Moon & Jupiter sluiten vanavond samen

Een team van SETI-astronomen hebben bewezen dat het mogelijk is om vulkaanuitbarstingen te zien op Io - een maan van Jupiter - van onze baars op aarde honderden miljoenen mijlen verderop.

Gebaseerd op 44 nachten telescoopobservaties, liet de groep van het Carl Sagan Center van het SETI Institute zien dat het mogelijk is om vurige vulkanen te zien die op Io spuwen (wat ook om die reden bekend staat als "Pizza Moon" van Jupiter). Ze kunnen functies zien die zo klein zijn als 62 mijl (100 kilometer) met behulp van een bepaalde telescooptechniek.

Dit betekent dat we niet per se een ruimtevaartuig nodig hebben om over de vulkanen van Io te waken. Dat is een belangrijke bevinding, gezien het feit dat er tot de jaren 2030 geen nieuwe langetermijnmissie bij Jupiter zal zijn, zei SETI Franck Marchis, die het team leidde.

"We zullen al jaren geen (Jupiter) ruimtemissie hebben", zei Marchis, de senior planetaire astronoom van het Carl Sagan Center. [Fantastische foto's: Jupiter's Volcanic Moon Io]

"Als we tijd willen blijven investeren in het observeren van vulkanische activiteit, moeten we ons concentreren op telescopen op de grond, het is geen gemeenschap die eraan gewend is geraakt ... ons doel is echt om hen te motiveren erover na te denken."

Het licht van Io buigen

Marchis en zijn team gebruikten een techniek genaamd adaptieve optica. Het is een technologie die vervaagingen wegneemt die conventionele telescopen zien wanneer ze proberen foto's te maken door de turbulente atmosfeer van de aarde.

Een telescoop, uitgerust met een vervormbare spiegel, is aangesloten op het adaptieve optieksysteem. Terwijl het licht in de atmosfeer buigt, meet een sensor de vervormingen met behulp van een computer, die berekeningen maakt.

De beste systemen van vandaag kunnen 1.000 berekeningen per seconde maken, zei Marchis, en dat cijfer verbetert voortdurend.

Naarmate het aantal berekeningen toeneemt, neemt ook de nauwkeurigheid toe. Het maakt het beeld er scherper uitzien. In het geval van Marchis stond het zijn team toe om de uitbarsting van de Tvashtar-vulkaan in 2006-7 op hetzelfde moment te volgen als het ruimtevaartuig van New Horizons het zag. (New Horizons is onderweg naar Pluto en zal in 2015 aankomen.)

Io is niet het enige astronomische doelwit dat baat heeft bij adaptieve optica. Het systeem is ook gebruikt om planeten rond verre sterren te vinden, om scheuren op Europa te visualiseren en om de atmosfeer van Jupiter nauwkeuriger te bekijken.

Naarmate de resolutie verbetert, zei Marchis dat we op een dag in staat zullen zijn om te kijken naar de manen van exoplaneten op zoek naar vulkaanaanvallen en andere grote verschijnselen.

"De thermische uitbarsting van deze manen kan zo sterk zijn dat we ze misschien direct met instrumenten kunnen zien," zei hij.

Een explosief mysterie

Io's vulkanische processen worden slecht begrepen omdat we geen langdurige continue observaties van de maan hebben, zei Marchis. Zelfs toen het Galileo-ruimtevaartuig Jupiter en zijn manen tussen 1995 en 2003 absorbeerde, had het slechts korte perioden op Io vanwege de intense, electronische bakstralen rondom de maan.

Een observatieprogramma op lange termijn van Io zou een raadsel kunnen oplossen dat het team van Marchis in verwarring bracht. Io is de afgelopen twee jaar ongewoon stil geweest en astronomen weten niet precies waarom.

In 13 nachten van waarneming sinds juni 2010, heeft het team van Marchis geen van de uitbarstingen van uitbarstingen waargenomen die de maan in incidenten in 2001 en 2007 kenmerkten.

Marchis speculeerde dat Io een lange-termijn cyclus van intense vulkanische explosies over meerdere jaren zou kunnen hebben, maar meer observaties zijn nodig, zei hij.

Hij speculeerde dat Io's vulkanen tijd nodig hebben om hun kamers tussen grote uitbarstingen te vullen, maar hij voegde eraan toe dat er geen bekend proces is dat wetenschappers kunnen correleren met Io's vulkanische activiteit.

Jupiter, de reus van ons zonnestelsel, is even fascinerend als fotogeniek. Hoeveel weet u over de koning van de planeten?

Gigantische telescopen zullen de resolutie verbeteren

Het team van Marchis gebruikte de afgelopen acht jaar drie grote telescopen (8 tot 10 meter in diameter) om over Io te waken: W.M. Keck II en Gemini North op Mauna Kea, Hawaii, en Chile's Very Large Telescope No. 4 (ook bekend als Yepun).

Hij schat dat er tegenwoordig ongeveer zeven telescopen in de wereld zijn die vandaag hetzelfde soort zoekopdrachten kunnen doen, maar er zijn meer telescopen in aanbouw die de technologie nog beter zullen maken.

De belangrijkste telescoop die Marchis te wachten staat, is de geplande Dertig-meter-telescoop van $ 1,3 miljard. Wanneer de gigantische telescoop klaar is in 2021, zullen de beelden die het zal produceren slechts 35 kilometer in resolutie zijn - dezelfde resolutie als Galileo, zei Marchis.

"Het punt is om de Io-gemeenschap te mobiliseren, omdat we een beetje inactief zijn geweest vanwege het feit dat er geen ruimtemissie is geweest."