Aj keď vesmírne misie Voyager a Galileo pozorovali dôkazy o sopečnej aktivite na Io, bol to mierne modrý oblak na okraji končatiny Io na vysoko vylepšenom obrázku z Voyageru, ktorý ako prvý poskytol dôkaz turbulentnej povahy mesiaca.
Máte radi astronauta kresla? Skupina kalifornských vedcov to zintenzívnila sledovaním intenzívnych sopečných erupcií na Jupiterovom podivnom mesiaci Io z pohodlia ich domova.
Io, najvnútornejší zo štyroch najväčších mesiacov okolo Jupitera alebo galilejské mesiace, je najviac vulkanicky aktívnym objektom v slnečnej sústave s viac ako 400 aktívnymi sopkami vyplávajúcimi oblaky síry a oxidu siričitého. Vedci sa domnievajú, že gravitačné remorkérstvo s Jupiterom je jednou z príčin intenzívneho vulkanizmu Io. Vedci zdôrazňujú, že väčšina procesov nie je dobre pochopená. Aj keď erupcie Ia nie je možné vidieť priamo zo Zeme, tím vedený Frankom Marchisom, výskumníkom v Centre Carl Sagan v inštitúte SETI, prišiel s jedinečnou kombináciou polí ďalekohľadov na Zemi a archívnych snímok z Voyageru a Sondy Galileo podľa tlačovej správy. Tím oznámil svoje zistenia na stretnutí oddelenia planetárnych vied v roku 2012 dnes v Rene v Nevade.
„Od nášho prvého pozorovania Io v roku 2001 pomocou 10-metrového ďalekohľadu W. M. Keck II z vrcholu Mauna Kea na Havaji a jeho systému AO (adaptívna optika) bola naša skupina z technológie veľmi nadšená,“ hovorí Marchis. „Začali sme používať AO aj na ďalekohľade Very Large Telescope v Čile a na ďalekohľade Gemini North na Havaji. Táto technológia sa v priebehu rokov zlepšila a kvalita obrazu a užitočnosť týchto komplexných prístrojov z nich urobila súčasť základnej sady prístrojov pre veľké ďalekohľady. “
Slabý modrý oblak na zrnitom a vysoko vylepšenom obrázku z Voyager 1 sa prvýkrát vyznačoval dynamickou povahou Io. Fotoaparáty Voyageru vykazovali bizarný terén sopečných polí, tmavých škvŕn a aktívnych oblakov. Vedci to nazvali „Pizza Moon“. Sonda Galileo agentúry NASA pozorovala viac ako 160 aktívnych sopiek v rôznych štádiách erupcie počas jej opakovanej prehliadky najväčšej planéty slnečnej sústavy.
Krištáľovo čisté obrázky z Galileo však prestali v roku 2003. Pozorovanie objektu veľkosti Mesiaca v neuveriteľnej vzdialenosti od Jupitera od Zeme je výzvou kvôli rozmazaniu spôsobenému zemskou atmosférou. Od roku 2001 sú všetky veľké 8 až 10 metrov ďalekohľady vybavené adaptívnou optikou, ktorá koriguje toto rozmazanie. Od roku 2003, Marchis a jeho tím zhromaždili okolo 40 cyklov pozorovania Io v blízkej infračervenej oblasti a zobrazovali na povrchu mesiaca detaily až 100 kilometrov alebo 60 míľ.
Pozorovania niekoľkých jasných a mladých erupcií detegovaných pri krátkych vlnových dĺžkach (~ 2,1 mikrónov) na horných a dlhších vlnových dĺžkach (~ 3,2 mikrónov) na dne od roku 2004 pomocou 10-metrového ďalekohľadu W. Keck (máj 2004, august 2007, sep 2007) , Júl 2009), 8-metrový ďalekohľad Gemini North (august 2007) a 8-metrový ďalekohľad ESO VLT-Yepun (február 2007), všetky s prispôsobivými optickými systémami. Na obrázkoch zozbieraných v roku 2007 je možné pozorovať teplotný podpis výbuchu Tvashtar pri severnom póle. V auguste 2007 sa objavila nová erupcia na Pillan Patera. V júli 2009 bola na Loki Patera zistená mladá a jasná erupcia. jasná erupcia, ktorá bola zistená v našom prieskume; odvtedy sopečná aktivita Io bola pokojná. Kredit: F. Marchis
„Kozmická loď dokázala zachytiť prchavé pohľady na sopky Io, Voyager niekoľko mesiacov, Galileo niekoľko rokov a New Horizons pár dní. Na druhej strane pozemné pozorovania môžu pokračovať v monitorovaní sopiek Io v dlhodobom meradle. Čím viac ďalekohľadov sa pozerám na Io, tým lepšie časové pokrytie môžeme dosiahnuť. “ Julie Rathbun z Redlands University, planetárna vedkyňa, ktorá nie je priamo zapojená do tejto štúdie, ale ktorá monitorovala Io pomocou 3-metrového ďalekohľadu IRTF NASA viac ako 15 rokov. „Pozorovania AO z teleskopov triedy 8 - 10 metrov sú výrazným zlepšením priestorového rozlíšenia oproti predchádzajúcim pozemným pozorovaniam. Čoskoro to nebude len náš jediný spôsob, ako monitorovať sopky Io, ale najlepší spôsob. Mali by sme robiť tieto pozorovania častejšie. “
Simulácia pozorovania Io pomocou ďalekohľadu W. Keck a jeho súčasného systému AO, systému AO novej generácie namontovaného na ďalekohľadu W. Keck (KNGAO) a ďalekohľadu s tridsať metrov (TMT) vybaveného jeho systémom AO (NFIRAOS) , Priestorové rozlíšenie v strede Io, ktoré poskytujú tieto systémy AO, je 140 km, 110 km a 35 km v pásme H (1,6 mikrónu). Dve mladé eruptívne centrá označené A a B sa dajú zistiť iba na pozorovaniach TMT. Prístroj KNGAO zistil najjasnejšiu erupciu označenú A. Marchis
Podľa tímu pozorovania odhaľujú sériu mladých a energetických erupcií nazývaných výbuchy. Tieto udalosti sa vyznačujú vysokou erupčnou teplotou. Zhodou okolností tím pozoroval prebudenie sopky Tvashtar, zatiaľ čo New Horizons priletel okolo Jupitera na svojej ceste k Pluto. Erupcia trvala od apríla 2006 do septembra 2007. Staršie pozorovania z programu Galileo poukazujú na podobný model erupcie v roku 1999, ktorý trval 15 mesiacov.
„Epizodicita týchto sopiek poukazuje na pravidelné nabíjanie komôr na uchovávanie magmy,“ uviedla Ashley Davies, sopečná pracovníčka v Jet Propulsion Laboratory, Kalifornský technologický inštitút a člen štúdie. "To nám umožní modelovať proces erupcie a pochopiť, ako sa teplo odvádza z hlbokého vnútra Io týmto osobitným štýlom sopečnej činnosti."
V roku 2004 tím našiel štyri ďalšie erupcie, vrátane predtým nepozorovanej aktívnej sopky. Podľa spoločnosti Marchis nový sporadický výbuch predstavoval asi 10 percent priemerného tepelného výkonu Io. Výbuch bol v roku 2001 energickejší ako Tvashtar. Zatiaľ čo tím pokračuje v štúdiu Io, poznamenali, že od septembra 2010 je šialene aktívny mesiac väčšinou tichý. Asi tucet trvalých, nízkoteplotných erupcií boduje zemeguľu, ale tím nezistil mladé erupcie v štýle požiarnej fontány, ktoré sme predtým videli.
„Ďalším obrovským skokom v oblasti planétovej astronómie je príchod obrovských segmentových zrkadlových ďalekohľadov, ako je napríklad tridsaťmetrový ďalekohľad, ktorý bude k dispozícii v roku 2021. Poskytne priestorové rozlíšenie 35 km v blízkom infračervenom spektre, čo je ekvivalentné priestorové rozlíšenie globálnych pozorovaní, ktoré urobila kozmická loď Galileo. Keď sa zameriavajú na Io, tieto ďalekohľady budú ponúkať ekvivalent kozmického letu družice, “povedal Marchis.
Zdroj: SETI
