Com as primeiras observações detalhadas através de interferometria de imagem de um lago de lava no Io, uma lua de Júpiter eo epicentro vulcânica do nosso Sistema Solar, o Observatório Large Telescope Binocular si coloca como o precursor da próxima geração de telescópios extremamente grande. Io, o mais íntimo das quatro luas de Júpiter descobertos por Galileu em janeiro de 1610, é apenas um pouco maior do que a nossa Lua, mas é o corpo mais geologicamente ativo em nosso sistema solar. Centenas de áreas vulcânicas dot sua superfície, o que é em grande parte coberta com enxofre e dióxido de enxofre.
A maior dessas características vulcânicas, nomeado Loki após o deus nórdico freqüentemente associada com o fogo e caos, é uma depressão vulcânica chamada patera em que o mais denso solidificação crosta lava em cima de um lago de lava afunda episodicamente no lago, dando origem a um aumento do emissão térmica que tem sido regularmente observado da Terra. Loki, a apenas 200 km de diâmetro e em menos 600 milhões de km da Terra, era, até recentemente, pequeno demais para ser analisada em detalhe a partir de qualquer fundamento baseado telescópio óptico / infravermelho.
Com os seus dois 8,4 m espelhos fixados no mesmo montar 6 m de distância, o Telescópio Binocular Grande (LBT), através da combinação da luz através de interferometria, fornecer imagens ao mesmo nível de detalhe a 22,8 m telescópio iria chegar. Graças à Large Binocular Telescope Interferometer (LBTI), uma equipe internacional de pesquisadores foi capaz de olhar para Loki Patera , revelando detalhes como nunca antes visto da Terra; seu estudo é publicado hoje na revista Astronomical Journal (link aqui).
"Nós combinamos a luz de dois grandes espelhos de forma coerente para que se tornem um único, extremamente, grande espelho", diz Al Conrad, o principal do estudo e cientista do Observatório Binocular Large Telescope (LBTO). "Dessa forma , pela primeira vez, podemos medir o brilho vindo de diferentes regiões dentro do lago ".
A imagem LBT acima de Loki Patera (laranja) pôs uma imagem Voyager da emissão depression.The vulcânica sobre (na cor laranja) aparece se espalhar na direção norte-sul devido à função de telescópio ponto de spread; ele está localizado, principalmente, para os cantos do sul do lago. (LBTO- NASA). Uma imagem LMIRcam bruto de Io abaixo mostra as franjas em Loki Patera (mancha brilhante) e em áreas vulcânicas mais fraco ativos.
LMIRcam, a gravar as imagens no coração de LBTI nos 3 a 5 micrômetros de banda a câmera de infravermelho, foi o trabalho de tese de Jarron Leisenring como estudante de graduação na Universidade de Virginia. Para Leisenring, agora um cientista instrumento para NIRCam (a câmera infravermelho próximo para o Telescópio Espacial James Webb) no Observatório Steward , "estas observações marcar um marco importante para mim e para a equipe de instrumento LMIRcam já tem sido muito produtivas nesses últimos anos.; agora, combinação interferométrico fornece o último passo no aproveitamento do potencial completo de LBTI e permitindo que toda uma série de novas oportunidades científicas. "
"Duas das características vulcânicas são em locais recém-ativas", explica Katherine de Kleer, um estudante de graduação na Universidade da Califórnia em Berkeley. "Eles estão localizados em uma região chamada de Cólquida Regio, onde uma enorme erupção ocorreu apenas alguns meses antes, e pode representar o rescaldo do que erupção. A alta resolução do LBTI nos permite resolver a actividade residual na região em sítios ativos específicos, que podem ser fluxos de lava e erupções nas proximidades. "
"Estudar a atividade vulcânica em Io muito dinâmico, que é constantemente remodelar a lua 's superfície, fornece pistas para a estrutura interior e canalização desta lua", comentou Pintainho membro da equipe Woodward, da Universidade de Minnesota ", ajudando a pavimentar o caminho para futuras missões da NASA, como o Observer Volcano Io . órbita altamente elíptica de Io perto de Júpiter é constantemente tidally salientando a lua, como a compressão de uma laranja madura, onde o suco pode escapar através de fissuras na casca. "
Christian Veillet, diretor do Observatório Binocular Large Telescope (LBTO), observa que: "Embora ainda haja muito trabalho pela frente para fazer a combinação LBT / LBTI um instrumento plenamente operacional, podemos afirmar com segurança que o Large Telescope Binocular é verdadeiramente um precursor da próxima geração de grandes telescópios extremamente programado para ver a primeira luz em uma década (ou mais) a partir de agora. "
Com plumas de matéria subindo até 186 milhas (300 quilômetros) acima da superfície, Io é considerado um excelente candidato como um hotspot de vida extraterrestre extremo.
"Todo mundo imediatamente tende a excluir categoricamente a possibilidade de vida em Io", disse astrobiologist Dirk Schulze-Makuch na Universidade Estadual de Washington. Condições em Io possa fizeram um habitat amigável no passado distante. Se a vida sempre se desenvolveu em Io, há uma chance que poderia ter sobrevivido até os dias atuais, Schulze-Makuch sugeriu.
"A vida na superfície é praticamente impossível, mas se você ir ainda mais para baixo nas rochas, pode ser intrigante", disse ele."Nós não devemos classificá-lo como morto imediatamente apenas porque é tão extrema."
Modelos de computador sugerem Io formado em uma região em torno de Júpiter, onde o gelo de água era abundante. Calor de Io, combinado com a possibilidade resultante de água líquida, poderia ter feito a vida plausível.
"Deve ter havido um monte de água em Io logo após a formação, a julgar pela quantidade de gelo de água na Europa e Ganimedes", disse Schulze-Makuch.
Radiação de Júpiter teria retirado esta água a partir da superfície de Io, talvez dentro de 10 milhões de anos. Neste ponto a vida poderia ter recuado no subsolo, onde a água ainda pode ser abundante, e os compostos de atividade geotérmica e de enxofre poderia fornecer micróbios com energia suficiente para sobreviver.
Apesar de não terem moléculas orgânicas foram detectados na superfície da lua, isso não significa que eles não existem no subsolo, disse Schulze-Makuch. Quaisquer compostos orgânicos que existiam na superfície ou que possam ainda hoje emanam do subsolo - que provavelmente eram naturalmente presente nesta região do espaço durante a formação de Io - iria ficar rapidamente destruído pela radiação de Júpiter.
Os muitos tubos de lava que se pensa existir em Io poderia servir como um ambiente especialmente favorável para a vida, Schulze-Makuch sugeriu, protegendo organismos da radiação. Os tubos de lava poderia também fornecer isolamento térmico, prendendo a umidade e fornecer nutrientes, como compostos sulfurosos. Os micróbios são comuns em tubos de lava na Terra, a partir das zonas de gelo e vulcão na Islândia para tubos de areia com piso quente na Arábia Saudita, e tubos de lava são o ambiente caverna mais plausível para a vida em Marte, acrescentou.
A sopa primordial que qualquer vida em Io pode ter se originado a partir de foi provavelmente baseado em água, mas o solvente de escolha para os organismos que poderia ter mudado drasticamente, mais tarde, como a lua transformada. Sulfeto de hidrogênio é uma escolha, como é razoavelmente abundante em subsuperfície rasa de Io e permanece líquido negativo de 123 para 76 graus negativos F (-86 a -60 graus C), caindo dentro das condições ambientais que prevalecem lá. Enquanto não é especialmente eficiente como um solvente para os iões, que se dissolve muitas substâncias, incluindo muitos compostos orgânicos. Outras possibilidades incluem o dióxido de enxofre e ácido sulfúrico.
"Estou explorando com os colegas se compostos de enxofre poderia funcionar como solventes de vida", Schulze-Makuch observou.Tendo em conta os extremos selvagens Io pode balançar através como ele orbita Júpiter, uma possível estratégia de sobrevivência para a vida neste ambiente desafiador seria permanecer dormente na maior parte do tempo, somente voltando quando os nutrientes eram ricos. "Seria muito mais fácil para que a vida levar uma surra se ele entra em estado dormente regularmente", disse Schulze-Makuch.
O Galaxy diário via Universidade do Arizona, Universidade do Estado de Washington, solarsystem.nasa.gov e jpl.nasa.gov
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