Embora as missões espaciais Voyager e Galileo observassem evidências de atividade vulcânica em Io, era uma fraca plumagem azul na borda do membro de Io em uma imagem altamente aprimorada da Voyager que primeiro ofereceu evidências da natureza turbulenta da lua.
Você gosta de ser um astrônomo de poltrona? Um grupo de pesquisadores da Califórnia aumentou seu nível ao monitorar as intensas erupções vulcânicas na lua mais estranha de Júpiter, Io, no conforto de sua casa.
Io, a mais interna das quatro maiores luas em torno de Júpiter, ou as luas da Galiléia, é o objeto mais vulcanicamente ativo do Sistema Solar, com mais de 400 vulcões ativos cuspindo plumas de enxofre e dióxido de enxofre. Os cientistas acham que um cabo de guerra gravitacional com Júpiter é uma causa do intenso vulcanismo de Io. Os pesquisadores apontam que a maioria dos processos não é bem compreendida. Embora as erupções de Io não possam ser vistas diretamente da Terra, uma equipe liderada por Frank Marchis, pesquisador do Centro Carl Sagan do Instituto SETI, criou uma combinação única de matrizes de telescópios terrestres e imagens de arquivo da Voyager e Sondas Galileu, de acordo com um comunicado de imprensa. A equipe anunciou suas descobertas na reunião da Divisão de Ciências Planetárias de 2012, hoje em Reno, Nevada.
“Desde nossa primeira observação de Io em 2001, usando o telescópio W. M. Keck II de 10 m do topo de Mauna Kea, no Havaí, e seu sistema AO (óptica adaptativa), nosso grupo ficou muito empolgado com a tecnologia”, diz Marchis. “Também começamos a usar o AO no Very Large Telescope no Chile e no Gemini North no Havaí. A tecnologia melhorou ao longo dos anos e a qualidade e utilidade da imagem desses instrumentos complexos os tornaram parte do conjunto essencial de instrumentos para grandes telescópios. ”
Uma pluma azul fraca em uma imagem granulada e altamente aprimorada da Voyager 1 sugeriu a natureza dinâmica de Io. As câmeras da Voyager mostraram um terreno bizarro de campos vulcânicos, manchas escuras e plumas ativas. Os cientistas o apelidaram de "Pizza Moon". A sonda Galileo da NASA observou mais de 160 vulcões ativos em vários estágios de erupção durante seu passeio pelo maior planeta do sistema solar.
Mas as imagens nítidas de Galileu cessaram em 2003. Observar um objeto do tamanho da Lua a uma distância incrível de Júpiter da Terra é um desafio devido ao embaçamento causado pela agitação da atmosfera da Terra. Desde 2001, todos os grandes telescópios de 8 a 10 metros foram equipados com ótica adaptativa que corrige esse desfoque. Desde 2003, Marchis e sua equipe coletam cerca de 40 ciclos de observações de Io no infravermelho próximo, mostrando detalhes tão pequenos quanto 100 quilômetros na superfície da lua.
Observações de várias erupções brilhantes e jovens detectadas em comprimentos de onda curtos (~ 2,1 mícrons) na parte superior e comprimentos de onda mais longos (~ 3,2 mícrons) na parte inferior desde 2004, usando o telescópio W. Keck de 10 metros (maio de 2004, agosto de 2007, setembro de 2007 , Julho de 2009), o telescópio Gemini North de 8 metros (agosto de 2007) e o telescópio ESO VLT-Yepun de 8 metros (fevereiro de 2007), todos com seus sistemas de óptica adaptativa. A assinatura térmica da explosão de Tvashtar pode ser vista perto do Pólo Norte nas imagens coletadas em 2007. Uma nova erupção em Pillan Patera foi vista em agosto de 2007. Uma erupção jovem e brilhante foi detectada em Loki Patera em julho de 2009. Esta é a última erupção brilhante que foi detectada em nossa pesquisa; desde então, a atividade vulcânica de Io tem estado inativa. Crédito: F. Marchis
“As naves espaciais só conseguiram capturar vislumbres fugazes dos vulcões de Io, a Voyager por alguns meses, o Galileo por alguns anos e a New Horizons por alguns dias. As observações terrestres, por outro lado, podem continuar a monitorar os vulcões de Io em longas escalas de tempo. Quanto mais telescópios olharem para Io, melhor será a cobertura do tempo. ” Disse Julie Rathbun, da Universidade de Redlands, uma cientista planetária que não está diretamente envolvida neste estudo, mas que realiza o monitoramento de Io com o telescópio IRTF de 3 metros da NASA há mais de 15 anos. “As observações AO dos telescópios da classe 8-10m são uma melhoria dramática na resolução espacial em relação às observações anteriores em terra. Em breve, eles não serão apenas a única maneira de monitorar os vulcões de Io, mas a melhor maneira. Deveríamos fazer essas observações com mais frequência. ”
Simulação de observações de Io usando o telescópio W. Keck e seu sistema AO atual, um sistema AO de próxima geração montado no telescópio W. Keck (KNGAO) e o Telescópio Thirty Meter (TMT) equipado com seu sistema AO (NFIRAOS) . A resolução espacial no centro de Io fornecida por esses sistemas AO é respectivamente 140 km, 110 km e 35 km na banda H (1,6 mícrons). Dois centros eruptivos jovens rotulados como A e B podem ser detectados apenas nas observações da TMT. O instrumento KNGAO detectou a erupção mais brilhante rotulada como A. Marchis
Segundo a equipe, as observações revelam uma série de erupções jovens e energéticas chamadas explosões. Esses eventos se destacam indicando uma alta temperatura de erupção. Coincidentemente, a equipe observou o despertar do vulcão Tvashtar enquanto a New Horizons passava por Júpiter a caminho de Plutão. A erupção durou de abril de 2006 a setembro de 2007. Observações mais antigas do Galileo mostram um padrão de erupção semelhante em 1999, com duração de 15 meses.
"A episodicidade desses vulcões aponta para uma recarga regular das câmaras de armazenamento de magma", disse Ashley Davies, vulcanologista do Jet Propulsion Laboratory, California Institute of Technology, e membro do estudo. "Isso nos permitirá modelar o processo de erupção e entender como o calor é removido do interior profundo de Io por esse estilo particular de atividade vulcânica".
A equipe encontrou quatro erupções adicionais, incluindo um vulcão ativo anteriormente não observado em 2004. A nova explosão esporádica representou cerca de 10% da produção térmica média de Io, de acordo com Marchis. A explosão foi mais enérgica que Tvashtar em 2001. Embora a equipe continue estudando Io, eles observaram que desde setembro de 2010, a lua loucamente ativa tem estado praticamente quieta. Uma dúzia ou mais de erupções permanentes e de baixa temperatura pontilham o mundo, mas a equipe não detectou as jovens erupções do tipo fonte de fogo vistas anteriormente.
“O próximo salto gigante no campo da astronomia planetária é a chegada de telescópios de espelho segmentado gigante, como o Telescópio de Trinta Metros, que deve estar disponível em 2021. Ele fornecerá uma resolução espacial de 35 km no infravermelho próximo, equivalente a a resolução espacial das observações globais realizadas pela sonda Galileo. Quando apontados para Io, esses telescópios oferecerão o equivalente a uma nave espacial sobrevoando o satélite ”, afirmou Marchis.
Fonte: SETI
