Những bức ảnh khó tin về mặt trăng của Sao Mộc

Hình ảnh kết hợp ba dải quang phổ – hồng ngoại, đỏ và vàng – để làm nổi bật vòng màu đỏ xung quanh núi lửa Pele (phía dưới và bên phải tâm mặt trăng) và vòng màu trắng xung quanh Pillan Patera, ở bên phải Pele. (Ảnh: INAF/Đài quan sát Kính viễn vọng hai mắt lớn/Đại học Bang Georgia; quan sát dải IRV của SHARK-VIS/F. Pedichini)

Để ghi lại những góc nhìn này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một máy ảnh có tên SHARK-VIS, lắp trên Kính thiên văn hai mắt lớn (LBT) đặt trên Núi Graham của Arizona. Những hình ảnh mới phác thảo các đặc điểm trên bề mặt Io có chiều rộng tới 80 km, độ phân giải mà cho đến nay chỉ có thể thực hiện được với tàu vũ trụ nghiên cứu Sao Mộc .

Theo tuyên bố của Đại học Arizona, cơ quan quản lý kính thiên văn, việc làm này tương đương với việc chụp ảnh một vật thể có kích thước bằng đồng xu từ khoảng cách 161 km.

Mặt trăng Io của Sao Mộc được chụp từ Trái đất

Trên thực tế, những bức ảnh mới về Io phức tạp đến mức các nhà khoa học có thể nhận ra các lớp dung nham chồng lên nhau được phun ra bởi hai ngọn núi lửa đang hoạt động ở ngay phía nam đường xích đạo của mặt trăng.

Một hình ảnh LBT của Io được chụp vào đầu tháng 1 cho thấy một vòng lưu huỳnh màu đỏ sẫm xung quanh Pele, một ngọn núi lửa nổi bật thường xuyên phun ra các đám khói cỡ Alaska lên tới 186 dặm (300 km) trên bề mặt Io.

Vòng tròn đó dường như bị che khuất một phần bởi các mảnh vụn màu trắng (đại diện cho sulfur dioxide đông lạnh) từ một ngọn núi lửa lân cận tên là Pillan Patera, được biết là phun trào ít thường xuyên hơn.

Đến tháng 4, vòng màu đỏ của Pele một lần nữa được nhìn thấy gần như hoàn chỉnh trong các bức ảnh do tàu vũ trụ Juno của NASA chụp trong chuyến bay gần nhất qua mặt trăng trong hai thập kỷ, cho thấy một bãi chứa vật chất mới phun trào của ngọn núi lửa đang hoạt động.

Hình ảnh vệ tinh Io của Sao Mộc, được chụp bởi tàu vũ trụ Juno quay quanh Sao Mộc.(Ảnh: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill)

Đồng tác giả nghiên cứu Imke de Pater của Đại học California, Berkeley, Mỹ, cho biết trong một tuyên bố khác: “Đó là một cuộc cạnh tranh giữa vụ phun trào Pillan và vụ phun trào Pele. Ngay khi Pillan hoàn toàn dừng lại, nó sẽ lại được che đậy bởi màu đỏ của Pele.”

Các vụ phun trào núi lửa của Io, bao gồm cả những vụ phun trào của Pele và Pillan Patera, được thúc đẩy bởi nhiệt ma sát được tạo ra sâu bên trong mặt trăng do kết quả của cuộc giằng co hấp dẫn giữa Sao Mộc và hai mặt trăng khác gần đó là Europa và Ganymede.

Việc theo dõi hoạt động núi lửa của Io, có khả năng đã tàn phá thế giới trong hầu hết (nếu không phải tất cả) trong 4,57 tỷ năm tồn tại của nó, có thể giúp các nhà khoa học tìm hiểu về cách các vụ phun trào đã định hình toàn bộ bề mặt của mặt trăng.

Những thay đổi bề mặt trên Io, thực ra là thiên thể có hoạt động núi lửa mạnh nhất trong hệ mặt trời , đã được ghi nhận kể từ khi tàu vũ trụ Du hành lần đầu tiên phát hiện ra hoạt động núi lửa trên mặt trăng vào năm 1979. Một chuỗi phun trào tương tự từ Pele và Pillan Patera cũng được quan sát bởi Tàu vũ trụ Galileo của NASA trong chuyến du hành tới hệ thống Sao Mộc từ năm 1995 đến năm 2003.

Davies và các đồng nghiệp viết trong nghiên cứu mới vừa được công bố: “Mặc dù loại sự kiện tái tạo bề mặt này có thể phổ biến trên Io, nhưng một số ít đã được phát hiện do hiếm có chuyến thăm của tàu vũ trụ và độ phân giải không gian thấp trước đây có được từ các kính thiên văn trên Trái đất. SHARK-VIS mở ra một kỷ nguyên mới trong chụp ảnh hành tinh."

SHARK-VIS, được chế tạo bởi Viện Vật lý Thiên văn Quốc gia Ý tại Đài quan sát Thiên văn Rome, đạt được độ sắc nét chưa từng có bằng cách hoạt động song song với hệ thống quang học thích ứng của LBT, hệ thống này dịch chuyển hai gương đôi của nó theo thời gian thực để bù cho hiện tượng mờ do nhiễu loạn khí quyển gây ra. Sau đó, các thuật toán sẽ chọn và kết hợp những hình ảnh đẹp nhất, từ đó tạo ra những bức chân dung Io sắc nét nhất từ trước đến nay có thể đạt được bằng kính viễn vọng trên Trái đất.