science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Natrium, niet warmte, onthult vulkanische activiteit op Jupiters maan Io

IoIO bestaat uit een 14-inch (35 cm) Celestron Schmidt-Cassegrain-telescoop die een op maat gemaakte coronagraaf voedt. Een Astro-Physics 1100 montering, 80 mm offset gidswerkingsgebied, en bijbehorende software stellen het systeem in staat om op robotachtige wijze doelen in het zonnestelsel te verwerven en te begeleiden. Krediet:Planetary Science Institute

Een grote vulkanische gebeurtenis werd gedetecteerd op Jupiters maan Io met behulp van Joviaanse natriumnevel helderheidsvariatie, een nieuw papier binnen Astrofysische journaalbrieven zei.

"Deze resultaten benadrukken het groeiende aantal bewijzen dat de traditionele manier om het vulkanisme van Io te volgen - door te zoeken naar temperatuurveranderingen aan het oppervlak veroorzaakt door hete lava - deze grote gasontsnappingsgebeurtenissen niet betrouwbaar kan vinden, " zei Jeff Morgenthaler, een senior wetenschapper aan het Planetary Science Institute en hoofdauteur van het artikel "Large Volcanic Event on Io Inferred from Jovian Sodium Nebula Brightening."

"Het ontbreken van een sterke infrarood tegenhanger van deze gebeurtenis vertelt ons iets over de geologie van Io. Om enkele bekende aardse analogieën te gebruiken, deze vulkanische gebeurtenis is mogelijk afkomstig van een uitbarsting die meer lijkt op die van Mount St. Helens in 1980, waarbij veel gas en stof vrijkwam, in plaats van de recente uitbarstingen van Kilauea op Hawaï, die veel hete lava produceren, ' zei Morgenthaler.

"De vulkanische gebeurtenis vond ergens tussen half december 2017 en begin januari 2018 plaats. Gas van de gebeurtenis vulde de magnetosfeer van Jupiter, het gebied van de ruimte dat wordt gedomineerd door het magnetische veld van Jupiter, met overtollig materiaal tot begin juni, " zei Morgenthaler. "Io is het meest vulkanische lichaam in het zonnestelsel, dus zijn vulkanisme is de ultieme bron van het materiaal. interessant, deze gebeurtenis, dat was de langste geregistreerd door deze techniek, werd niet onafhankelijk gerapporteerd door een andere Io vulkanische monitoringtechniek, ondanks een aanzienlijk aantal waarnemingen ter ondersteuning van NASA's Juno-missie."

Een kleine telescoop die populair was bij amateurastronomen werd gebruikt om de vulkanische gebeurtenis te detecteren. Planetary Science Institute's Io Input/Output-faciliteit (IoIO), is uitgerust met een coronagraaf, die de intensiteit van het licht van Jupiter vermindert en het mogelijk maakt om licht afkomstig van gaswolken rond Jupiter in beeld te brengen door speciale filters.

Een video-animatie van emissie van natrium (links) en geïoniseerde zwavel (rechts) rond Jupiter (onder zwarte strook) opgenomen door PSI's Io Input/Output-faciliteit (IoIO) over een periode van drie maanden. De animatie toont het dynamische karakter van het systeem:Io draait elke 1,5 dag om Jupiter en Jupiter draait elke 10 uur. Het sterke magnetische veld van Jupiter houdt de ring van zwavelionen vast, bekend als de Io-plasmatorus, weergegeven in het rechterpaneel. Krediet:Planetary Science Institute

Naast de intrinsieke interesse van het bestuderen van vulkanisme op een ander zonnestelsel, deze resultaten zijn interessant omdat de beweging van extra materiaal door de magnetosfeer van Jupiter een groot aantal fysieke verschijnselen veroorzaakt die met andere technieken kunnen worden waargenomen. Met andere woorden, de IoIO-resultaten plaatsen veel andere waarnemingen van de magnetosfeer van Jupiter in context, zoals die worden uitgevoerd door en ter ondersteuning van NASA's Juno-missie.

"Het directe doel van het onderzoek is om beter te begrijpen hoe geïoniseerd materiaal beweegt in een snel roterende planetaire magnetosfeer, "Zei Morgenthaler. "Uiteindelijk, dit project zal ons helpen om alle magnetosferen beter te begrijpen. Aangezien de magnetosfeer van de aarde ons beschermt tegen enkele van de schadelijke effecten van relatief dicht bij een ster wonen, dit onderzoek heeft een aantal 'down home'-toepassingen."

De eerste versie van IoIO is ontworpen door co-auteur Jeffrey Baumgardner van Boston University, die het gebruikte om de natriumwolk bij Io te detecteren vanuit zijn achtertuin in een buitenwijk van Boston. Morgenthaler zei, "Ik denk dat het bewezen vermogen van deze techniek om te werken in een omgeving met zo'n hoge lichtvervuiling zeker heeft geholpen om het project aan de National Science Foundation te verkopen!"

IoIO bestaat uit een 14-inch (35 cm) Celestron Schmidt-Cassegrain-telescoop die een op maat gemaakte coronagraaf voedt. Een Astro-Physics 1100 montering, 80 mm offset gidswerkingsgebied, en bijbehorende software stellen het systeem in staat om op robotachtige wijze doelen in het zonnestelsel te verwerven en te begeleiden. De telescoop wordt gehost in het San Pedro Observatorium in Benson, Arizona, 40 mijl ten oosten van Tucson.

Door apparatuur te gebruiken die populair is bij geavanceerde amateurastronomen, het project kon profiteren van de lage kosten van in massa geproduceerde apparatuur. Het project wordt gefinancierd door een National Science Foundation-subsidie ​​​​aan PSI.

PSI Senior Scientist Julie Rathbun is een co-auteur van het papier.