木星地狱般的月亮从地球表面拍摄的令人惊叹的新照片

大型双筒望远镜(LBT)位于亚利桑那州的格雷厄姆山,由亚利桑那大学运营,是下一代超大型望远镜(ELT)的一部分。它有两个主镜,尺寸为 8.4 米(~27.5 英尺),其收集面积略大于 30 米(98.4 英尺)望远镜的收集面积。

凭借其分辨率、自适应光学元件和精密仪器,这些望远镜有望更深入地探测宇宙,并提供从遥远的星系到太阳系中物体的惊人图像。

由亚利桑那大学领导的一个国际团队最近获得了木星的月球木卫一,这是地面望远镜有史以来拍摄的分辨率最高的照片。这些图像显示表面特征的直径仅为80公里(50英里),这是以前为航天器保留的空间分辨率。

这包括美国宇航局的朱诺号任务,该任务捕获了一些最令人惊叹的图像木卫一的火山。这些图像是由 LBT 的新鲨鱼-可见光仪器和望远镜的自适应光学系统。

该团队由亚利桑那大学天文学系、斯图尔特天文台和大型双筒望远镜天文台(LBTO)的副科学家Al Conrad领导。来自加州大学伯克利分校、加州理工学院和美国宇航局喷气推进实验室的研究人员也加入了他的行列。

他们的论文,”使用LBT SHARK-VIS(GRL)在可见光波长下的地面自适应光学器件通过羽流沉积观察木卫一的重铺“,LBT 图像将发布在地球物理研究快报.

SHARK-VIS是一种高对比度光学日冕成像仪器,设计和制造INAF-Osservatorio Astronomico di Roma.该仪器由翻新的 LBT 极端自适应光学系统供电,称为LBT的单共轭自适应光学升级(灵魂)。它于 2023 年与近红外仪器 SHARK-NIR 一起安装在 LBT 上,以利用望远镜出色的自适应光学系统。

该仪器的关键在于其快速、超低噪声的“快速成像”相机,可捕捉慢动作镜头,冻结大气干扰引起的光学失真。

意大利国家天体物理研究所SHARK-VIS的数据处理经理Gianluca Li Causi在最近的一份报告中解释了它是如何工作的亚利桑那大学新闻稿:

“我们在计算机上处理数据,以消除传感器电子足迹的任何痕迹。然后,我们选择最佳框架,并使用名为Kraken的高效软件包将它们组合在一起,该软件包由佐治亚州立大学的同事Douglas Hope和Stuart Jefferies开发。Kraken 允许我们消除大气效果,以令人难以置信的清晰度揭示 Io。

SHARK-VIS图像的细节非常丰富,以至于研究人员能够识别出贝利周围的重大重铺事件,贝利是位于赤道附近的南半球最大的火山之一(以夏威夷与火和火山有关的神灵命名)。

木星卫星木卫一,由SHARK-VIS于2024年1月10日拍摄。(INAF/大型双筒望远镜天文台/佐治亚州立大学;SHARK-VIS/F. Pedichini 的 IRV 波段观测;由 D. Hope、S. Jefferies、G. Li Causi 处理)

该图像显示了贝利周围的羽流沉积物,上面覆盖着邻近火山皮兰帕特拉火山的喷发沉积物。美国宇航局的伽利略号航天器在1995年至2003年间探索木星系统时观察到了类似的喷发序列。然而,这是地球天文台第一次拍摄如此详细的图像。

艺术家对木卫一内部的概念。(开尔文松/维基媒体)

“我们将这些变化解释为深色熔岩沉积物和白色二氧化硫沉积物,这些沉积物起源于Pillan Patera的喷发,部分覆盖了贝利的红色,富含硫的羽流沉积物,”共同作者Ashley Davies说,他是NASA喷气推进实验室的首席科学家。

“在SHARK-VIS之前,这种重新浮出水面的事件是不可能从地球上观察到的。

木卫一是木星最大卫星的最内层(又名。伽利略卫星),其中包括木卫二、木卫三和木卫四。自从1979年美国宇航局的旅行者1号宇宙飞船飞越木星系统以来,科学家们一直对木卫一及其火山特征着迷。

与木卫二和木卫三一样,木卫一被锁定在1:2:4的轨道共振中,木卫二每制造一个轨道,木卫一就会产生两个轨道,而木卫一则制造四个轨道。

在与这些卫星的相互作用和木星强大的引力之间,木卫一的内部不断弯曲,产生从表面喷发的热熔岩。虽然望远镜拍摄的红外图像揭示了火山喷发引起的热点,但它们不够清晰,无法揭示地表细节或确定火山喷发的位置。通过监测木卫一表面的喷发,科学家们希望深入了解导致木卫一强烈火山活动的潮汐加热机制。

“因此,木卫一提供了一个独特的机会,可以了解帮助塑造地球表面的强大喷发和月亮在他们遥远的过去,“康拉德说。

他补充说,像这样的研究将帮助研究人员理解为什么有些行星有活火山,而另一些则没有。例如,虽然金星被认为仍然处于火山活动状态,火星是太阳系中最大的火山的所在地,但并不活跃。

这些研究也可能有朝一日揭示火山系外行星,帮助天文学家识别遥远行星的地质活动(可能表明宜居性)。

SHARK-VIS仪器科学家Simone Antoniucci预计,它将以类似的清晰度对整个太阳系的物体进行新的观测,揭示出原本需要航天器的各种特征。

“SHARK-VIS的敏锐视野特别适合观察许多太阳系天体的表面,不仅是巨行星的卫星,还有小行星,”他说。

“我们已经观察到其中一些,目前正在分析数据,并计划观察更多。

本文最初发表于今天的宇宙.阅读原文.

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