Natrium, ikke varme, afslører vulkansk aktivitet på Jupiters måne Io

En stor vulkansk begivenhed blev detekteret på Jupiters måne Io ved hjælp af jovisk natriumtågens lysstyrkevariation, et nyt papir ind Astrofysiske tidsskriftsbreve sagde.

"Disse resultater fremhæver den voksende mængde af beviser for, at den traditionelle måde at overvåge Ios vulkanisme - ved at lede efter temperaturændringer på overfladen forårsaget af varm lava - ikke er i stand til pålideligt at finde disse store gasudslipsbegivenheder, " sagde Jeff Morgenthaler, en senior videnskabsmand ved Planetary Science Institute og hovedforfatter på papiret "Large Volcanic Event on Io Inferred from Jovian Sodium Nebula Brightening."

"Mangel på en stærk infrarød pendant til denne begivenhed fortæller os noget om Io's geologi. For at bruge nogle velkendte jordanalogier, denne vulkanske begivenhed kan have været fra et udbrud, der ligner Mount St. Helens i 1980, som frigjorde masser af gas og støv, snarere end Kilaueas seneste udbrud på Hawaii, som producerer masser af varm lava, " sagde Morgenthaler.

"Den vulkanske begivenhed fandt sted mellem midten af ​​december 2017 og begyndelsen af ​​januar 2018. Gas fra begivenheden fyldte Jupiters magnetosfære, området i rummet domineret af Jupiters magnetfelt, med overskydende materiale indtil begyndelsen af ​​juni, " sagde Morgenthaler. "Io er det mest vulkanske legeme i solsystemet, så dens vulkanisme er den ultimative kilde til materialet. Interessant nok, denne begivenhed, som var den længste registreret med denne teknik, blev ikke uafhængigt rapporteret af nogen anden Io vulkansk overvågningsteknik, på trods af et betydeligt antal observationer til støtte for NASAs Juno-mission."

Et lille teleskop, der var populært blandt amatørastronomer, blev brugt til at opdage den vulkanske begivenhed. Planetary Science Institutes Io Input/Output-facilitet (IoIO), er udstyret med en koronagraf, som reducerer intensiteten af ​​lyset fra Jupiter og tillader lys, der kommer fra gasskyer omkring Jupiter, at blive afbildet gennem specielle filtre.

Udover den iboende interesse for at studere vulkanisme på et andet solsystemlegeme, disse resultater er interessante, fordi bevægelsen af ​​ekstra materiale gennem Jupiters magnetosfære driver et væld af fysiske fænomener, der kan observeres med andre teknikker. Med andre ord, IoIO-resultaterne sætter mange andre observationer af Jupiters magnetosfære i sammenhæng, som dem, der udføres af og til støtte for NASAs Juno-mission.

"Det umiddelbare mål med forskningen er bedre at forstå, hvordan ioniseret materiale bevæger sig i en hurtigt roterende planetarisk magnetosfære, " sagde Morgenthaler. "I sidste ende, dette projekt vil hjælpe os med at forstå alle magnetosfærer bedre. Da Jordens magnetosfære beskytter os mod nogle af de skadelige virkninger af at leve relativt tæt på en stjerne, denne forskning har nogle 'down home'-applikationer."

Den første version af IoIO blev designet af medforfatter Jeffrey Baumgardner fra Boston University, som brugte det til at opdage natriumskyen nær Io fra sin baghave i en Boston-forstad. Morgenthaler sagde, "Jeg tror, ​​at denne tekniks demonstrerede evne til at arbejde i et miljø med så høj lysforurening bestemt hjalp med at sælge projektet til National Science Foundation!"

IoIO består af et 14-tommer (35 cm) Celestron Schmidt-Cassegrain-teleskop, der fodrer en specialbygget koronagraf. En Astro-Physics 1100 montering, 80 mm offset guide scope, og tilhørende software gør det muligt for systemet at erhverve og guide på solsystemmål robotisk. Teleskopet er vært ved San Pedro Observatory i Benson, Arizona, 65 km øst for Tucson.

Ved at bruge udstyr populært blandt avancerede amatørastronomer, projektet var i stand til at drage fordel af de lave omkostninger ved masseproduceret udstyr. Projektet er finansieret af en National Science Foundation-bevilling til PSI.

PSI Senior Scientist Julie Rathbun er medforfatter på papiret.