火山世界的一瞥新望远镜拍摄的木星卫星木卫一图像可与航天器拍摄的图像媲美

亚利桑那州格雷厄姆山上的大型双筒望远镜拍摄了木星火山密布的卫星木卫一的最新照片，这是有史以来地球上的仪器拍摄到的木卫一的最高分辨率。此次观测得益于一种名为SHARK-VIS的新型高对比度光学成像仪器和望远镜的自适应光学系统，该系统可以补偿大气湍流引起的模糊。

这些即将发表在《地球物理研究快报》上的照片显示了直径最小为50英里的表面特征，这种空间分辨率迄今为止只有发射到木星的航天器才能实现。研究小组称，这相当于从100英里外拍摄一枚一角硬币大小的物体。

SHARK-VIS让研究人员能够识别出木卫一最著名火山之一佩利火山周围的重大火山喷发事件。据该论文的第一作者艾尔·康拉德(AlConrad)称，木卫一是太阳系中火山活动最活跃的天体，其喷发活动远超地球上同期的火山喷发活动。

大型双筒望远镜天文台副研究员康拉德说：“因此，木卫一为我们提供了一个独特的机会，让我们了解过去塑造地球和月球表面的强大喷发。”大型双筒望远镜(LBT)是亚利桑那大学斯图尔德天文台下属格雷厄姆山国际天文台的一部分。

康拉德补充说，像这样的研究将有助于研究人员了解为什么太阳系中有些星球是火山星球，而其他星球不是。它们也许有一天能揭示附近恒星周围系外行星系统中火山星球的情况。

木卫一比地球的卫星略大，是木星伽利略卫星中最靠近内部的一颗，除木卫一外，伽利略卫星还包括木卫二、木卫三和木卫四。木卫一处于木星、木卫二和木卫三之间的引力“拉锯战”中，不断受到挤压，导致其内部摩擦生热——据信这是其持续且广泛火山活动的原因。

通过监测木卫一表面的火山喷发，科学家希望深入了解卫星表面下物质的热驱动运动、其内部结构，并最终了解造成木卫一强烈火山活动的潮汐加热机制。

1979年，NASA旅行者号任务工程师琳达·莫拉比托(LindaMorabito)在飞船著名的外行星“大巡游”期间拍摄的一张照片中发现了木卫一火山活动，并首次发现了木卫一的火山活动。自那时起，人们通过太空和地面望远镜进行了无数次观测，记录了木卫一活跃的性质。

木星卫星木卫一，由SHARK-VIS于2024年1月10日拍摄。这是有史以来地球上的望远镜拍摄到的分辨率最高的木卫一图像。该图像结合了三个光谱带——红外、红色和黄色——以突出火山佩利周围的红色环(位于月球中心的右下方)和皮拉火山口周围的白色环(位于佩利右侧)。图片来源：INAF/佐治亚州立大学大型双筒望远镜天文台;IRV波段观测由SHARK-VIS/F.Pedichini提供;处理由D.Hope、S.Jefferies、G.LiCausi完成

研究报告的合著者、美国宇航局喷气推进实验室的首席科学家阿什利·戴维斯表示，SHARK-VIS拍摄的新图像细节非常丰富，这使得团队能够识别出一次重大的火山重铺事件，在该事件中，木卫一南半球赤道附近一座著名的火山佩利周围的羽状沉积物被邻近火山皮拉恩帕特拉的喷发沉积物覆盖。美国宇航局的伽利略号航天器在1995年至2003年间探测木星系统时也观测到了类似的喷发序列。

“我们认为这些变化是黑色熔岩沉积物和白色二氧化硫沉积物，它们源自皮兰火山口的一次喷发，部分覆盖了贝利火山富含硫的红色羽状沉积物，”戴维斯说。“在SHARK-VIS之前，从地球上不可能观察到这种表面重现现象。”

加州大学伯克利分校天文学名誉教授、论文合著者伊姆克·德·帕特(ImkedePater)解释说，虽然红外望远镜图像可以探测到正在发生的火山喷发造成的热点，但它们不够清晰，无法揭示表面细节，也无法明确确定喷发的位置。

德帕特说：“SHARK-VIS和LBT提供的可见光波长的更清晰图像对于识别火山爆发的位置以及红外线无法检测到的表面变化(例如新的羽流沉积物)至关重要。”他补充说，可见光观测为研究人员提供了解读红外观测结果的重要背景信息，包括目前正在绕木星运行的朱诺号等航天器的观测结果。

SHARK-VIS由位于罗马天文台的意大利国家天体物理研究所建造，由首席研究员FernandoPedichini领导的团队管理，项目经理RobertoPiazzesi协助完成工作。

2023年，它与配套的近红外仪器SHARK-NIR一起安装在LBT，以充分利用望远镜出色的自适应光学系统。该仪器装有一台快速、超低噪音的相机，使其能够以“快速成像”模式观察天空，捕捉慢动作镜头，冻结大气湍流造成的光学扭曲，并将数据后处理到前所未有的清晰度。

意大利国家天体物理研究所SHARK-VIS数据处理经理GianlucaLiCausi解释说：“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，我们选择最佳帧并使用由我们的同事、佐治亚州立大学的DouglasHope和StuartJefferies开发的高效软件包Kraken将它们组合起来。Kraken使我们能够消除大气影响，以令人难以置信的清晰度显示木卫一。”

SHARK-VIS仪器科学家SimoneAntoniucci表示，他预计将对整个太阳系的物体进行新的观测。

“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。“我们已经观察到了其中一些，目前正在分析数据，并计划观察更多。”

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！