دانشمندان با استفاده از تلسکوپی که بر روی کوهی در آریزونا قرار گرفته است، موفق به گرفتن عکسهای فوری از قمر فعال مشتری یعنی آیو شدهاند – و این تصاویر به قدری دقیق هستند که حتی با تصاویری از جهان که از فضا گرفته شده است، رقابت میکنند.
برای ثبت این مناظر، تیم از دوربینی به نام SHARK-VIS استفاده کرد که اخیراً بر روی تلسکوپ بزرگ دوچشمی (LBT) واقع در کوه گراهام آریزونا نصب شده است. تصاویر جدید ویژگیهایی را در سطح Io به وسعت ۵۰ مایل (۸۰ کیلومتر) نشان میدهند – وضوحی که تاکنون فقط با فضاپیماهایی که مشتری را مطالعه میکردند امکانپذیر بود. بر اساس بیانیه دانشگاه آریزونا که مدیریت تلسکوپ را بر عهده دارد، این معادل عکس گرفتن از یک شی به اندازه یک سکه از فاصله ۱۰۰ مایلی (۱۶۱ کیلومتری) است.
تصاویر جدید Io در واقع آنقدر پیچیده هستند که دانشمندان می توانند ذخایر همپوشانی گدازه ای را که توسط دو آتشفشان فعال درست در جنوب استوای ماه به بیرون پرتاب می شود، تشخیص دهند. تصویر LBT از آیو که در اوایل دی گرفته شده است، حلقهای از گوگرد به رنگ قرمز تیره را در اطراف پله نشان میدهد، که آتشفشانی برجسته است که به طور معمول ستونهایی به اندازه آلاسکا را تا ارتفاع ۱۸۶ مایلی (۳۰۰ کیلومتری) بالای سطح آیو پرتاب میکند. به نظر می رسد که این حلقه تا حدی توسط زباله های سفید (نماینده دی اکسید گوگرد منجمد) از یک آتشفشان همسایه به نام Pillan Patera که فوران کمتری دارد پنهان شده است. تا فروردین، حلقه قرمز پله بار دیگر در تصاویر گرفته شده توسط فضاپیمای ناسا، جونو، در طول نزدیکترین پرواز خود از کنار ماه در دو دهه گذشته، تقریباً کامل دیده میشود و زباله جدیدی از مواد فورانشده توسط آتشفشان فعال را نشان میدهد.
ایمکه دی پاتر از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، یکی دیگر از نویسندگان این مطالعه، در بیانیه دیگری گفت: این نوعی رقابت بین فوران پیلان و فوران پله، میزان و سرعت رسوب هر یک است. به محض اینکه پیلان کاملا متوقف شود، دوباره توسط رسوبات قرمز پله پوشانده خواهد شد.
فورانهای آتشفشانی آیو، از جمله فورانهای پله و پیلان پاترا، توسط گرمای اصطکاکی ایجاد شده در اعماق ماه در نتیجه یک طناب کشی گرانشی بین مشتری و دو قمر مجاور دیگرش اروپا و گانیمد انجام میشوند. نظارت بر فعالیتهای آتشفشانی آیو، که احتمالاً در اکثر (اگر نه همه) از ۴.۵۷ میلیارد سال عمر آن، جهان را تحت تأثیر قرار داده است، میتواند به دانشمندان کمک کند تا در مورد چگونگی شکلگیری سطح ماه به طور کل فورانها بیاموزند.
تغییرات سطحی روی Io، که در واقع فعالترین جسم آتشفشانی منظومه شمسی است، از زمانی که فضاپیمای وویجر برای اولین بار فعالیت آتشفشانی روی این ماه را در سال ۱۳۵۷ مشاهده کرد، ثبت شده است. توالی مشابهی از فورانها نیز از پله و پیلان پاترا مشاهده شده است. فضاپیمای گالیله ناسا در طول سفر خود به منظومه مشتری بین سالهای ۱۳۷۳ تا ۱۳۸۱ این تغییرات را بررسی کرد.
اشلی دیویس، یکی از نویسندگان این مطالعه، دانشمند اصلی علوم زمین سیاره ای در آزمایشگاه پیشرانه جت ناسا، گفت: با این حال، قبل از نصب دوربین جدید بر روی LBT در سال گذشته، ‘مشاهده چنین رویدادهایی از روی زمین غیرممکن بود.’ بیانیه به این دلیل که دانشمندان میگویند در حالی که تصاویر مادون قرمز از تلسکوپهای زمینی میتوانند نقاط داغی را که به فورانهای آتشفشانی در حال انجام اشاره میکنند بو بکشند، وضوح آنها برای شناسایی مکانهای دقیق فورانها و تغییرات سطحی مانند رسوبات ستونهای تازه کافی نیست.
دیویس و همکارانش در مطالعه جدیدی که روز سهشنبه ۱۵ خرداد در مجله Geophysical Research Letters منتشر شد، نوشتند: اگرچه این نوع رخداد دوباره روی سطح زمین ممکن است در Io رایج باشد، اما تعداد کمی از آنها به دلیل نادر بودن بازدید از فضاپیما و وضوح فضایی پایینی که قبلاً از تلسکوپهای زمینی در دسترس بود، شناسایی شدهاند. ‘SHARK-VIS عصر جدیدی را در تصویربرداری سیاره ای آغاز می کند.’
SHARK-VIS که توسط مؤسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا در رصدخانه نجوم رم ساخته شده است، وضوح بیسابقهای را با کار کردن با سیستم اپتیک تطبیقی LBT به دست میآورد که آینههای دوقلوی خود را در زمان واقعی تغییر میدهد تا تاری ناشی از تلاطم اتمسفر را جبران کند. . سپس الگوریتمها بهترین تصاویر را انتخاب و ترکیب میکنند، که منجر به واضحترین پرترههای Io میشود که با استفاده از تلسکوپ زمینی قابل دستیابی است.
دیویس به Astronomy گفت: Io بهعنوان یک مورد آزمایشی انتخاب شد، زیرا مشخص بود که تغییرات سطحی چشمگیری را نشان میدهد که در وضوح فضایی SHARK قابل تشخیص است. همانطور که اتفاق می افتد، اولین بار که Io را مشاهده کردیم متوجه شدیم که واقعاً تغییر بزرگی رخ داده است.
