Хотя космические миссии Вояджер и Галилео наблюдали свидетельства вулканической активности на Ио, это был слабый синий шлейф на краю конечности Ио на сильно улучшенном снимке с Вояджера, который впервые предоставил свидетельство турбулентного характера Луны.
Вы представляете себе кресло астронома? Группа калифорнийских исследователей усилила его, наблюдая за интенсивными вулканическими извержениями на самом странном спутнике Юпитера Ио, не выходя из дома.
Ио, самая внутренняя из четырех крупнейших лун вокруг Юпитера, или лун Галилея, является наиболее вулканически активным объектом в Солнечной системе с более чем 400 действующими вулканами, извергающими потоки серы и диоксида серы. Ученые считают, что гравитационное перетягивание каната с Юпитером является одной из причин интенсивного вулканизма Ио. Исследователи отмечают, что большинство процессов недостаточно изучены. В то время как извержения Ио не могут быть видны непосредственно с Земли, команда во главе с Фрэнком Маркисом, исследователем из Центра Карла Сагана Института SETI, придумали уникальную комбинацию массивов наземных телескопов и архивных изображений из Voyager и Зонд Galileo, согласно пресс-релизу. Команда объявила о своих результатах на собрании Отдела планетарных наук 2012 года сегодня в Рено, штат Невада.
«Со времени нашего первого наблюдения Ио в 2001 году с использованием 10-метрового телескопа W. M. Keck II с вершины Мауна-Кеа на Гавайях и его системы AO (адаптивная оптика) наша группа очень обрадовалась этой технологии», - говорит Маркис. «Мы также начали использовать AO на Очень Большом Телескопе в Чили и на телескопе Gemini North на Гавайях. За прошедшие годы технология улучшилась, и качество изображения и полезность этих сложных инструментов сделали их частью необходимого набора инструментов для больших телескопов ».
Слабый синий шлейф на зернистом и сильно улучшенном изображении Voyager 1 впервые намекал на динамичную природу Ио. Камеры Вояджера показали странную местность из вулканических полей, темных пятен и активных шлейфов. Ученые прозвали его «Пицца Луна». Зонд НАСА «Галилео» наблюдал более 160 действующих вулканов на разных этапах извержения во время своего кругового путешествия по самой большой планете Солнечной системы.
Но кристально чистые снимки с Галилея прекратились в 2003 году. Наблюдение за объектом размером с Луну на невероятном расстоянии от Земли до Юпитера является сложной задачей из-за размытия, вызванного движущейся атмосферой Земли. С 2001 года все большие 8-10-метровые телескопы оснащены адаптивной оптикой, которая корректирует это размытие. С 2003 года Маркис и его команда собрали около 40 циклов наблюдений Ио в ближней инфракрасной области, показывая детали размером всего 100 километров или 60 миль на поверхности Луны.
Наблюдения за несколькими яркими и молодыми извержениями, обнаруженными на коротких волнах (~ 2,1 микрона) на верхней и более длинных волнах (~ 3,2 микрона) на дне с 2004 года с использованием 10-метрового телескопа W. Keck (май 2004 года, август 2007 года, сентябрь 2007 года) , Июль 2009 г.), 8-метровый телескоп Gemini North (август 2007 г.) и 8-метровый телескоп ESO VLT-Yepun (февраль 2007 г.) с адаптивными оптическими системами. На снимках, собранных в 2007 году, можно увидеть тепловую сигнатуру вспышки Тваштара у северного полюса. Новое извержение на Pillan Patera было замечено в августе 2007 года. Молодое и яркое извержение было обнаружено на Loki Patera в июле 2009 года. Это последнее яркое извержение, которое было обнаружено в нашем обзоре; с тех пор вулканическая активность Ио прекратилась. Предоставлено: Ф. Маркис.
«Космическим кораблям удалось запечатлеть лишь мимолетные проблески вулканов Ио,« Вояджер »за несколько месяцев,« Галилео »за несколько лет и« Новые горизонты »за несколько дней. Наземные наблюдения, с другой стороны, могут продолжать отслеживать вулканы Ио в течение длительного периода времени. Чем больше телескопов смотрит на Ио, тем лучше охват времени мы можем получить ». Сказала Джули Рэтбун из Университета Редлендса, ученого-планетолога, который не принимал непосредственного участия в этом исследовании, но проводил мониторинг Ио с помощью 3-метрового телескопа IRTF НАСА более 15 лет. «Наблюдения с помощью телескопов класса 8-10 м значительно улучшают пространственное разрешение по сравнению с предыдущими наземными наблюдениями. Вскоре они станут не только нашим единственным способом наблюдения за вулканами Ио, но и лучшим способом. Мы должны делать эти наблюдения чаще ».
Моделирование наблюдений за Ио с использованием телескопа В. Кека и его нынешней системы AO, системы АО следующего поколения, установленной на телескопе W. Keck (KNGAO), и тридцатиметрового телескопа (TMT), оснащенного его системой AO (NFIRAOS) , Пространственное разрешение в центре Io, обеспечиваемое этими системами AO, составляет соответственно 140 км, 110 км и 35 км в полосе H (1,6 мкм). Два молодых эруптивных центра, обозначенные A & B, могут быть обнаружены только по наблюдениям TMT. Прибор KNGAO обнаружил самое яркое извержение, обозначенное A. Marchis
По словам команды, наблюдения показывают серию молодых и энергичных извержений, называемых вспышками. Эти события выделяются, указывая на высокую температуру извержения. По случайному совпадению, команда наблюдала за пробуждением вулкана Тваштар, когда «Новые горизонты» бродили мимо Юпитера на пути к Плутону. Извержение продолжалось с апреля 2006 года по сентябрь 2007 года. Более старые наблюдения Галилея показывают аналогичную картину извержения в 1999 году, продолжавшуюся 15 месяцев.
«Эпизодичность этих вулканов указывает на регулярную перезарядку камер для хранения магмы», - сказала Эшли Дэвис, вулканолог из Лаборатории реактивного движения, Калифорнийский технологический институт, и участник исследования. «Это позволит нам смоделировать процесс извержения и понять, как тепло отводится из глубины Ио с помощью этого особого стиля вулканической активности».
Команда обнаружила четыре дополнительных извержения, в том числе ранее не наблюдавшийся активный вулкан в 2004 году. По словам Маркиса, новый спорадический взрыв составил около 10 процентов от средней тепловой мощности Ио. Вспышка была более энергичной, чем в Тваштаре в 2001 году. Хотя команда продолжает изучать Ио, они отметили, что с сентября 2010 года безумно активная луна была в основном тихой. Десяток или около того постоянных извержений при низких температурах усеивают земной шар, но команда не обнаружила молодых извержений в стиле огненного фонтана, которые видели раньше.
«Следующий гигантский скачок в области астрономии планет - это появление гигантских сегментированных зеркальных телескопов, таких как тридцатиметровый телескоп, который ожидается в 2021 году. Он обеспечит пространственное разрешение в 35 км в ближней инфракрасной области, что эквивалентно пространственное разрешение глобальных наблюдений, сделанных космическим аппаратом Galileo. Когда они указывают на Ио, эти телескопы будут эквивалентны пролету спутника на космическом корабле », - сказал Маркис.
Источник: SETI
