Przystanek nauka - portal Uniwesytetu Śląskiego w Katowicach

Zdjęcia odległych przestrzeni kosmicznych wykonane przez Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba nie zeszły jeszcze z nagłówków tych mediów, których interesuje nauka, tymczasem NASA zdecydowała się pokazać kolejne obrazy, tym razem pokazujące, jakie możliwości ma Webb w zakresie bliskich i szybko poruszających się obiektów w naszym Układzie Słonecznym.

W Mikulski Archive for Space Telescopes będący projektem Space Telescope Science Institute zdeponowano dane i opublikowano między innymi zdjęcia Jowisza i jego księżyców. Wszystkie zostały wykonane w ramach testów urządzeń, jeszcze przed 12 lipca, czyli zanim teleskop rozpoczął realizację wyznaczonych mu celów naukowych.

Znawcy astronomii i fani Jowisza rozpoznają na zdjęciach pewne znajome cechy tej ogromnej planety, chociaż zdjęcia obserwowane były przez podczerwone oko Webba, czyli krótkofalowy instrument NIRCam. Widać wyraźne pasma otaczające planetę, a także Wielką Czerwoną Plamę – białą w podczerwonym filtrze Webba – czyli burzę planetarną wystarczająco potężną, by pochłonąć całą Ziemię.

Na zdjęciu F212N – w naszej galerii obok – oprócz Jowisza wyraźnie widoczny jest jego księżyc, słynna Europa, na której naukowcy chcą poszukiwać śladów życia w ocenie ukrytym pod warstwą lodu, w misji NASA Europa Clipper. Europa rzuca cień na Jowisza, który widoczny na zdjęciu jest obok Wielkiej Czerwonej Plamy. Poza tym dostrzec można dwa inne księżyce – Metis i Tebę.

Naukowcy zajmujący się Układem Słonecznym są bardzo zainteresowani możliwościami, jakie daje Teleskop Webba. Szczególnie ważna jest dla nich obietnica – którą te zdjęcia wypełniają – że możliwe będzie obserwowanie obiektów i zjawisk, takich jak naturalne satelity czy pierścienie, znajdujących się w pobliżu bardzo jasnych obiektów, m.in. planet. Przedmiotem szczególnego zainteresowania badaczy ma być to, co dzieje się z materią na takich obiektach jak Europa czy Enceladus, księżyc Santurna.

Co więcej, teleskop jest także w stanie ująć – dzięki filtrowi długich fal NIRcam – pierścienie Jowisza. „To absolutnie zdumiewające i niesamowite” – podsumowuje Stefanie Milam planetolog z NASA Goddard Space Flight Center zaangażowana w pracę z teleskopem Webba.

– Tworzenie obrazów Jowisza w filtrach wąskopasmowych zostało zaprojektowane tak, aby zapewnić odpowiednie obrazy całego dysku planety. Bogactwo dodatkowych informacji o bardzo słabych obiektach (Metis, Thebe, główny pierścień, zamglenia) na tych zdjęciach, powstały po ekspozycji trwającej około jednej minuty, co było bardzo miłą niespodzianką – skomentował John Stansberry, badacz-obserwator i kierownik procesu uruchomienia NIRCam pracujący w Space Telescope Science Institute.

Ważnym pytaniem, na które odpowiedzieć miały pierwsze testy jest to, jak szybko poruszające się obiekty może uchwycić teleskop. Szczególnie interesuje to oczywiście tych badaczy, którzy zajmują się obserwacją planetoidami i kometami. Podczas rozruchu i testów Webb zwrócił się na pewien czas w stronę planetoidy 6481 Tenzing, znajdującej się w pasie planetoid między Marsem a Jowiszem, by wypróbować, jakie są jego granice w badaniu tego typu szybko przemieszczających się obiektów.

Webb powstał z myślą o śledzeniu obiektów poruszających się tak szybko, jak Mars. Oczywiście nie chodzi o jakąś obiektywną prędkość ani nawet prędkość w układzie gwiezdnym, tylko o prędkość kątową, czyli to, w jakim tempie obiekt porusza się w perspektywie obserwatora – im dalszy obiekt tym porusza się wolniej. Nieodległy od teleskopu Mars przemieszcza się z prędkością 30 milisekund kątowych na sekundę. Dla porównania, najbliższa nam gwiazda (oprócz Słońca), czyli Proxima Centauri porusza się dla ziemskiego obserwatora z prędkością 769 milisekund łuku na rok.

Podczas rozruchu zespół Webba prowadził obserwacje różnych planetoid, z których wszystkie pojawiały się tylko jako kropka, ponieważ były małe. W pierwszych zespół udowodnił, że Webb będzie uzyskiwał cenne dane za pomocą wszystkich instrumentów naukowych tylko przy obiektach poruszających się z prędkością do 67 milisekund kątowych na sekundę, czyli ponad dwukrotnie więcej niż oczekiwany poziom odniesienia.

Opracowano na podstawie artykułu Elizabeth Landau z NASA Headquarters Webb Images of Jupiter and More Now Available In Commissioning Data opublikowanego na portalu NASA.