Marso atmosfera, Jupiterio oras ir asteroidų sudėtis: kaip Webbas tiria saulės sistemą 

James Webb kosminis teleskopas sužavi pasaulį giliausiu NASA kosmoso vaizdu

pristatomi kaip pirmieji darbo rezultataiaparatai. Observatorijos infraraudonųjų spindulių jutikliai gali nužvelgti milijardus metų į praeitį, kad atskleistų, kas įvyko praėjus vos keliems šimtams milijonų metų po Didžiojo sprogimo ir kaip susiformavo pirmosios galaktikos.

Tačiau Webb tyrimai to nedaroapsiriboja tik tolimais objektais: per kelis mėnesius nuo teleskopo pradžios buvo užfiksuoti žvaigždžių spiečių, egzoplanetų ir net keli artimiausios erdvės – mūsų Saulės sistemos – objektai.

Kosmoso observatorijos valandos suplanuotos minutėmis, tad kodėl jos išleidžiamos tam, ką galima pamatyti įprastu namų teleskopu.

Mato, ko kiti pasiilgo

Pagrindinis kosminio teleskopo pranašumas„James Webb“ yra tai, kad jis veikia su šviesa artimojo ir vidutinio infraraudonųjų spindulių diapazone. Visų pirma, tai būtina tiriant ankstyvąją Visatą: dėl raudonojo poslinkio matoma šviesa iš tolimų galaktikų pasislenka infraraudonųjų spindulių diapazono link. 

Nors ši funkcija nėra tiesiogiai skirtaSaulės sistemos tyrinėjimams, bet čia irgi buvo naudinga. Kosminis teleskopas fiksuoja šviesą, kurios bangos ilgis yra nuo 0,6 iki 28,5 mikrono, o vaizdai gaunami su didele spektrine raiška. 

Štai keletas galimų taikinių, kuriuos gali ištirti teleskopas.

  • Planetos ir palydovai.Daug svarbių molekulių, įskaitant tas, kuriostarnauja kaip svarbus signalas apie gyvybės egzistavimą. Jie palieka pėdsakų spektre, kurį tyrinėja Jamesas Webbas. Pavyzdžiui, jis gali tiksliai nustatyti vandens, sunkiojo vandens (HDO), anglies dioksido, anglies dioksido, sieros ir metano kiekį atmosferoje arba paviršiuje.
  • Kuiperio juosta.Kosminis teleskopas gali rinkti duomenisbet kurio žinomo Kuiperio juostos asteroido artimojo infraraudonojo spektro ir vidutinio infraraudonųjų spindulių fotometrija (albedo). Ir šie duomenys kartu su kitais stebėjimais padeda nustatyti jų sudėtį ir atsakyti į klausimą, kaip susiformavo Saulės sistema.
  • Atmosferos.Teleskopo charakteristikos leidžia stebėtioras visose planetose, esančiose toliau nuo Žemės nuo Saulės. Visos misijos metu, tris mėnesius du kartus per metus, teleskopas rinks informaciją apie tai, kas vyksta planetų ir palydovų atmosferoje.

Marso tyrinėjimas

Vandens ir gyvybės buvimas Raudonojoje planetoje dabar irpraeityje yra viena iš visų Marso tyrinėjimų varomųjų jėgų. Webb padės papildyti ir patobulinti roverių, nusileidimo aparatų ir orbitinių stočių atliekamus tyrimus.

Tiriant per atmosferą sklindančios šviesos spektrąplanetą ir atspindėtą paviršiuje, tyrėjai planuoja ieškoti audringos Raudonosios planetos vandeningos praeities ženklų ir to, kas pakeitė jos atmosferos stabilumą. Be to, geologai teleskopu gali tirti pasaulinių dulkių audrų ir debesų sistemų susidarymą ir raidą virš miegančių ugnikalnių.

Kas atsitiko Raudonajai planetai ir gali Žemeipakartoti jos istoriją, galbūt į šiuos klausimus pavyks atsakyti pasitelkus teleskopą. Bent jau pirmasis vaizdas patvirtina Webb gebėjimą tyrinėti Marsą.

Stebėjimai iš Jameso Webbo teleskopo Marse. Vaizdas: NASA/ESA/CSA/STScI ir Marso JWST/GTO komanda

išorinės planetos

„James Webb“ gali žiūrėti į bet kąyra didesniu nei 85° kampu nuo Saulės nuo Lagranžo taško 2 (L2). Tai reiškia, kad jam yra prieinamos visos planetos, pradedant Marsu, asteroidų juosta, dujų milžinais ir Kuiperio juostos objektais. Kitas apribojimas, susijęs su teleskopo konstrukcija, riboja stebėjimo galimybes iki 135° laipsnių nuo Saulės. 

Matymo lauko apribojimai yra esminiaiŠiluminės observatorijos konstrukcijos ir saulės skydelio, dėl kurio teleskopas ir prietaisai vėsinami, pasekmė. Tai reiškia, kad neįmanoma stebėti Saulės, Žemės, Mėnulio, Merkurijaus ir Veneros bei kometų, judančių Saulės fone.

Tačiau likusios vietos užtenkaišorinių planetų, esančių už asteroidų juostos, stebėjimai (bent jau kurį laiką). Juos tyrinėdamas kosminis teleskopas gali parodyti, kaip keičiasi sezoniniai orai Jupiterio ar Saturno palydovuose. 

Naudojant infraraudonųjų spindulių spektrometriją„Web“ gali tyrinėti dujų gigantų atmosferą įvairiuose gyliuose, sudaryti ciklonų ir debesų žemėlapius. Be to, teleskopas gali rekordiškai išsamiai parodyti, kaip susidaro ir vystosi audros. 

Ypatingas susidomėjimas yra „Titanas“, vienintelisSaulės sistemos pasaulis, kurio paviršiuje yra skystų jūrų ir ežerų. Jie užpildyti ne vandeniu, o metanu, tuo įdomiau suprasti, kuo Titano metų laikai ir lietaus ciklai skiriasi nuo Žemėje.

Bandymo režimu mokslininkai tyrinėjo atmosferądujų milžinai Jupiterio pavyzdžiu. Pirmieji vaizdai parodė daugybę sūkurių sistemų, egzistuojančių planetoje, be didžiulės audros, vadinamos Didžiąja Raudonąja Dėmė.

Jupiterio nuotrauka. Vaizdas: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS komanda, Judy Schmidt

Taip pat teleskopo galimybės leis užsidėtiorganinių molekulių žemėlapis Saulės sistemos ledo milžinų Urano ir Neptūno diskuose. Jie atstovauja mažiausiai ištirtoms planetoms. Webb gali nustatyti jų atmosferos temperatūrą ir cheminę struktūrą, taip pat nustatyti esminius jų skirtumus nuo dujų milžinų Jupiterio ir Saturno.

Kaip žmonių idėjos apie erdvę irjos neaprėptis augo, Saulės sistema buvo pradėta suvokti kaip artima ir gerai ištirta. Tiesą sakant, tai nėra visiškai tiesa. Net mūsų planetų sistemoje slypi daugybė paslapčių, į kurias atsakymai dar nerasti. 

Planetų sistemų ir gyvybės kilmės tyrimasyra vienas iš pagrindinių James Webb kosminio teleskopo taikinių. Webb dėmesys infraraudonajai šviesai suteikia astronomams galimybę ištirti planetų paviršių ir atmosferų ypatybes, kurių jie negalėjo matyti matomoje šviesoje. Ir saulės sistema nėra išimtis.

Be to, teleskopas turi unikalųgalimybė pasisukti 90° greičiau nei per valandą, o tai reiškia, kad staiga pasirodžius naujam taikiniui, pavyzdžiui, su Jupiteriu susidūrusiai kometa, teleskopas bus pasirengęs apžiūrėti visas smulkmenas.

Skaityti daugiau:

Mokslininkus glumina paslaptingas „mėlynas guolis“ jūros dugne

Sukurtas generatorius vėjo jėgainėms be brangių magnetų

Pažiūrėkite į reiškinį, kuris Marse tiesiog neįmanomas