TMT) utstyrt med sitt AO-system (NFIRAOS) . Den romlige oppløsningen på midten av Io levert av disse AO-systemene er henholdsvis 140 km, 110 km og 35 km i H-båndet (1,6 mikron). To unge erptive sentre merket A & B kan bare påvises på TMT-observasjonene. KNGAO-instrumentet oppdaget det lyseste utbruddet merket A. Marchis
I følge teamet avslører observasjoner en serie unge og energiske utbrudd som kalles utbrudd. Disse hendelsene skiller seg ut som indikerer en høy utbruddstemperatur. Tilfeldigvis observerte teamet oppvåkningen av vulkanen Tvashtar mens New Horizons slynget seg forbi Jupiter på vei til Pluto. Utbruddet varte fra april 2006 til september 2007. Eldre observasjoner fra Galileo viser et lignende utbruddsmønster i 1999 som varte i 15 måneder.
"Episodisiteten til disse vulkanene peker på en regelmessig lading av magma-lagringskamre" sa Ashley Davies, en vulkanolog ved Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, og medlem av studien. "Dette vil tillate oss å modellere utbruddsprosessen og forstå hvordan varmen fjernes fra Ios dype indre av denne spesielle stilen for vulkansk aktivitet."
Teamet fant ytterligere fire utbrudd inkludert en tidligere uobservert aktiv vulkan i 2004. Den nye sporadiske eksplosjonen utgjorde rundt 10 prosent av Ios gjennomsnittlige termiske effekt, ifølge Marchis. Utbruddet var mer energisk enn Tvashtar i 2001. Mens teamet fortsetter å studere Io, har de bemerket at den galne aktive månen siden september 2010 har vært mest stille. Et titalls permanente, lave temperaturutbrudd prikker over hele kloden, men teamet har ikke oppdaget de unge, utbruddene i brannfontein-stil som ble sett før.
"Det neste gigantiske spranget innen planetarisk astronomi er ankomsten av Giant Segmented Mirror Telescope, som det tretti meter teleskopet som forventes å være tilgjengelig i 2021. Det vil gi en romlig oppløsning på 35 km i det nærinfrarøde, tilsvarer den romlige oppløsningen av globale observasjoner tatt av romfartøyet Galileo. Når de blir pekt på Io, vil disse teleskopene tilby tilsvarende et romfartøy som flyby av satellitten, sier Marchis.
Kilde: SETI
