แม้ว่า Voyager และ Galileo จะปฏิบัติภารกิจสำรวจหลักฐานของกิจกรรมภูเขาไฟบน Io แต่มันก็มีขนนกสีฟ้าจาง ๆ ที่ขอบกิ่งของ Io ในภาพที่ได้รับการปรับปรุงอย่างดีจาก Voyager ซึ่งเป็นหลักฐานแรกของธรรมชาติอันวุ่นวายของดวงจันทร์
คุณอยากเป็นนักดาราศาสตร์เก้าอี้ตัวเองใช่ไหม? นักวิจัยกลุ่มหนึ่งในแคลิฟอร์เนียได้ยกระดับรอยเว้าโดยการเฝ้าสังเกตการระเบิดของภูเขาไฟอย่างรุนแรงบนดวงจันทร์ไอโอที่แปลกประหลาดที่สุดของดาวพฤหัสไอโอจากความสะดวกสบายในบ้านของพวกเขา
Io สุดของดวงจันทร์ที่ใหญ่ที่สุดสี่ดวงรอบดาวพฤหัสหรือดวงจันทร์กาลิเลโอเป็นวัตถุที่มีภูเขาไฟมากที่สุดในระบบสุริยจักรวาลที่มีภูเขาไฟที่ใช้งานอยู่มากกว่า 400 แห่งที่พ่นควันกำมะถันและซัลเฟอร์ไดออกไซด์ออกมา นักวิทยาศาสตร์คิดว่าแรงดึงโน้มถ่วงของสงครามกับจูปิเตอร์เป็นสาเหตุหนึ่งของความหยาบคายรุนแรงของไอโอ นักวิจัยชี้ให้เห็นว่ากระบวนการส่วนใหญ่ไม่เข้าใจดี ในขณะที่การปะทุของ Io ไม่สามารถมองเห็นได้โดยตรงจากโลกทีมนำโดย Frank Marchis นักวิจัยที่ Carl Sagan Center ของ SETI Institute ได้ก่อตั้งขึ้นด้วยการผสมผสานที่เป็นเอกลักษณ์ของอาร์เรย์กล้องโทรทรรศน์บนโลกและภาพถ่ายเก็บถาวรจาก Voyager และ โพรบกาลิเลโออ้างอิงจากการแถลงข่าว ทีมประกาศการค้นพบของพวกเขาที่การประชุมวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ 2012 แผนกในวันนี้ในรีโน, เนวาดา
“ ตั้งแต่การสังเกตการณ์ Io ครั้งแรกของเราในปี 2544 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ W. M. Keck II ระยะ 10 เมตรจากยอดภูเขาไฟ Mauna Kea ในฮาวายและระบบ AO (เลนส์ปรับตัว) กลุ่มของเรารู้สึกตื่นเต้นมากเกี่ยวกับเทคโนโลยี” มาร์นิสกล่าว “ เราเริ่มใช้ AO ที่กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่มากในชิลีและที่กล้องโทรทรรศน์เมถุนตอนเหนือในฮาวาย เทคโนโลยีได้รับการปรับปรุงในช่วงหลายปีที่ผ่านมาและคุณภาพของภาพและประโยชน์ของเครื่องมือที่ซับซ้อนเหล่านี้ทำให้พวกเขาเป็นส่วนหนึ่งของชุดเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่”
ขนนกสีฟ้าจาง ๆ บนภาพที่มีเมล็ดละเอียดและได้รับการปรับปรุงอย่างดีจาก Voyager 1 เป็นครั้งแรกที่บอกใบ้ถึงธรรมชาติที่มีชีวิตชีวาของ Io กล้องของ Voyager แสดงภูมิประเทศที่แปลกประหลาดของทุ่งภูเขาไฟจุดด่างดำและขนนกที่เคลื่อนไหวอยู่ นักวิทยาศาสตร์เรียกมันว่า "พิซซ่ามูน" การสำรวจกาลิเลโอของนาซ่าสำรวจภูเขาไฟมากกว่า 160 ลูกในระยะต่าง ๆ ของการปะทุในระหว่างการทัวร์วนรอบดาวเคราะห์ที่ใหญ่ที่สุดของระบบสุริยะ
แต่ภาพที่ชัดเจนจากกาลิเลโอหยุดในปี 2003 การสังเกตวัตถุขนาดดวงจันทร์ที่ระยะทางที่เหลือเชื่อไปยังดาวพฤหัสบดีจากโลกเป็นสิ่งที่ท้าทายเนื่องจากความพร่ามัวที่เกิดจากบรรยากาศที่น่าตื่นเต้นของโลก ตั้งแต่ปี 2544 กล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่ 8-10 เมตรทั้งหมดได้รับการติดตั้งเลนส์ปรับแสงที่ปรับให้เหมาะกับความเบลอนั้น ตั้งแต่ปี 2003 มาร์คิสและทีมของเขาได้รวบรวมการสังเกตการณ์ Io ประมาณ 40 รอบในระยะใกล้อินฟราเรดซึ่งแสดงรายละเอียดเล็ก ๆ น้อย ๆ 100 กิโลเมตรหรือ 60 ไมล์บนพื้นผิวดวงจันทร์
การตรวจจับการปะทุของเด็กที่มีความยาวคลื่นสั้น (ประมาณ 2.1 ไมครอน) ที่ด้านบนและยาวกว่า (ประมาณ 3.2 ไมครอน) ที่ด้านล่างตั้งแต่ปี 2004 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ W. Keck ขนาด 10 เมตร (พฤษภาคม 2004, กันยายน 2007, กันยายน 2007 , กรกฎาคม 2009), กล้องโทรทรรศน์ 8 เมตรราศีเมถุนเหนือ (ส.ค. 2550), และกล้องโทรทรรศน์ 8 เมตร ESO VLT-Yepun (ก.พ. 2550) ทั้งหมดนี้มีระบบเลนส์ปรับตัว ลายเซ็นความร้อนของการปะทุ Tvashtar สามารถเห็นได้ใกล้ขั้วเหนือในภาพที่เก็บรวบรวมในปี 2007 การระเบิดใหม่บน Pillan Patera ถูกพบในเดือนสิงหาคมปี 2007 ตรวจพบการระเบิดเล็กและสว่างใน Loki Patera ในเดือนกรกฎาคม 2009 นี่เป็นครั้งสุดท้าย การปะทุที่สดใสที่ตรวจพบในการสำรวจของเรา; ตั้งแต่นั้นมากิจกรรมภูเขาไฟของไอโอก็หยุดนิ่ง เครดิต: F. Marchis
“ ยานอวกาศสามารถจับภาพแวบเดียวของภูเขาไฟไอโอวอยเอจเจอร์ได้ไม่กี่เดือนกาลิเลโอไม่กี่ปีและนิวฮอไรสันส์สองสามวัน ในทางกลับกันการสำรวจบนพื้นดินสามารถติดตามภูเขาไฟของไอโอในระยะเวลายาวนาน ยิ่งกล้องโทรทรรศน์มองไปที่ Io ยิ่งครอบคลุมช่วงเวลาที่ดีขึ้นเท่าไหร่เราก็จะได้รับ” Julie Rathbun จาก Redlands University นักวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์กล่าวว่าไม่เกี่ยวข้องโดยตรงในการศึกษานี้ แต่ผู้ที่ได้ทำการตรวจสอบ Io กับกล้องโทรทรรศน์ IRTF ของกล้องโทรทรรศน์อวกาศ 3 เมตรของนาซ่านานกว่า 15 ปี “ การสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์ชั้น 8-10m นั้นเป็นการปรับปรุงที่ดีขึ้นอย่างมากในความละเอียดเชิงพื้นที่จากการสำรวจภาคพื้นดินก่อนหน้านี้ ในไม่ช้าพวกเขาจะไม่เพียงเป็นวิธีเดียวของเราในการตรวจสอบภูเขาไฟของไอโอ แต่เป็นวิธีที่ดีที่สุด เราควรทำการสังเกตเหล่านี้บ่อยขึ้น”
การจำลองการสังเกตการณ์ของ Io โดยใช้กล้องโทรทรรศน์ W. Keck และระบบ AO ปัจจุบันระบบ AO รุ่นต่อไปที่ติดตั้งบนกล้องโทรทรรศน์ W. Keck (KNGAO) และ Thirty Meter Telescope (TMT) ที่ติดตั้งระบบ AO (NFIRAOS) . ความละเอียดเชิงพื้นที่ในใจกลางของ Io ที่จัดทำโดยระบบ AO เหล่านี้จะอยู่ที่ 140 กม., 110 กม. และ 35 กม. ในย่านความถี่ H (1.6 ไมครอน) สามารถตรวจพบศูนย์การปะทุที่อายุน้อยสองป้าย A & B ในการสังเกต TMT เท่านั้น เครื่องมือ KNGAO ตรวจพบการระเบิดที่สว่างที่สุดที่ระบุว่า A. Marchis
จากการสำรวจของทีมพบว่ามีการปะทุของเด็กและพลังที่เรียกว่าการปะทุ เหตุการณ์เหล่านี้โดดเด่นบ่งชี้ว่าอุณหภูมิการระเบิดสูง ทีมสังเกตการณ์การตื่นของภูเขาไฟ Tvashtar ขณะที่ New Horizons พุ่งผ่านดาวพฤหัสไปสู่ดาวพลูโต การปะทุเริ่มตั้งแต่เดือนเมษายน 2549 ถึงกันยายน 2550 การสังเกตแบบเก่าจากกาลิเลโอแสดงรูปแบบการปะทุที่คล้ายกันในปี 1999 ยาวนาน 15 เดือน
“ หลักการของภูเขาไฟเหล่านี้ชี้ไปที่ตู้เก็บแมกมาเป็นประจำ” แอชลีย์เดวีส์นักภูเขาไฟที่ห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียและสมาชิกของการศึกษากล่าว “ สิ่งนี้จะช่วยให้เราสามารถจำลองกระบวนการปะทุและเข้าใจถึงความร้อนที่ถูกลบออกจากการตกแต่งภายในที่ลึกล้ำของไอโอโดยกิจกรรมภูเขาไฟรูปแบบเฉพาะนี้”
ทีมพบว่ามีการปะทุเพิ่มอีกสี่ครั้งรวมถึงภูเขาไฟที่ยังไม่ถูกตรวจจับก่อนหน้านี้ในปี 2547 การระเบิดประปรายครั้งใหม่คิดเป็นประมาณร้อยละ 10 ของปริมาณความร้อนเฉลี่ยของ Io การปะทุครั้งนี้มีพลังมากกว่า Tvashtar ในปี 2544 ในขณะที่ทีมยังคงศึกษาไอโอพวกเขาสังเกตเห็นว่าตั้งแต่เดือนกันยายน 2010 ดวงจันทร์ที่เคลื่อนไหวอย่างบ้าคลั่งนั้นเงียบสงบเป็นส่วนใหญ่ การปะทุของอุณหภูมิต่ำเป็นโหลหรือถาวรเกิดขึ้นได้ทั่วโลก แต่ทีมไม่ได้ตรวจพบการปะทุของน้ำพุไฟที่ยังไม่เคยเห็นมาก่อน
“ การก้าวกระโดดครั้งใหญ่ครั้งต่อไปในสาขาดาราศาสตร์ดาวเคราะห์คือการมาถึงของกล้องโทรทรรศน์กระจกเซกเมนต์เซกเมนต์เช่นกล้องโทรทรรศน์สามสิบเมตรคาดว่าจะวางตลาดในปี 2564 มันจะให้ความละเอียดเชิงพื้นที่ 35 กม. ในระยะใกล้อินฟราเรดเทียบเท่ากับ ความละเอียดเชิงพื้นที่ของการสำรวจทั่วโลกโดยยานอวกาศกาลิเลโอ เมื่อชี้ไปที่ Io กล้องโทรทรรศน์เหล่านี้จะเสนอยานอวกาศที่บินผ่านดาวเทียมได้” มาร์คิสกล่าว
ที่มา: SETI
