Čeprav sta vesoljska misija Voyager in Galileo opazila dokaze o vulkanski aktivnosti na Iou, je bil na robu Ioove okončine rahlo modri pljusk v močno izboljšani sliki iz Voyagerja, ki je prvič ponudil dokaze o burni naravi Lune.
Se vam zdi, da je fotelj astronom? Skupina kalifornijskih raziskovalcev je stopnjo dosegla tako, da so iz udobja njihovega doma spremljali močne vulkanske izbruhe na Jupiterjevi najčudnejši luni Io.
Io, najsežnejša od štirih največjih lun okoli Jupitra ali galilejske lune, je najbolj vulkansko aktiven objekt v Osončju z več kot 400 aktivnimi vulkani, ki izplavajo plise žvepla in žveplovega dioksida. Znanstveniki menijo, da je gravitacijski uteži z Jupitrom eden od vzrokov Ioovega intenzivnega vulkanizma. Raziskovalci poudarjajo, da večina procesov ni dobro razumljena. Medtem ko Ionih izbruhov ni mogoče videti neposredno z Zemlje, je ekipa, ki jo vodi Frank Marchis, raziskovalec Centra Carl Sagan inštituta SETI, pripravila edinstveno kombinacijo teleskopskih nizov na Zemlji in arhivskih posnetkov Voyagerja in Galileo sonde, glede na sporočilo za javnost. Skupina je svoje ugotovitve objavila na današnjem zasedanju Odseka za planetarne vede v Renu v Nevadi.
"Od našega prvega opazovanja Io leta 2001 z 10-metrskim teleskopom W. M. Keck II z vrha Mauna Kea na Havajih in njegovim sistemom AO (prilagodljiva optika) se je naša skupina zelo navdušila nad tehnologijo," pravi Marchis. »AO smo začeli uporabljati tudi na zelo velikem teleskopu v Čilu in na teleskopu Gemini North na Havajih. Tehnologija se je z leti izboljševala, kakovost slike in uporabnost teh zapletenih instrumentov pa sta ju uvrstila v bistveni nabor instrumentov za velike teleskope. "
Šibko modri sliki na zrnati in zelo izboljšani sliki Voyagerja 1 so najprej namignili na Ioovo dinamično naravo. V fotoaparatih Voyagerja je bil prikazan bizaren teren vulkanskih polj, temnih madežev in aktivnih plusov. Znanstveniki so jo poimenovali "Pizza Moon". Nasina sonda Galileo je med kroženjem največjega planeta osončja opazovala več kot 160 aktivnih vulkanov v različnih fazah izbruha.
Toda kristalno jasne slike iz Galileja so prenehale leta 2003. Opazovanje predmeta velikosti Lune na neverjetni razdalji Jupitra od Zemlje je izziv zaradi zameglitve, ki jo povzroča Zemljina vznemirljiva atmosfera. Od leta 2001 so bili vsi veliki 8- do 10-metrski teleskopi opremljeni s prilagodljivo optiko, ki ustreza tej zamegljenosti. Marchis in njegova ekipa so od leta 2003 zbrali približno 40 ciklov opazovanja Io v bližnjem infrardečem infrardečem prikazu podrobnosti, majhnih 100 kilometrov ali 60 milj, na površini lune.
Z 10-metrskim teleskopom W. Keck (maj 2004, avgust 2007, september 2007) opazili več svetlih in mladih izbruhov pri kratkih valovnih dolžinah (~ 2,1 mikrona) na zgornji in daljših valovnih dolžinah (~ 3,2 mikrona) na dnu od leta 2004. Julij 2009), 8-metrski teleskop Gemini North (avgust 2007) in 8-metrski teleskop ESO VLT-Yepun (februar 2007), vsi s svojimi prilagodljivimi optičnimi sistemi. Termični podpis izliva Tvashtarja je viden blizu severnega pola na slikah, zbranih leta 2007. Novo izbruh na Pillan Patera je bil opažen avgusta 2007. Mladi in svetli izbruh je bil odkrit na Loki Patera julija 2009. To je zadnje svetel izbruh, ki smo ga odkrili v naši raziskavi; od takrat je Ionova vulkanska aktivnost umirjena. Zasluge: F. Marchis
"Vesoljska plovila so lahko le nekaj mesecev zajela utripajoče Ioove vulkane, Voyager, nekaj let Galileo in New Horizons. Po drugi strani opazovanja na terenu lahko še naprej spremljajo Ionove vulkane skozi daljše časovne lestvice. Več teleskopov, ki gledajo na Io, boljši čas lahko dosežemo. " Said Julie Rathbun z univerze Redlands, planetarnega znanstvenika, ki ni neposredno vključen v to študijo, vendar je več kot 15 let spremljal Io s 3-metrskim teleskopom IRTF z Naso. "Opazovanja AO teleskopov razreda 8-10 m so dramatično izboljšala prostorsko ločljivost v primerjavi s prejšnjimi opazovanji na tleh. Kmalu ne bodo samo naš način spremljanja Iovih vulkanov, ampak najboljši način. Ta opažanja bi morali pogosteje izvajati. "
Simulacija opazovanj Ia s teleskopom W. Keck in njegovim trenutnim AO sistemom, AO sistemom nove generacije, nameščenim na teleskopu W. Keck (KNGAO), in tridesetmetrskim teleskopom (TMT), opremljenim s sistemom AO (NFIRAOS) . Prostorska ločljivost središča Io, ki jo zagotavljajo ti AO sistemi, je v območju H (1,6 mikrona) 140 km, 110 km in 35 km. Dva mlada centra za erupcijo z oznako A&B je mogoče zaznati samo na opazovanjih TMT. Instrument KNGAO je zaznal najsvetlejše izbruhe z oznako A. Marchis
Glede na ekipo opazovanja razkrivajo vrsto mladih in energičnih izbruhov, imenovanih izbruhi. Ti dogodki izstopajo, kar kaže na visoko temperaturo izbruha. Po naključju je ekipa opazila prebujanje vulkana Tvashtar, medtem ko se je New Horizons ločil mimo Jupitra na poti proti Plutonu. Izbruh je trajal od aprila 2006 do septembra 2007. Starejša opažanja Galilea kažejo podoben vzorec izbruha v letu 1999, ki je trajal 15 mesecev.
"Episodičnost teh vulkanov kaže na redno polnjenje komor za shranjevanje magme," je dejala vulkanologinja Ashley Davies iz Laboratorija za reaktivne pogone Kapitala, kalifornijski tehnološki inštitut in članica študije. "To nam bo omogočilo modeliranje procesa izbruha in razumevanje, kako toplota odstranjuje toploto iz Iove globoke notranjosti s tem posebnim slogom vulkanske dejavnosti."
Skupina je našla štiri dodatne izbruhe, vključno s prej neopaženim aktivnim vulkanom v letu 2004. Nova sporadična eksplozija je predstavljala približno 10 odstotkov Io-jeve povprečne toplotne moči. Izbruh je bil bolj energičen kot Tvashtar leta 2001. Medtem ko ekipa še naprej preučuje Io, so ugotovili, da je od septembra 2010 noro aktivna luna večinoma tiha. Ducat ali toliko trajnih, nizkotemperaturnih izbruhov je pika na svetu, a ekipa še ni zaznala mladih izbruhov, ki so jih prej opazili ognjeni vodnjaki.
"Naslednji velikanski preskok na področju planetarne astronomije je prihod velikanskih segmentiranih zrcalnih teleskopov, kot je na primer tridesetmetrski teleskop, ki bo predvidoma na voljo leta 2021. Zagotovil bo prostorsko ločljivost 35 km v bližnji infrardeči povezavi, kar ustreza prostorska ločljivost globalnih opazovanj vesoljskega plovila Galileo. Ko bodo usmerjeni v Io, bodo ti teleskopi ponujali ekvivalent satelita vesoljskega plovila, "je dejal Marchis.
Vir: SETI
