Coś niesamowitego wydarzyło się na naszym własnym kosmicznym podwórku. Po raz pierwszy z Ziemi naukowcy patrzyli, jak erupcja wulkanu na odległym księżycu faktycznie zmieniła jego powierzchnię. Korzystając z potężnego systemu teleskopu, wyraźnie przyłapali, widoczne oznaki działalności wulkanicznej na IO, dzikim i ognistym księżycu Jowisza – obce świat znany z najbardziej aktywnego wulkanicznie miejsca w Układzie Słonecznym. Ten przełom pozwala nam być świadkami zmian planet, jak się składa, z odległości milionów mil.

Zespół prowadzony przez dr Al Conrad z dużego obserwatorium teleskopu lornetkowego dokonał tego odkrycia, które zostało opublikowane w Geophysical Research Letters, czasopisma zgłaszającym nowe ustalenia w dziedzinie nauki o Ziemi i Planetary.

Według zdjęć z kamery rekina-Vis zainstalowanej na dużym teleskopie lornetym zespół uchwycił najbardziej szczegółowe zdjęcia, jakie kiedykolwiek pobrano z Ziemi na powierzchni IO za pomocą światła widzialnego-tego samego rodzaju światła. Te zdjęcia ujawniły, że część słynnego czerwonego pierścienia stworzonego przez wulkan Pele była objęta nowymi depozytami. Nowy materiał, który na zdjęciach wydaje się zarówno jasny, jak i ciemny, prawdopodobnie pochodził z silnej erupcji w sąsiednim wulkanie zwanym Pillan Patera. Obserwacje te pomagają również wspierać dane zebrane w badaniach wykrywania ciepła, znane jako obserwacje podczerwieni, oraz z statków kosmicznych, które są krótkimi przepustkami przez planetę lub księżyc podczas misji.

Coś, co sprawia, że to odkrycie jest szczególnie ważne, to to, że obejmuje jeden z najbardziej rozpoznawalnych i długotrwałych pierścieni wulkanicznych na IO. Czerwony pierścień z PELE jest tworzony przez niektóre typy siarki, które nie trwają długo, chyba że stale zastąpione aktywnością wulkaniczną. Ale na ostatnich zdjęciach duża część tego pierścienia została pochowana pod nowym mrozem wykonanym z mrożonego dwutlenku siarki-wspólnego gazu z wulkanów-i ciemniejszego materiału przypominającego popioły. Takie powszechne pokrycie nie było obserwowane od końca lat 90.

„Te zdarzenia związane z powtórzeniem mogą być bardziej powszechne niż się uświadomiliśmy, ale wcześniejsze teleskopy po prostu nie mogły ich wyraźnie pokazać”, wyjaśnił dr Conrad, opisując siłę systemu kamer rekin-vis. Zdjęcia wykonane na przełomie 2023 r. I na początku 2024 r. Pokazały, że nowy jasny depozyt i jego ciemniejsze centrum pozostały niezmienione w ciągu kilku tygodni. Ta stała obecność sugeruje, że erupcja miała miejsce niedawno i miała silny wpływ.

Zespół dr Conrada prześledził źródło nowego materiału do potężnej erupcji zauważonej w połowie 20121 r. Przez różne instrumenty, które mierzą ciepło zamiast światła, co jest przydatne do wykrywania aktywności wulkanicznej. Ta erupcja, opisana jako ogromny wybuch, wydał wiele ciepła, ale nie trwała długo. Chociaż minęło to ponad dwa lata przed ponownym sfotografowaniem tego obszaru, obrazy rekin-vis wyraźnie pokazują, jak wcześniejsza erupcja zmieniła powierzchnię Księżyca. W przeciwieństwie do podobnego wydarzenia w latach 90. XX wieku – kiedy czerwony pierścień Pele powrócił w ciągu kilku lat – czas wydaje się, że trwa dłużej, być może dlatego, że Pele nie wybuchał tak mocno w ostatnich latach.

Jednym z możliwych powodów, dla których nowe depozyty są nadal, jest to, że Pele może nie być tak aktywny, jak kiedyś, więc nie wytwarza wystarczającej ilości materiału, aby odbudować czerwony pierścień. Starsze dane pokazują, że moc ciepła Pele – lub całkowita energia pochodząca z wulkanu – spadła dramatycznie od wcześniejszych misji kosmicznych. Ten spadek może wyjaśniać, dlaczego starszy czerwony materiał nie powrócił. Jednak nastąpił krótki wzrost aktywności zarejestrowanej wiosną 2023 r., Dając naukowcom wskazówkę, że Pele może nadal być zdolny do większych erupcji.

Zdjęcia wykonane przez Shark-Vis, które zostały wyostrzone przy użyciu specjalnej metody, która zwiększa drobne detale-zwana dekonwolucję wielokamorową, w której łącznie kilka obrazów w celu uzyskania wyraźniejszych cech-pozbawionych badaczy, którzy dostrzegli zmiany na powierzchni tak małe, jak kilka kilometrów. Ta jasność pasuje do tego, co osiągnęły wcześniejsze misje kosmiczne. Pokazuje także, w jaki sposób narzędzia ziemskie mogą teraz konkurować ze statkiem kosmicznym, jeśli chodzi o oglądanie powierzchni planetarnych. Możliwość śledzenia tych zmian z Ziemi ułatwia obserwowanie aktywnych obszarów i badanie, w jaki sposób ewoluują w czasie.

Odkrycia dr Conrad i współpracowników stanowią główny moment studiowania księżyców i planet z Ziemi. Pokazują, w jaki sposób stosowanie wyostrzonych obrazów widzialnych może pomóc naukowcom lepiej zrozumieć, w jaki sposób wulkany i inne procesy powierzchni działają poza naszą planetą. Dzięki Shark-Vis eksperci mogą nadal obserwować zmieniającą się powierzchnię IO, zdobywając nową wiedzę na temat jednego z najbardziej aktywnych geologicznie miejsc w Układzie Słonecznym.

Referencje dziennika

Conrad A., Pedichini F., Li Causi G., Antoniucci S., De Pater I., Davies AG, i in. „Obserwacja wznowienia IO poprzez osadzanie pióropusza za pomocą naziemnej adaptacyjnej optyki o widocznych długościach fal z LBT Shark-Vis.” Geophysical Research Letters, 2024. DOI: https://doi.org/10.1029/2024GL108609

O autorze

Dr Al Conrad Otrzymał doktorat z informatyki na University of California w Santa Cruz w 1994 roku. Przed dołączeniem do LBT w 2014 r. Pracował jako inżynier oprogramowania i Astronomer wspierający zarówno obserwatorie Lick i Keck, zanim przeniósł się do Instytutu Astronomii Maxa Plancka, aby poprowadzić rozwój systemu warstwy naziemnej AO dla Linc-Nirvana (LN). W LBT AL służył jako punkt kontaktowy dla uruchomienia LN, LBTI i Luci/Ao. Jego obecne obowiązki obejmują archiwum naukowe, Shark-Nir, Shark-Vis, LN i OSCO. Jego zainteresowania badawcze obejmują systemy asteroid i opracowanie nowych technik do badania komet, planet i księżyców planet, w szczególności Moon IO Jowisza. Lubi jeździć na rowerze, żeglarstwo i wyprostować wiosłowanie kajakowe.