Ačkoli vesmírné mise Voyager a Galileo pozorovaly důkazy vulkanické aktivity na Io, byl to mírně modrý oblak na okraji Ioovy končetiny ve vysoce vylepšeném snímku z Voyageru, který poprvé nabídl důkaz o turbulentní povaze měsíce.
Máte rádi astronoma v křesle? Skupina kalifornských vědců to zintenzivnila sledováním intenzivních sopečných erupcí na Jupiterově nejpodivnějším měsíci Io z pohodlí domova.
Io, nejvnitřnější ze čtyř největších měsíců v okolí Jupiteru nebo galilejských měsíců, je nejvíce vulkanicky aktivním objektem Sluneční soustavy s více než 400 aktivními sopkami vyplivujícími oblaky síry a oxidu siřičitého. Vědci se domnívají, že gravitační remorkér s Jupiterem je jednou z příčin intenzivního vulkanismu Io. Vědci poukazují na to, že většina procesů není dobře pochopena. I když erupce Io nelze vidět přímo ze Země, tým vedený Frankem Marchisem, výzkumník v Centru Carl Sagan Institutu SETI, přišel s jedinečnou kombinací polí dalekohledu Země a archivních snímků z Voyageru a Sondy Galileo, podle tiskové zprávy. Tým oznámil svá zjištění na setkání divize planetárních věd 2012 dnes v Renu v Nevadě.
"Od našeho prvního pozorování Io v roce 2001 pomocí 10m dlouhého dalekohledu W. M. Keck II z vrcholu Mauna Kea na Havaji a jeho systému AO (adaptivní optika) byla naše skupina nad touto technologií velmi nadšená," říká Marchis. "Začali jsme také používat AO na Velkém dalekohledu v Chile a na dalekohledu Gemini North na Havaji." Tato technologie se v průběhu let zlepšila a kvalita obrazu a užitečnost těchto komplexních nástrojů z nich učinila součást základní sady nástrojů pro velké dalekohledy. “
Slabý modrý oblak na zrnitém a vysoce vylepšeném obrazu z Voyager 1 se poprvé vyznačoval dynamickou povahou Io. Voyagerovy kamery ukazovaly bizarní terén sopečných polí, tmavých skvrn a aktivních oblaků. Vědci to nazvali „Pizza Moon“. Sonda Galileo NASA pozorovala více než 160 aktivních sopek v různých fázích erupce během své cyklové prohlídky největší planety sluneční soustavy.
Křišťálově čisté obrázky z Galileo však přestaly v roce 2003. Pozorování objektu velikosti Měsíce v neuvěřitelné vzdálenosti od Jupiteru od Země je výzvou kvůli rozmazání způsobenému míchající se atmosférou Země. Od roku 2001 jsou všechny velké 8 až 10 metrů dalekohledy vybaveny adaptivní optikou, která koriguje toto rozostření. Od roku 2003 shromáždil Marchis a jeho tým okolo 40 cyklů pozorování Io v blízké infračervené oblasti, přičemž na povrchu Měsíce ukazovaly detaily až 100 kilometrů nebo 60 mil.
Pozorování několika jasných a mladých erupcí detekovaných při krátkých vlnových délkách (~ 2,1 mikronů) na horní a delší vlnové délce (~ 3,2 mikronů) na dně od roku 2004 pomocí 10-metrového dalekohledu W. Keck (květen 2004, srpen 2007, září 2007) , Červenec 2009), osmimetrový dalekohled Gemini North (srpen 2007) a osmimetrový teleskop ESO VLT-Yepun (únor 2007), všechny s jejich adaptivními optickými systémy. Tepelný podpis výbuchu Tvashtaru lze vidět na severním pólu na snímcích pořízených v roce 2007. V srpnu 2007 byla zaznamenána nová erupce na Pillan Patera. V červenci 2009 byla na Loki Patera detekována mladá a jasná erupce. jasná erupce, která byla detekována v našem průzkumu; od té doby je Ioova sopečná činnost v klidu. Kredit: F. Marchis
"Kosmická loď dokázala zachytit prchavé záblesky sopek Io, Voyager za několik měsíců, Galileo za pár let a New Horizons za pár dní." Na druhou stranu pozemní pozorování mohou i nadále monitorovat sopky Io po dlouhou dobu. Čím více dalekohledů se díváme na Io, tím lepší časové pokrytí můžeme dosáhnout. “ Julie Rathbunová z Redlands University, planetární vědec, který není přímo zapojen do této studie, ale který sledoval Io pomocí 3-metrového dalekohledu IRTF NASA více než 15 let. „Pozorování AO z dalekohledů třídy 8-10 metrů jsou dramatickým zlepšením prostorového rozlišení oproti předchozím pozemním pozorováním. Brzy nebudou jen naším jediným způsobem, jak sledovat sopky Io, ale nejlepším způsobem. Měli bychom dělat tato pozorování častěji. “
Simulace pozorování Io pomocí dalekohledu W. Keck a jeho současného systému AO, systému AO nové generace namontovaného na dalekohledu W. Keck (KNGAO) a dalekohledu Thirty Meter (TMT) vybaveného jeho systémem AO (NFIRAOS) . Prostorové rozlišení ve středu Io poskytované těmito systémy AO je 140 km, 110 km a 35 km v pásmu H (1,6 mikronů). Dvě mladá eruptivní centra označená A a B lze detekovat pouze na pozorování TMT. Nástroj KNGAO detekoval nejjasnější erupci označenou A. Marchis
Podle týmu pozorování odhalují řadu mladých a energetických erupcí zvaných výbuchy. Tyto události vynikají a ukazují vysokou erupční teplotu. Shodou okolností tým sledoval probuzení sopky Tvashtar, zatímco New Horizons prorazil kolem Jupitera na cestě k Pluto. Erupce trvala od dubna 2006 do září 2007. Starší pozorování z Galileo ukazují podobný model erupce v roce 1999, který trval 15 měsíců.
„Epizodicita těchto sopek ukazuje na pravidelné dobíjení komor pro ukládání magmatu,“ řekla Ashley Davies, vulkanolog v Jet Propulsion Laboratory v Kalifornském technologickém institutu, a člen studie. "To nám umožní modelovat proces erupce a porozumět tomu, jak se tímto zvláštním stylem sopečné činnosti odvádí teplo z hlubokého interiéru Io."
V roce 2004 tým našel čtyři další erupce, včetně dříve nepozorované aktivní sopky. Podle společnosti Marchis nový sporadický výbuch představoval asi 10 procent průměrného tepelného výkonu Io. Výbuch byl energičtější než Tvashtar v roce 2001. Zatímco tým pokračuje ve studiu Io, zjistili, že od září 2010 je šíleně aktivní měsíc většinou tichý. Asi tucet trvalých, nízkoteplotních erupcí tečka po celém světě, ale tým nezjistil mladé erupce ve stylu požární fontány, které jsme viděli dříve.
"Dalším velkým skokem v oblasti planetární astronomie je příchod obrovských segmentových zrcadlových dalekohledů, jako je například třicetimetrový dalekohled, který bude k dispozici v roce 2021. Poskytne prostorové rozlišení 35 km v blízkém infračerveném světle, což odpovídá prostorové rozlišení globálních pozorování pořízených kosmickou lodí Galileo. Když míří na Io, tyto dalekohledy nabídnou ekvivalent kosmického letu družice, “řekl Marchis.
Zdroj: SETI
