Veliki binokularni teleskop (LBT), koji se nalazi na planini Graham u Arizoni, a vodi ga Univerzitet Arizona, deo je sledeće generacije izuzetno velikih teleskopa (ELT). Sa dva primarna ogledala dimenzija 8,4 m, ima površinu prikupljanja nešto veću od one kod 30-metarskog teleskopa.
Sa svojom rezolucijom, adaptivnom optikom i sofisticiranim instrumentima, od ovih teleskopa se očekuje da istražuju dublje u Univerzum i pružaju zapanjujuće slike svega, od udaljenih galaksija do objekata u našem Sunčevom sistemu.
Međunarodni tim na čelu sa Univerzitetom u Arizoni nedavno je nabavio slike Jupiterovog meseca Io koje su bile slike najveće rezolucije ikada snimljene zemaljskim teleskopom. Slike su otkrile površinske karakteristike prečnika samo 80 km, što je prostorna rezolucija koja je ranije bila rezervisana za svemirske letelice.
Ovo uključuje NASA-inu misiju Juno, koja je snimila neke od najzapanjujućih slika Ioovih vulkana. Ove slike su omogućili LBT-ov novi instrument SHARK-VIS i adaptivni optički sistem teleskopa.
Tim je predvodio Al Konrad, pomoćni naučnik sa Odeljenja za astronomiju Univerziteta Arizone, opservatorije Stjuart i opservatorije velikog binokularnog teleskopa (LBTO). Njemu su se pridružili istraživači sa Univerziteta u Kaliforniji, Berkli, Kalifornijskog instituta za tehnologiju i NASA-ine Laboratorije za mlazni pogon.
Njihov rad, „Posmatranje Ioovog ponovnog pojavljivanja na površini preko taloženja plume koristeći prizemnu adaptivnu optiku na vidljivim talasnim dužinama sa LBT SHARK-VIS (GRL)“, i LBT slike biće objavljeni u Geophisical Research Letters.
SHARK-VIS je optički koronografski instrument visokog kontrasta dizajniran i napravljen u INAF-Osservatorio Astronomico di Roma. Instrument se napaja obnovljenim LBT ekstremnim adaptivnim sistemom optike, koji se naziva Single konjugovana adaptivna optika nadogradnja za LBT (SOUL). Instaliran je 2023. na LBT zajedno sa infracrvenim instrumentom SHARK-NIR, kako bi se iskoristile prednosti izvanrednog prilagodljivog optičkog sistema teleskopa.
Ključ za instrument je njegova brza kamera za „brzo snimanje“ sa ultra-niskim šumom koja snima usporene snimke koji zamrzavaju optička izobličenja uzrokovana atmosferskim smetnjama.
Gianluca Li Causi, menadžer obrade podataka za SHARK-VIS u Italijanskom nacionalnom institutu za astrofiziku, objasnio je kako to funkcioniše u nedavnom izdanju vesti Univerziteta u Arizoni:
„Mi svoje podatke obrađujemo na računaru da bismo uklonili svaki trag elektronskog otiska senzora. Zatim biramo najbolje okvire i kombinujemo ih koristeći visoko efikasan softverski paket pod nazivom Kraken, koji su razvile naše kolege Daglas Houp i Stjuart Džefris sa Univerziteta Džordžija. Kraken nam omogućava da uklonimo atmosferske efekte, otkrivajući Io u neverovatnoj oštrini.“
Slika SHARK-VIS bila je toliko bogata detaljima da je omogućila istraživačima da identifikuju veliki događaj ponovnog pojavljivanja na površini oko Pelea, jednog od najvećih vulkana Ia koji se nalazi na južnoj hemisferi blizu ekvatora (i nazvan po havajskom božanstvu povezanom sa vatrom i vulkanima) .
Na slici se vidi naslaga oblaka oko Pelea prekrivena naslagama erupcije iz Pilan Patera, susednog vulkana. NASA-ina svemirska sonda Galileo posmatrala je sličnu sekvencu erupcije tokom istraživanja Jupiterovog sistema između 1995. i 2003. Međutim, ovo je bio prvi put da je zemaljska opservatorija napravila tako detaljne slike.
„Promene tumačimo kao tamne naslage lave i bele naslage sumpor-dioksida koje potiču od erupcije u Pilan Pateri, koje delimično prekrivaju Peleovo crveno, sumporom bogato naslage perja“, rekla je koautorka Ešli Dejvis, glavni naučnik u NASA-inoj Laboratoriji za mlazni pogon. .
„Pre SHARK-VIS-a, takve događaje ponovnog pojavljivanja nije bilo moguće posmatrati sa Zemlje.
Io je najdublji od najvećih Jupiterovih satelita (tzv. Galilejevih meseci), koji uključuju Evropu, Ganimeda i Kalista. Otkako je NASA-in svemirski brod Voiager 1 proleteo kroz Jupiterov sistem 1979. godine, naučnici su bili fascinirani Iom i njegovim vulkanskim karakteristikama.
Zajedno sa Evropom i Ganimedom, Io je zaključan u orbitalnoj rezonanciji 1:2:4, gde Evropa pravi dve orbite za svaku orbitu koju napravi Ganimed, a Io čini četiri.
Između njegove interakcije sa ovim mesecima i Jupiterove moćne gravitacije, Iova unutrašnjost se neprestano savija, proizvodeći vruću lavu koja izbija kroz površinu. Dok su teleskopi snimili infracrvene slike koje su otkrile žarišta izazvana erupcijama, oni nisu dovoljno oštri da otkriju detalje o površini ili identifikuju lokacije erupcija. Praćenjem erupcija na površini Ia, naučnici se nadaju da će steći uvid u mehanizam zagrevanja plime i oseke odgovoran za intenzivan vulkanizam Ia.
„Io, stoga, predstavlja jedinstvenu priliku da saznate o moćnim erupcijama koje su pomogle u oblikovanju površina Zemlje i Meseca u njihovoj dalekoj prošlosti“, rekao je Konrad.
Studije poput ove, dodao je, pomoći će istraživačima da shvate zašto neke planete imaju aktivne vulkane, dok druge nemaju. Na primer, dok se smatra da je Venera još uvek vulkanski aktivna, Mars je dom najvećih vulkana u Sunčevom sistemu, ali je neaktivan.
Ove studije bi takođe mogle jednog dana rasvetliti vulkanske egzoplanete, pomažući astronomima da identifikuju geološku aktivnost na udaljenim planetama (moguća indikacija nastanjivosti).
Naučnik za instrumente SHARK-VIS Simone Antoniucci predviđa da će omogućiti nova posmatranja objekata širom Sunčevog sistema sa sličnom oštrinom, otkrivajući sve vrste karakteristika koje bi inače zahtevale svemirske letelice.
„Oštra vizija SHARK-VIS-a je posebno pogodna za posmatranje površina mnogih tela Sunčevog sistema, ne samo meseci džinovskih planeta već i asteroida“, rekao je on.
„Neke od njih smo već primetili, a podaci se trenutno analiziraju, a planiramo da posmatramo još.
