Παρόλο που οι διαστημικές αποστολές Voyager και Galileo παρατήρησαν στοιχεία ηφαιστειακής δραστηριότητας στο Io, ήταν ένα αχνό μπλε λοφίο στην άκρη του άκρου του Io σε μια πολύ βελτιωμένη εικόνα από τον Voyager που πρόσφερε για πρώτη φορά στοιχεία για την ταραχώδη φύση του φεγγαριού.
Σας αρέσει ένας αστρονόμος πολυθρόνας; Μια ομάδα ερευνητών της Καλιφόρνιας το έχει ανεβάσει, παρακολουθώντας τις έντονες ηφαιστειακές εκρήξεις στο πιο περίεργο φεγγάρι του Δία, από την άνεση του σπιτιού τους.
Το Io, το πιο εσωτερικό από τα τέσσερα μεγαλύτερα φεγγάρια γύρω από τον Δία, ή τα φεγγάρια του Γαλιλαίου, είναι το πιο ηφαιστειακά ενεργό αντικείμενο στο Ηλιακό Σύστημα με περισσότερα από 400 ενεργά ηφαίστεια που εκτοξεύουν λοφία θείου και διοξειδίου του θείου. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η βαρυτική σύγκρουση με τον Δία είναι μια αιτία του έντονου βουλκανισμού του Ιω. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι οι περισσότερες από τις διαδικασίες δεν είναι καλά κατανοητές. Ενώ οι εκρήξεις του Io δεν μπορούν να δουν απευθείας από τη Γη, μια ομάδα με επικεφαλής τον Frank Marchis, ερευνητή στο Κέντρο Carl Sagan του Ινστιτούτου SETI, έχει βρει έναν μοναδικό συνδυασμό συστοιχιών τηλεσκοπίων με βάση τη Γη και αρχειακών εικόνων από το Voyager και Το Galileo διερευνά, σύμφωνα με δελτίο τύπου. Η ομάδα ανακοίνωσε τα ευρήματά της στη συνάντηση του Τμήματος Πλανητικών Επιστημών του 2012 σήμερα στο Ρίνο της Νεβάδας.
«Από την πρώτη μας παρατήρηση του Io το 2001 χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο W. M. Keck II 10 μέτρων από την κορυφή της Mauna Kea στη Χαβάη και το σύστημα AO (προσαρμοστικής οπτικής), η ομάδα μας έγινε πολύ ενθουσιασμένη για την τεχνολογία», λέει ο Marchis. «Ξεκινήσαμε επίσης να χρησιμοποιούμε AO στο πολύ μεγάλο τηλεσκόπιο στη Χιλή και στο τηλεσκόπιο Gemini North στη Χαβάη. Η τεχνολογία έχει βελτιωθεί με την πάροδο των ετών και η ποιότητα εικόνας και η χρησιμότητα αυτών των σύνθετων οργάνων τα έχουν καταστήσει μέρος της βασικής σουίτας οργάνων για μεγάλα τηλεσκόπια. "
Ένα αχνό μπλε λοφίο σε μια κοκκώδη και εξαιρετικά βελτιωμένη εικόνα από το Voyager 1 υπαινίχθηκε για πρώτη φορά τη δυναμική φύση του Io. Οι κάμερες του Voyager έδειξαν ένα παράξενο έδαφος με ηφαιστειακά πεδία, σκοτεινά σημεία και ενεργά λοφία. Οι επιστήμονες το ονόμασαν «Pizza Moon». Ο ανιχνευτής Galileo της NASA παρατήρησε περισσότερα από 160 ενεργά ηφαίστεια σε διάφορα στάδια έκρηξης κατά τη διάρκεια της περιήγησής του στον μεγαλύτερο πλανήτη του ηλιακού συστήματος.
Αλλά οι κρυστάλλινες εικόνες από το Galileo έπαψαν το 2003. Η παρατήρηση ενός αντικειμένου σε μέγεθος Σελήνης στην απίστευτη απόσταση από τον Δία από τη Γη είναι μια πρόκληση λόγω του θολώματος που προκαλείται από την αναδευόμενη ατμόσφαιρα της Γης. Από το 2001, όλα τα μεγάλα τηλεσκόπια 8 έως 10 μέτρων έχουν εξοπλιστεί με προσαρμοστικά οπτικά που διορθώνουν αυτό το θόλωμα. Από το 2003, ο Marchis και η ομάδα του έχουν συγκεντρώσει περίπου 40 κύκλους παρατηρήσεων του Io στο εγγύς υπέρυθρο, με λεπτομέρειες τόσο μικρές όσο 100 χιλιόμετρα, ή 60 μίλια, στην επιφάνεια του φεγγαριού.
Παρατηρήσεις αρκετών φωτεινών και νεαρών εκρήξεων που εντοπίστηκαν σε μικρά μήκη κύματος (~ 2,1 μικρά) στην κορυφή και μεγαλύτερα μήκη κύματος (~ 3,2 μικρά) στο κάτω μέρος από το 2004 χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο W. Keck 10 μέτρων (Μάιος 2004, Αυγ 2007, Σεπ 2007 , Ιούλιος 2009), το τηλεσκόπιο Gemini North 8 μέτρων (Αυγ 2007) και το τηλεσκόπιο ESO VLT-Yepun 8 μέτρων (Φεβ 2007), όλα με τα προσαρμοστικά οπτικά τους συστήματα. Η θερμική υπογραφή της έκρηξης του Tvashtar φαίνεται κοντά στον βόρειο πόλο σε εικόνες που συλλέχθηκαν το 2007. Μια νέα έκρηξη στο Pillan Patera παρατηρήθηκε τον Αύγουστο του 2007. Μια νέα και φωτεινή έκρηξη εντοπίστηκε στο Loki Patera τον Ιούλιο του 2009. Αυτή είναι η τελευταία έντονη έκρηξη που εντοπίστηκε στην έρευνά μας. έκτοτε, η ηφαιστειακή δραστηριότητα του Io ήταν ήρεμη. Πίστωση: F. Marchis
«Το διαστημικό σκάφος μπόρεσε να συλλάβει φευγαλέα ματιά στα ηφαίστεια του Ιω, το Voyager για μερικούς μήνες, το Galileo για λίγα χρόνια και τους Νέους Ορίζοντες μερικές ημέρες. Οι επίγειες παρατηρήσεις, από την άλλη πλευρά, μπορούν να συνεχίσουν να παρακολουθούν τα ηφαίστεια του Ιω για μεγάλα χρονικά διαστήματα. Όσο περισσότερα τηλεσκόπια βλέπουν το Io, τόσο καλύτερη κάλυψη χρόνου μπορούμε να αποκτήσουμε. " Είπε η Julie Rathbun από το Πανεπιστήμιο του Redlands, ένας πλανητικός επιστήμονας που δεν συμμετείχε άμεσα σε αυτήν τη μελέτη, αλλά ο οποίος έχει πραγματοποιήσει παρακολούθηση του Io με το τηλεσκόπιο 3 μέτρων IRTF της NASA για περισσότερα από 15 χρόνια. «Οι παρατηρήσεις AO από τηλεσκόπια κλάσης 8-10m είναι μια δραματική βελτίωση της χωρικής ανάλυσης σε σχέση με προηγούμενες επίγειες παρατηρήσεις. Σύντομα δεν θα είναι μόνο ο μοναδικός τρόπος παρακολούθησης των ηφαιστείων του Ιω, αλλά και ο καλύτερος τρόπος. Πρέπει να κάνουμε αυτές τις παρατηρήσεις πιο συχνά. "
Προσομοίωση των παρατηρήσεων του Io χρησιμοποιώντας το τηλεσκόπιο W. Keck και το τρέχον σύστημά του AO, ένα σύστημα AO επόμενης γενιάς τοποθετημένο στο τηλεσκόπιο W. Keck (KNGAO) και το τηλεσκόπιο Thirty Meter (TMT) εξοπλισμένο με το σύστημα AO (NFIRAOS) . Η χωρική ανάλυση στο κέντρο του Io που παρέχεται από αυτά τα συστήματα AO είναι αντίστοιχα 140 km, 110 km και 35 km στη ζώνη H (1,6 microns). Δύο νεαρά εκρηκτικά κέντρα με την ένδειξη A & B μπορούν να ανιχνευθούν μόνο στις παρατηρήσεις TMT. Το όργανο KNGAO εντόπισε τη φωτεινότερη έκρηξη με την ένδειξη A. Marchis
Σύμφωνα με την ομάδα, οι παρατηρήσεις αποκαλύπτουν μια σειρά νέων και ενεργητικών εκρήξεων που ονομάζονται εκρήξεις. Αυτά τα γεγονότα ξεχωρίζουν δείχνοντας υψηλή θερμοκρασία έκρηξης. Συμπτωματικά, η ομάδα παρατήρησε την αφύπνιση του ηφαιστείου Tvashtar ενώ οι New Horizons σφεντόναρναν τον Δία στο δρόμο για τον Πλούτωνα. Η έκρηξη διήρκεσε από τον Απρίλιο του 2006 έως τον Σεπτέμβριο του 2007. Παλαιότερες παρατηρήσεις από το Galileo δείχνουν ένα παρόμοιο μοτίβο έκρηξης το 1999 που διαρκεί 15 μήνες.
«Η επεισοδικότητα αυτών των ηφαιστείων δείχνει μια τακτική επαναφόρτιση θαλάμων αποθήκευσης μάγματος», δήλωσε η Ashley Davies, ηφαιστειολόγος στο εργαστήριο Jet Propulsion, στο Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καλιφόρνιας, και μέλος της μελέτης. "Αυτό θα μας επιτρέψει να μοντελοποιήσουμε τη διαδικασία έκρηξης και να κατανοήσουμε τον τρόπο με τον οποίο αφαιρείται η θερμότητα από το βαθύ εσωτερικό του Io από αυτό το ιδιαίτερο στυλ ηφαιστειακής δραστηριότητας."
Η ομάδα βρήκε τέσσερις επιπλέον εκρήξεις, συμπεριλαμβανομένου ενός ενεργού ηφαιστείου που δεν είχε παρατηρηθεί προηγουμένως το 2004. Η νέα σποραδική έκρηξη αντιπροσώπευε περίπου το 10% της μέσης θερμικής παραγωγής του Io, σύμφωνα με τον Marchis. Η έκρηξη ήταν πιο ενεργητική από ό, τι ο Tvashtar το 2001. Ενώ η ομάδα συνεχίζει να μελετά το Io, έχουν σημειώσει ότι από τον Σεπτέμβριο του 2010, το τρελά ενεργό φεγγάρι ήταν ως επί το πλείστον αθόρυβο. Μια ντουζίνα περίπου μόνιμες εκρήξεις χαμηλής θερμοκρασίας βρίσκονται στον κόσμο, αλλά η ομάδα δεν έχει εντοπίσει τις νεαρές, εκρήξεις σε στυλ κρήνης που είχαν ξαναδεί.
«Το επόμενο γιγαντιαίο άλμα στον τομέα της πλανητικής αστρονομίας είναι η άφιξη των Τηλεσκοπίων Giant Segmented Mirror, όπως το Τηλεσκόπιο Thirty Meter που αναμένεται να είναι διαθέσιμο το 2021. Θα παρέχει χωρική ανάλυση 35 χλμ στο εγγύς υπέρυθρο, ισοδύναμο με η χωρική επίλυση των παγκόσμιων παρατηρήσεων του διαστημικού σκάφους Galileo. Όταν επισημαίνονται στο Io, αυτά τα τηλεσκόπια θα προσφέρουν το ισοδύναμο ενός διαστημικού σκάφους που φέρει τον δορυφόρο », δήλωσε ο Marchis.
Πηγή: SETI
