木星地獄般的月亮從地球表面拍攝的令人驚嘆的新照片
這大型雙筒望遠(yuǎn)鏡(LBT)位于亞利桑那州的格雷厄姆山,由亞利桑那大學(xué)運(yùn)營,是下一代超大型望遠(yuǎn)鏡(ELT)的一部分。它有兩個主鏡,尺寸為 8.4 米(~27.5 英尺),其收集面積略大于 30 米(98.4 英尺)望遠(yuǎn)鏡的收集面積。
憑借其分辨率、自適應(yīng)光學(xué)元件和精密儀器,這些望遠(yuǎn)鏡有望更深入地探測宇宙,并提供從遙遠(yuǎn)的星系到太陽系中物體的驚人圖像。
由亞利桑那大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個國際團(tuán)隊最近獲得了木星的月球木衛(wèi)一,這是地面望遠(yuǎn)鏡有史以來拍攝的分辨率最高的照片。這些圖像顯示表面特征的直徑僅為80公里(50英里),這是以前為航天器保留的空間分辨率。
這包括美國宇航局的朱諾號任務(wù),該任務(wù)捕獲了一些最令人驚嘆的圖像木衛(wèi)一的火山。這些圖像是由 LBT 的新鯊魚-可見光儀器和望遠(yuǎn)鏡的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。
該團(tuán)隊由亞利桑那大學(xué)天文學(xué)系、斯圖爾特天文臺和大型雙筒望遠(yuǎn)鏡天文臺(LBTO)的副科學(xué)家Al Conrad領(lǐng)導(dǎo)。來自加州大學(xué)伯克利分校、加州理工學(xué)院和美國宇航局噴氣推進(jìn)實驗室的研究人員也加入了他的行列。
他們的論文,”使用LBT SHARK-VIS(GRL)在可見光波長下的地面自適應(yīng)光學(xué)器件通過羽流沉積觀察木衛(wèi)一的重鋪“,LBT 圖像將發(fā)布在地球物理研究快報.
SHARK-VIS是一種高對比度光學(xué)日冕成像儀器,設(shè)計和制造INAF-Osservatorio Astronomico di Roma.該儀器由翻新的 LBT 極端自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)供電,稱為LBT的單共軛自適應(yīng)光學(xué)升級(靈魂)。它于 2023 年與近紅外儀器 SHARK-NIR 一起安裝在 LBT 上,以利用望遠(yuǎn)鏡出色的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。
該儀器的關(guān)鍵在于其快速、超低噪聲的“快速成像”相機(jī),可捕捉慢動作鏡頭,凍結(jié)大氣干擾引起的光學(xué)失真。
意大利國家天體物理研究所SHARK-VIS的數(shù)據(jù)處理經(jīng)理Gianluca Li Causi在最近的一份報告中解釋了它是如何工作的亞利桑那大學(xué)新聞稿:
“我們在計算機(jī)上處理數(shù)據(jù),以消除傳感器電子足跡的任何痕跡。然后,我們選擇最佳框架,并使用名為Kraken的高效軟件包將它們組合在一起,該軟件包由佐治亞州立大學(xué)的同事Douglas Hope和Stuart Jefferies開發(fā)。Kraken 允許我們消除大氣效果,以令人難以置信的清晰度揭示 Io。
SHARK-VIS圖像的細(xì)節(jié)非常豐富,以至于研究人員能夠識別出貝利周圍的重大重鋪事件,貝利是位于赤道附近的南半球最大的火山之一(以夏威夷與火和火山有關(guān)的神靈命名)。
該圖像顯示了貝利周圍的羽流沉積物,上面覆蓋著鄰近火山皮蘭帕特拉火山的噴發(fā)沉積物。美國宇航局的伽利略號航天器在1995年至2003年間探索木星系統(tǒng)時觀察到了類似的噴發(fā)序列。然而,這是地球天文臺第一次拍攝如此詳細(xì)的圖像。
“我們將這些變化解釋為深色熔巖沉積物和白色二氧化硫沉積物,這些沉積物起源于Pillan Patera的噴發(fā),部分覆蓋了貝利的紅色,富含硫的羽流沉積物,”共同作者Ashley Davies說,他是NASA噴氣推進(jìn)實驗室的首席科學(xué)家。
“在SHARK-VIS之前,這種重新浮出水面的事件是不可能從地球上觀察到的。
木衛(wèi)一是木星最大衛(wèi)星的最內(nèi)層(又名。伽利略衛(wèi)星),其中包括木衛(wèi)二、木衛(wèi)三和木衛(wèi)四。自從1979年美國宇航局的旅行者1號宇宙飛船飛越木星系統(tǒng)以來,科學(xué)家們一直對木衛(wèi)一及其火山特征著迷。
與木衛(wèi)二和木衛(wèi)三一樣,木衛(wèi)一被鎖定在1:2:4的軌道共振中,木衛(wèi)二每制造一個軌道,木衛(wèi)一就會產(chǎn)生兩個軌道,而木衛(wèi)一則制造四個軌道。
在與這些衛(wèi)星的相互作用和木星強(qiáng)大的引力之間,木衛(wèi)一的內(nèi)部不斷彎曲,產(chǎn)生從表面噴發(fā)的熱熔巖。雖然望遠(yuǎn)鏡拍攝的紅外圖像揭示了火山噴發(fā)引起的熱點,但它們不夠清晰,無法揭示地表細(xì)節(jié)或確定火山噴發(fā)的位置。通過監(jiān)測木衛(wèi)一表面的噴發(fā),科學(xué)家們希望深入了解導(dǎo)致木衛(wèi)一強(qiáng)烈火山活動的潮汐加熱機(jī)制。
“因此,木衛(wèi)一提供了一個獨(dú)特的機(jī)會,可以了解幫助塑造地球表面的強(qiáng)大噴發(fā)和月亮在他們遙遠(yuǎn)的過去,“康拉德說。
他補(bǔ)充說,像這樣的研究將幫助研究人員理解為什么有些行星有活火山,而另一些則沒有。例如,雖然金星被認(rèn)為仍然處于火山活動狀態(tài),火星是太陽系中最大的火山的所在地,但并不活躍。
這些研究也可能有朝一日揭示火山系外行星,幫助天文學(xué)家識別遙遠(yuǎn)行星的地質(zhì)活動(可能表明宜居性)。
SHARK-VIS儀器科學(xué)家Simone Antoniucci預(yù)計,它將以類似的清晰度對整個太陽系的物體進(jìn)行新的觀測,揭示出原本需要航天器的各種特征。
“SHARK-VIS的敏銳視野特別適合觀察許多太陽系天體的表面,不僅是巨行星的衛(wèi)星,還有小行星,”他說。
“我們已經(jīng)觀察到其中一些,目前正在分析數(shù)據(jù),并計劃觀察更多。
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