木星地獄般的月亮從地球表面拍攝的令人驚嘆的新照片

這大型雙筒望遠鏡（LBT）位于亞利桑那州的格雷厄姆山，由亞利桑那大學運營，是下一代超大型望遠鏡（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）望遠鏡的收集面積。

憑借其分辨率、自適應光學元件和精密儀器，這些望遠鏡有望更深入地探測宇宙，并提供從遙遠的星系到太陽系中物體的驚人圖像。

由亞利桑那大學領導的一個國際團隊最近獲得了木星的月球木衛(wèi)一，這是地面望遠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，該任務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-可見光儀器和望遠鏡的自適應光學系統(tǒng)。

該團隊由亞利桑那大學天文學系、斯圖爾特天文臺和大型雙筒望遠鏡天文臺（LBTO）的副科學家Al Conrad領導。來自加州大學伯克利分校、加州理工學院和美國宇航局噴氣推進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光學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日冕成像儀器，設計和制造INAF-Osservatorio Astronomico di Roma.該儀器由翻新的 LBT 極端自適應光學系統(tǒng)供電，稱為LBT的單共軛自適應光學升級（靈魂）。它于 2023 年與近紅外儀器 SHARK-NIR 一起安裝在 LBT 上，以利用望遠鏡出色的自適應光學系統(tǒng)。

該儀器的關鍵在于其快速、超低噪聲的“快速成像”相機，可捕捉慢動作鏡頭，凍結大氣干擾引起的光學失真。

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新聞稿:

“我們在計算機上處理數(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噴氣推進實驗室的首席科學家。

“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)，科學家們希望深入了解導致木衛(wèi)一強烈火山活動的潮汐加熱機制。

“因此，木衛(wèi)一提供了一個獨特的機會，可以了解幫助塑造地球表面的強大噴發(fā)和月亮在他們遙遠的過去，“康拉德說。

他補充說，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，幫助天文學家識別遙遠行星的地質(zhì)活動（可能表明宜居性）。

SHARK-VIS儀器科學家Simone Antoniucci預計，它將以類似的清晰度對整個太陽系的物體進行新的觀測，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。

本文最初發(fā)表于今天的宇宙.閱讀原文.

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