تصویری از وضوح بی‌سابقه فعال‌ترین جرم آتشفشانی منظومه شمسی

به گزارش ایسنا، دانشمندان با استفاده از تلسکوپی که روی یک کوه واقع در آریزونا قرار گرفته است، موفق شدند عکس جدیدی را از قمر فعال مشتری موسوم به «آیو»(Io) بگیرند و این عکس به قدری دقیق است که حتی با تصاویر فضایی گرفته‌شده از جهان رقابت می‌کند.

به نقل از اسپیس، دانشمندان برای ثبت این عکس‌، از دوربین موسوم به «SHARK-VIS» استفاده کردند که اخیرا روی «تلسکوپ بزرگ دوچشمی»(LBT) واقع در کوه گراهام آریزونا نصب شده است.

عکس‌ جدید، ویژگی‌هایی را روی سطح آیو به وسعت 80 کیلومتر نشان می‌دهد. دریافت چنین وضوحی تاکنون تنها با فضاپیمایی امکان‌پذیر بود که مشتری را مطالعه می‌کند. «دانشگاه آریزونا»(UArizona) که این تلسکوپ را مدیریت می‌کند، در یک بیانیه نوشت: این کار معادل عکس گرفتن از یک جرم به اندازه یک سکه از فاصله 161 کیلومتری است.

عکس‌ جدید آیو در واقع آن قدر پیچیده است که دانشمندان می‌توانند ذخایر گدازه پرتاب‌شده از دو آتشفشان فعال را در جنوب استوای قمر تشخیص دهند. عکس تلسکوپ بزرگ دوچشمی از آیو که در اوایل ژانویه گرفته شده، حلقه‌ای از گوگرد را به رنگ قرمز تیره در اطراف آتشفشان «پله»(Pele) نشان می‌دهد.

پله یک آتشفشان برجسته است که معمولا ستون‌هایی از گدازه را تا ارتفاع 300 کیلومتری بالای سطح آیو پرتاب می‌کند. به نظر می‌رسد که این حلقه تا حدی توسط زباله‌های سفید پنهان شده است. این زباله‌های سفید نشان‌دهنده دی‌اکسید گوگرد منجمد هستند که از یک آتشفشان همسایه به نام «پیلان پاترا»(Pillan Patera) پرتاب می‌شوند.

تا آوریل، حلقه قرمز پله یک بار دیگر در عکس‌های ثبت‌شده با فضاپیمای «جونو»(Juno) ناسا ظاهر شد که طی نزدیک‌ترین پرواز آن از کنار آیو در دو دهه اخیر گرفته شدند. در این عکس‌ها، حلقه تقریبا کامل دیده می‌شود و مواد جدیدی را نشان می‌دهد که از آتشفشان فعال فوران کرده‌اند.

«ایمکه دو پاتر»(Imke de Pater) پژوهشگر «دانشگاه کالیفرنیا برکلی»(UC Berkeley) گفت: این نوعی رقابت بین فوران پیلان و فوران پله در مقدار و سرعت رسوب است. به محض توقف کامل پیلان، دوباره با رسوبات قرمز پله پوشانده می‌شود.

فوران‌های آتشفشانی آیو از جمله فوران‌های پله و پیلان، در اثر گرمای اصطکاکی ایجادشده در اعماق قمر و یک کشش گرانشی بین مشتری و دو قمر مجاور دیگر آن «اروپا»(Europa) و «گانیمد»(Ganymede) انجام می‌شوند.

نظارت بر فعالیت‌های آتشفشانی آیو که احتمالا در بیشتر عمر 4.57 میلیارد ساله‌ خود جهان را تحت تأثیر قرار داده است، می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا اطلاعاتی را درباره چگونگی شکل‌گیری سطح قمر در اثر فوران‌ها بیاموزند.

تغییرات روی سطح آیو که فعال‌ترین جرم آتشفشانی منظومه شمسی به شمار می‌رود، از زمان اولین مشاهده فعالیت آتشفشانی آن توسط فضاپیمای «وویجر»(Voyager) در سال 1979 ثبت شده‌اند. توالی مشابهی از فوران نیز از پله و پیلان پاترا توسط فضاپیمای «گالیله»(Galileo) ناسا در طول سفر به منظومه مشتری بین سال های 1995 تا 2003 مشاهده شد.

«اشلی دیویس»(Ashley Davies) دانشمند ارشد زمین‌شناسی سیاره‌ای در «آزمایشگاه پیش‌رانش جت» ناسا گفت: با وجود این، پیش از نصب دوربین جدید روی تلسکوپ بزرگ دوچشمی در سال گذشته، مشاهده چنین رویدادهایی از روی سطح زمین غیرممکن بود زیرا اگرچه عکس‌های فروسرخ ثبت‌شده با تلسکوپ‌های زمینی می‌توانند نقاط داغ نشان‌دهنده فوران‌های آتشفشانی را شناسایی کنند اما وضوح آنها برای شناسایی مکان‌ دقیق فوران‌ها و تغییرات سطحی مانند رسوبات ستونی جدید کافی نیست.

دیویس و همکارانش در پژوهش خود نوشتند: اگرچه این نوع رخداد ظاهر شدن مجدد ممکن است در آیو رایج باشد اما به دلیل نادر بودن بازدید فضاپیماها و وضوح پایین تلسکوپ‌های زمینی، تعداد کمی از آنها شناسایی شده‌اند. دوربین SHARK-VIS، عصر جدیدی را در تصویربرداری سیاره‌ای آغاز می‌کند.

دوربین SHARK-VIS که توسط «مؤسسه ملی اخترفیزیک ایتالیا»(INAF) و در «رصدخانه رم»(Rome Observatory) ساخته شده است، به واسطه کار کردن با سیستم اپتیک تطبیقی​​ تلسکوپ بزرگ دوچشمی، وضوح بی‌سابقه‌ای را به دست می‌آورد.

این تلسکوپ، جهت آینه‌های دوقلوی خود را در لحظه تغییر می‌دهد تا تاری ناشی از تلاطم اتمسفر را جبران کند. سپس، الگوریتم‌ها بهترین تصاویر را انتخاب و ترکیب می‌کنند تا واضح‌ترین پرتره‌ها را از آیو ارائه دهند.

دیویس گفت: آیو به عنوان یک مورد آزمایشی انتخاب شد زیرا مشخص بود تغییرات سطحی چشمگیری را نشان می‌دهد که در وضوح فضایی SHARK قابل تشخیص هستند. اولین باری که آیو را مشاهده کردیم، متوجه شدیم که واقعا تغییر بزرگی رخ داده است.

این پژوهش در مجله «Geophysical Research Letters» به چاپ رسید.