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(yuǎn)鏡（LBT）位于亞利桑那州的格雷厄姆山，由亞利桑那大學(xué)運(yùn)營(yíng)，是下一代超大型望遠(yuǎn)鏡（ELT）的一部分。它有兩個(gè)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(yuǎn)鏡的收集面積。

憑借其分辨率、自適應(yīng)光學(xué)元件和精密儀器，這些望遠(yuǎn)鏡有望更深入地探測(cè)宇宙，并提供從遙遠(yuǎn)的星系到太陽(yáng)系中物體的驚人圖像。

由亞利桑那大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際團(tuán)隊(duì)最近獲得了木星的月球木衛(wèi)一，這是地面望遠(yuǎn)鏡有史以來(lái)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(guó)宇航局的朱諾號(hào)任務(wù)，該任務(wù)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(yú)-可見(jiàn)光儀器和望遠(yuǎn)鏡的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。

該團(tuán)隊(duì)由亞利桑那大學(xué)天文學(xué)系、斯圖爾特天文臺(tái)和大型雙筒望遠(yuǎn)鏡天文臺(tái)（LBTO）的副科學(xué)家Al Conrad領(lǐng)導(dǎo)。來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校、加州理工學(xué)院和美國(guó)宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)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(jiàn)光波長(zhǎng)下的地面自適應(yīng)光學(xué)器件通過(guò)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(bào).

SHARK-VIS是一種高對(duì)比度光學(xué)日冕成像儀器，設(shè)計(jì)和制造INAF-Osservatorio Astronomico di Roma.該儀器由翻新的 LBT 極端自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)供電，稱為LBT的單共軛自適應(yīng)光學(xué)升級(jí)（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(yuǎn)鏡出色的自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)。

該儀器的關(guān)鍵在于其快速、超低噪聲的“快速成像”相機(jī)，可捕捉慢動(dòng)作鏡頭，凍結(jié)大氣干擾引起的光學(xué)失真。

意大利國(guó)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(bào)告中解釋了它是如何工作的亞利桑那大學(xué)新聞稿:

“我們?cè)谟?jì)算機(jī)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(xué)的同事Douglas Hope和Stuart Jefferies開(kāi)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(xì)節(jié)非常豐富，以至于研究人員能夠識(shí)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(guān)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(guó)宇航局的伽利略號(hào)航天器在1995年至2003年間探索木星系統(tǒng)時(shí)觀察到了類似的噴發(fā)序列。然而，這是地球天文臺(tái)第一次拍攝如此詳細(xì)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(shuō)，他是NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的首席科學(xué)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(guó)宇航局的旅行者1號(hào)宇宙飛船飛越木星系統(tǒng)以來(lái)，科學(xué)家們一直對(duì)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(gè)軌道，木衛(wèi)一就會(huì)產(chǎn)生兩個(gè)軌道，而木衛(wèi)一則制造四個(gè)軌道。

在與這些衛(wèi)星的相互作用和木星強(qiáng)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(yuǎn)鏡拍攝的紅外圖像揭示了火山噴發(fā)引起的熱點(diǎn)，但它們不夠清晰，無(wú)法揭示地表細(xì)節(jié)或確定火山噴發(fā)的位置。通過(guò)監(jiān)測(cè)木衛(wèi)一表面的噴發(fā)，科學(xué)家們希望深入了解導(dǎo)致木衛(wèi)一強(qiáng)烈火山活動(dòng)的潮汐加熱機(jī)制。

“因此，木衛(wèi)一提供了一個(gè)獨(dú)特的機(jī)會(huì)，可以了解幫助塑造地球表面的強(qiáng)大噴發(fā)和月亮在他們遙遠(yuǎn)的過(guò)去，“康拉德說(shuō)。

他補(bǔ)充說(shuō)，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(méi)有。例如，雖然金星被認(rèn)為仍然處于火山活動(dòng)狀態(tài)，火星是太陽(yáng)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(xué)家識(shí)別遙遠(yuǎn)行星的地質(zhì)活動(dòng)（可能表明宜居性）。

SHARK-VIS儀器科學(xué)家Simone Antoniucci預(yù)計(jì)，它將以類似的清晰度對(duì)整個(gè)太陽(yáng)系的物體進(jìn)行新的觀測(cè)，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(yáng)系天體的表面，不僅是巨行星的衛(wèi)星，還有小行星，”他說(shuō)。

“我們已經(jīng)觀察到其中一些，目前正在分析數(shù)據(jù)，并計(jì)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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