从地球上观测木卫一的火山活动是可能的 _望远镜

利用凯克望远镜和目前AO系统、装配在W.M.望远镜(KNGAO)上的下一代AO系统、以及装配在AO系统上名为NFIRAOS的30米望远镜(TMT) ，观测到木卫一的情景模拟。

2010年和2011年观测到的木卫一静态活动显示了几场火山喷发。

伽利略飞船观测：左图显示了1999年7月3日获得的木卫一三色全景图，分辨率为每像素1.3千米。右边相应的红外图片拍摄于2001年10月16日白天，空间分辨率为30千米/像素。近红外图片显示了活跃火山发光的热辐射。

木卫一上观测到的几起不同波长下明亮爆发，顶部是短波长（2.1毫米），底部是长波长（3.2毫米）。自2004年起利用的是凯克10米望远镜（2004年5月，2007年8月，2007年9月，2009年7月）、双子座北8米望远镜（2007年8月）和欧洲南方天文台VLT-Yepun8米望远镜和它们的自适应光学系统。
美国太空网报道，近日一支搜寻地外文明计划（SETI）天文学家小组称他们已经证明，从地球上观测相距上亿英里远的木星的卫星木卫一的火山活动是可能的。SETI研究所卡尔·萨根中心的研究小组在经过44个夜晚的望远镜观测后，显示观测木卫一炽热的火山喷涌完全可行。利用特殊的望远镜技术他们能够观测到小至62英里（100千米）宽的特征。
这意味着我们不需要太空飞船就可以直接观测到木卫一的火山活动。考虑到直到2030年都不会有任何有关木星的长期任务，这的确是项重要的发现， SETI研究小组带头人弗兰克·马奇斯（Franck Marchis）这样说道。
“在未来几年我们都不会有任何（木星）太空项目，” 卡尔·萨根中心高级行星天文学家弗兰克·马奇斯解释道。“如果我们想要观测火山活动，应该将重心放在地面望远镜上。”
弯曲木卫一的光线
马奇斯和研究小组利用了一种名为自适应光学的技术。它能帮助消除传统望远镜透过动荡的地球大气层拍摄图片时产生的模糊。这种装配有扭曲镜面的望远镜被连接到自适应光学系统。当光线穿过大气层发生弯曲时，传感器将会在电脑的帮助下计算测量弯曲度。目前最精良的系统每秒能进行1000次运算，并且性能还在不断提高。
随着运算数量的上升，精确度也不断提高。它将使得图片看起来更尖锐。例如在马奇斯小组的这项研究中，它使得研究小组能够在新视野号宇宙飞船观测火山爆发时同步追踪许多火山的喷发（“新视野”号正在前往冥王星的旅途中，预计将于2015年到达目的地）。
木卫一并不是唯一受益于自适应光学技术的天文目标。这个系统已经被用于寻找遥远恒星附近的行星，产生木卫二上裂缝的影像，以及提供木星大气层更精确的信息等。
随着分辨率的提高，有朝一日我们能够仔细观看系外行星的卫星，以寻找火山耀斑和其他大的现象。“这些卫星的热喷发非常强烈，我们可能可以利用设备直接观测到它们。”
爆炸的神秘
由于我们对木卫一缺少长期持续的观测，关于它的火山活动我们一直知之甚少。即使伽利略太空飞船在1995年至2003年间曾环绕木星和它的卫星，由于卫星附近环绕的强烈电子辐射，太空飞船也没有获得太多具体的信息。
【从地球上观测木卫一的火山活动是可能的】木卫一长期的观测项目将会揭开一直让马奇斯研究小组困惑不已的谜题。在过去的2年间，木卫一异常的安静，天文学家也表示不清楚具体原因。2010年6月马奇斯研究小组连续13个夜晚的观测都没有发现任何一起类似2001年和2007年发生的火山喷发。
马奇斯认为木卫一强烈火山爆发的循环周期可能非常长，但是仍然需要更多的观测证实这个猜想。目前尚未有任何科学家已知的过程能够与木卫一的火山活动相联系。
巨型望远镜将会提高分辨率
在过去的8年间，马奇斯利用了三个大型望远镜（直径在8到10米）观测木卫一的活动：位于夏威夷莫纳克亚山的凯克II望远镜、双子座北8米望远镜，和位于智利的4号甚大望远镜（名为Yepun）。他估计全世界大概有7个望远镜能够进行同样的观测工作，但还有更多正在建造的技术更先进的望远镜。
正在等待的最新望远镜是耗资13亿美元的三十米望远镜。这个巨型望远镜将于2021年投入使用，它产生的图片分辨率将高达22英里（35千米）。“（它的）主要的任务是观测木卫一，因为在相当长一段时间都没有相关太空任务。”

凤凰科技（编译/严炎刘星）