由位于亚利桑那州格雷厄姆山上的大型双目镜望远镜拍摄的木星的火山遍布的卫星木卫一的新图像，提供了用地球仪器获得的最高分辨率的木卫一。这些观测是通过一种新的高对比度光学成像仪器，称为SHARK-VIS，以及望远镜的自适应光学系统来实现的，该系统可以补偿大气湍流引起的模糊。

这些将发表在《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)上的图像揭示了直径小至50英里的木星表面特征，到目前为止，只有发射到木星的航天器才能实现这样的空间分辨率。据研究小组称，这相当于从100英里外拍摄一枚硬币大小的物体。

SHARK-VIS让研究人员确定了木卫一最著名的火山之一贝利火山周围的一次重大地表重塑事件。该论文的第一作者阿尔·康拉德(Al Conrad)表示，木卫一是太阳系中火山活动最活跃的天体，它的喷发令地球上的同时代人相形见绌。

大型双筒望远镜天文台的副研究员康拉德说:“因此，木卫一提供了一个独特的机会来了解在遥远的过去帮助塑造地球和月球表面的强大火山爆发。”大型双筒望远镜(LBT)是格雷厄姆山国际天文台的一部分，该天文台是亚利桑那大学斯图尔特天文台的一个部门。

康拉德补充说，像这样的研究将帮助研究人员理解为什么太阳系中的一些世界是火山而不是其他世界。它们也有可能在某一天照亮附近恒星周围的系外行星系统中的火山世界。

木卫一比地球的卫星略大，是木星的伽利略卫星中最里面的一颗，除了木卫一，还包括木卫二、木卫三和木卫四。在木星、木卫二和木卫三之间的引力“拉锯战”中，木卫一不断受到挤压，导致其内部的摩擦热积聚——这被认为是其持续和广泛的火山活动的原因。

通过监测木卫一表面的喷发，科学家们希望深入了解木卫一表面下的热驱动物质运动、其内部结构，并最终了解造成木卫一强烈火山活动的潮汐加热机制。

木卫一的火山活动最早是在1979年被发现的，当时美国宇航局旅行者号任务的工程师琳达·莫拉比托(Linda Morabito)在其著名的外行星“大旅行”期间拍摄的一张照片中发现了火山喷发的羽流。从那以后，无数的观测记录了木卫一不安分的本性，无论是太空望远镜还是地面望远镜。

研究报告的合著者阿什利·戴维斯是美国宇航局喷气推进实验室的首席科学家，他说，SHARK-VIS拍摄的新图像细节丰富，使研究小组能够确定一个重大的表面重新显现事件，在这个事件中，位于木卫一南半球靠近赤道的著名火山Pele周围的羽流沉积物被邻近火山Pillan Patera的喷发沉积物所覆盖。美国宇航局的伽利略号宇宙飞船在1995年至2003年间探测了木星系统，也观测到了类似的喷发序列。

戴维斯说:“我们将这些变化解释为来自皮兰帕特拉火山喷发的深色熔岩沉积物和白色二氧化硫沉积物，它们部分覆盖了贝利火山的红色富硫羽状沉积物。”“在SHARK-VIS之前，从地球上是不可能观察到这种重新浮出水面的事件的。”

该研究的合著者、加州大学伯克利分校的天文学名誉教授伊姆克·德·帕特解释说，虽然红外望远镜图像可以探测到正在进行的火山喷发引起的热点，但它们不够清晰，无法揭示表面细节，也无法明确识别火山喷发的位置。

“像鲨鱼- vis和LBT提供的可见光波段更清晰的图像，对于确定火山爆发的位置和在红外波段无法探测到的表面变化(如新的羽流沉积物)至关重要，”德·帕特说。他补充说，可见光观测为研究人员提供了解释红外观测的重要背景，包括来自朱诺号等航天器的观测，目前正在绕木星运行。

SHARK-VIS由位于罗马天文台的意大利国家天体物理研究所建造，由首席研究员Fernando Pedichini领导的团队管理，项目经理Roberto Piazzesi协助。

2023年，它与互补的近红外仪器SHARK-NIR一起安装在LBT上，以充分利用望远镜出色的自适应光学系统。该仪器装有一个快速、超低噪音的相机，可以在“快速成像”模式下观察天空，捕捉由大气湍流引起的光学扭曲的慢动作镜头，并对数据进行后处理，使其达到前所未有的清晰度。

意大利国家天体物理研究所SHARK-VIS的数据处理经理Gianluca Li Causi解释说:“我们在计算机上处理数据，以消除传感器电子足迹的任何痕迹。然后，我们选择最好的帧，并使用一个名为Kraken的高效软件包将它们组合起来，该软件包由我们的同事Douglas Hope和来自佐治亚州立大学的Stuart Jefferies开发。《海怪》让我们消除了大气效应，以令人难以置信的清晰度展示了艾奥。”

SHARK-VIS仪器科学家Simone Antoniucci表示，他预计将对整个太阳系的物体进行新的观测。

他说:“SHARK-VIS的敏锐视野特别适合观察许多太阳系天体的表面，不仅是巨行星的卫星，还有小行星。”“我们已经观察到了其中的一些，目前正在分析数据，并计划观察更多。”

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