Marsa atmosfēra, laika apstākļi uz Jupitera un asteroīdu sastāvs: kā Vebs pēta Saules sistēmu 

Džeimsa Veba kosmiskais teleskops aizrauj pasauli ar NASA dziļāko kosmosa attēlu

pasniegta kā pirmie darba rezultātiaparātu. Observatorijas infrasarkanie sensori var ielūkoties miljardos gadu pagātnē un atklāt, kas notika tikai dažus simtus miljonu gadu pēc Lielā sprādziena un kā veidojās pirmās galaktikas.

Tomēr Webb pētījumi to nedaraaprobežojas tikai ar attāliem objektiem: dažu mēnešu laikā kopš teleskopa darbības sākuma ir bijuši attēli no zvaigžņu kopām, eksoplanetiem un pat vairākiem tuvākās telpas - mūsu Saules sistēmas - objektiem.

Kosmosa observatorijas stundas tiek plānotas pa minūtēm, tad kāpēc tas tiek tērēts tam, ko var redzēt parastā mājas teleskopā.

Redz, kas citiem pietrūkst

Kosmosa teleskopa galvenā priekšrocība"James Webb" ir tas, ka tas darbojas ar gaismu tuvākā un vidējā infrasarkanajā diapazonā. Pirmkārt, tas nepieciešams agrīnā Visuma pētīšanai: sarkanās nobīdes dēļ redzamā gaisma no tālām galaktikām novirzās uz infrasarkano diapazonu. 

Lai gan šī funkcija nav tieši paredzētaSaules sistēmas izpētei, bet arī šeit tas noderēja. Kosmiskais teleskops fiksē gaismu ar viļņu garumu no 0,6 līdz 28,5 mikroniem, un attēli tiek iegūti ar augstu spektrālo izšķirtspēju. 

Šeit ir daži iespējamie mērķi, ko var pētīt teleskops.

  • Planētas un satelīti.Daudzas svarīgas molekulas, tostarp tās, kaskalpo kā svarīgs signāls par dzīvības esamību. Tie atstāj pēdas spektrā, ko pēta Džeimss Vebs. Piemēram, tas var precīzi noteikt ūdens, smagā ūdens (HDO), oglekļa dioksīda, oglekļa dioksīda, sēra un metāna saturu atmosfērā vai uz virsmas.
  • Kuipera josta.Kosmiskais teleskops var savākt datustuvu infrasarkanais spektrs un vidējā infrasarkanā fotometrija (albedo) jebkuram zināmam Koipera jostas asteroīdam. Un šie dati kopā ar citiem novērojumiem palīdz noteikt to sastāvu un atbildēt uz jautājumu, kā veidojās Saules sistēma.
  • Atmosfēras.Teleskopa īpašības ļauj uzraudzītlaikapstākļi uz visām planētām, kas atrodas tālāk no Zemes no Saules. Visā misijas laikā trīs mēnešus divas reizes gadā teleskops apkopos informāciju par planētu un satelītu atmosfērā notiekošo.

Marsa izpēte

Ūdens un dzīvības klātbūtne uz Sarkanās planētas tagad unpagātnē ir viens no visas Marsa izpētes virzītājspēkiem. Webb palīdzēs papildināt un pilnveidot pētījumus, ko veic roveri, nolaišanās iekārtas un orbitālās stacijas.

Pētot gaismas spektru, kas iet caur atmosfēruplanētas un virsmas atspoguļojumu, pētnieki plāno meklēt Sarkanās planētas nemierīgās ūdeņainās pagātnes pazīmes un to, kas mainīja tās atmosfēras stabilitāti. Turklāt ģeologi var izmantot teleskopu, lai izpētītu globālo putekļu vētru un mākoņu sistēmu veidošanos un attīstību virs neaktīviem vulkāniem.

Kas notika ar Sarkano planētu un var Zemiatkārtot tās vēsturi, iespējams, uz šiem jautājumiem izdosies atbildēt ar teleskopa palīdzību. Vismaz pirmais attēls apstiprina Veba spēju pētīt Marsu.

Novērojumi no Džeimsa Veba teleskopa uz Marsa. Attēls: NASA/ESA/CSA/STScI un Marsa JWST/GTO komanda

ārējās planētas

"Džeimss Vebs" var apskatīt jebkoatrodas vairāk nekā 85° leņķī no Saules no Lagranža punkta 2 (L2). Tas nozīmē, ka viņam ir pieejamas visas planētas, sākot ar Marsu, asteroīdu joslu, gāzes milžiem un Koipera joslas objektiem. Vēl viens ierobežojums, kas saistīts ar teleskopa konstrukciju, ierobežo novērošanas iespējas līdz 135° grādiem no Saules. 

Skata lauka ierobežojumi ir būtiskiobservatorijas un saulessarga termiskās konstrukcijas sekas, kas uztur teleskopu un instrumentus vēsus. Tas nozīmē, ka nav iespējams novērot Sauli, Zemi, Mēnesi, Merkuru un Veneru, kā arī komētas, kas pārvietojas uz Saules fona.

Tomēr atlikušās vietas pietiekārējo planētu novērojumi, kas atrodas ārpus asteroīdu jostas (vismaz kādu laiku). Pētot tos, kosmiskais teleskops var parādīt, kā mainās sezonālie laikapstākļi uz Jupitera vai Saturna pavadoņiem. 

Izmantojot infrasarkano staru spektrometriju"Web" var pētīt gāzes gigantu atmosfēru dažādos dziļumos, veidot ciklonu un mākoņu kartes. Turklāt teleskops var rekorddetalizēti parādīt, kā veidojas un attīstās vētras. 

Īpaša interese ir Titāns, vienīgaispasaule Saules sistēmā, kuras virsmā ir šķidras jūras un ezeri. Tie ir piepildīti nevis ar ūdeni, bet ar metānu, jo interesantāk ir saprast, kā Titāna gadalaiki un lietus cikli atšķiras no tiem, kas ir uz Zemes.

Testa režīmā pētnieki pētīja atmosfērugāzes giganti uz Jupitera piemēra. Pirmajos attēlos bija redzamas daudzas virpuļsistēmas, kas eksistē uz planētas papildus milzīgajai vētrai, ko sauc par Lielo sarkano plankumu.

Jupitera fotogrāfija. Attēls: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS komanda, Džūdija Šmita

Arī teleskopa iespējas ļaus uzvilktorganisko molekulu karte uz Saules sistēmas ledus milžu Urāna un Neptūna diskiem. Tās pārstāv vismazāk izpētītās planētas. Vebs var kartēt to atmosfēras temperatūru un ķīmisko struktūru, kā arī noteikt to būtiskās atšķirības no gāzes milžiem Jupitera un Saturna.

Tā kā cilvēku priekšstati par telpu untās neizmērojamība pieauga, Saules sistēmu sāka uztvert kā tuvu un labi izpētītu. Patiesībā tā nav gluži taisnība. Pat mūsu planētu sistēmā ir daudz noslēpumu, uz kuriem atbildes vēl nav atrastas. 

Planētu sistēmu un dzīvības izcelsmes izpēteir viens no galvenajiem Džeimsa Veba kosmiskā teleskopa mērķiem. Veba fokuss uz infrasarkano gaismu dod astronomiem iespēju pētīt planētu virsmu un atmosfēru iezīmes, kuras viņi nevarēja redzēt redzamajā gaismā. Un Saules sistēma nav izņēmums.

Turklāt teleskopam ir unikālsspēja apgriezties par 90° mazāk nekā stundas laikā, kas nozīmē, ka, ja pēkšņi parādīsies jauns mērķis, piemēram, komēta, kas saduras ar Jupiteru, teleskops būs gatavs aplūkot visas detaļas.

Lasīt vairāk:

Noslēpumainā “zilā ķemme” jūras dzelmē mulsina zinātniekus

Izstrādāts ģenerators vēja parkiem bez dārgiem magnētiem

Paskatieties uz fenomenu, kas uz Marsa ir vienkārši neiespējams