Džeimso Webbo kosminis teleskopas yra tarsi šimtmečio šventė, kuri vis atidėta. Dėl savo sudėtingumo ir kai kurių anomalių rodmenų, kurie buvo aptikti atliekant vibracijos bandymus, šio teleskopo paleidimo data buvo daug kartų nustumta atgal - šiuo metu tikimasi, kad jis bus paleistas kažkada 2021 m. Bet dėl akivaizdžių priežasčių NASA vis dar įsipareigoja tai pamatyti. misija per.
Pristatytas JWST bus pats galingiausias veikiantis kosminis teleskopas, o jo patobulintas instrumentų rinkinys atskleis dar niekad nematytus dalykus apie Visatą. Tarp jų yra nepaprastosios saulės planetų atmosfera, kurią iš pradžių sudarys dujų milžinai. Tai darydamas JWST patobulins gyvenamųjų planetų paiešką ir galiausiai pradės nagrinėti kai kuriuos potencialius kandidatus.
JWST tai darys kartu su tranzitiniu egzoplanetų tyrimo palydovu (TESS), kuris buvo dislokuotas kosmose 2018 m. Balandžio mėn. Kaip rodo pavadinimas, TESS ieškos planetų tranzito metodu (dar žinomu kaip „Transit Photometry“), kai žvaigždės yra stebimos, ar nėra ryškių ryškumų - dėl planetos, einančios priešais save stebėtojo atžvilgiu.
Kai kurie iš pirmųjų Webb'o stebėjimų bus vykdomi pasitelkiant direktoriaus pasirinktinę ankstyvojo išleidimo mokslo programą - tranzitinę egzoplanetų planetos komandą Webb'o mokslo operacijų centre. Ši komanda planuoja atlikti trijų skirtingų tipų stebėjimus, kurie suteiks naujų mokslo žinių ir geriau supras Webb mokslo instrumentus.
Kaip NASA pranešime spaudai paaiškino Jacobas Beanas iš Čikagos universiteto, kuris yra pagrindinis tranzitinės egzoplanetos projekto tyrėjas, paaiškino:
„Mes turime du pagrindinius tikslus. Pirmasis - kuo greičiau perkelti egzoplanetų duomenų rinkinius iš Webb į astronominę bendruomenę. Antras dalykas - atlikti puikų mokslą, kad astronomai ir visuomenė pamatytų, kokia galinga yra ši observatorija. “
Kaip pagrindinė projekto tyrėja NASA Ames tyrimų centro atstovė Natalie Batalha pridūrė:
„Mūsų komandos tikslas yra suteikti kritinių žinių ir įžvalgų astronomijos bendruomenei, kurios padės paspartinti egzoplanetų tyrimus ir geriausiai panaudoti„ Webb “per ribotą laiką, kurį turime.“
Pirmasis jų pastebėjimas JWST bus atsakingas už planetos atmosferos apibūdinimą tiriant pro ją praeinančią šviesą. Tai atsitinka, kai planeta praeina priešais žvaigždę, o būdas, kai šviesa sugeriama skirtinguose bangų ilgiuose, parodo atmosferos cheminę sudėtį. Deja, esami kosminiai teleskopai neturėjo reikiamos skiriamosios gebos nuskaityti ką nors mažesnio nei dujų milžinas.
JWST, savo pažangiausiais infraraudonųjų spindulių prietaisais ištirs šviesą, praeinančią per egzoplanetos atmosferą, padalins ją į vaivorykštės spektrą ir tada padarys išvadą apie atmosferos kompoziciją, atsižvelgiant į tai, kokių šviesos sekcijų nėra. Šiems stebėjimams projekto komanda pasirinko WASP-79b - Jupiterio dydžio egzoplanetą, kuri skrieja aplink žvaigždę Eridanuso žvaigždyne, maždaug 780 šviesmečių atstumu nuo Žemės.
Komanda tikisi aptikti ir išmatuoti vandens, anglies monoksido ir anglies dioksido gausą WASP-79b, tačiau taip pat tikisi rasti molekules, kurios dar nebuvo aptiktos egzoplanetos atmosferoje. Antrajam stebėjimui komanda stebės „karštą Jupiterį“, žinomą kaip WASP-43b, planetą, kuri aplink savo žvaigždę skrieja mažiau nei 20 valandų.
Kaip ir visos egzoplanetos, kurios skrieja arti savo žvaigždžių, šis dujų milžinas yra užfiksuotas potvynio vietoje - ten, kur viena pusė visada nukreipta į žvaigždę. Kai planeta yra priešais žvaigždę, astronomai mato tik vėsesnį jos šoną; tačiau aplink orbitą pamažu atsiranda vaizdas į šiltą dienos pusę. Stebėdami šią planetą per visą jos orbitą, astronomai galės stebėti tuos pokyčius (vadinamą fazės kreive) ir naudoti duomenis žemėlapio planetos temperatūrai, debesims ir atmosferos chemijai žemėlapyje.
Šie duomenys leis jiems paimti atmosferą skirtinguose gyliuose ir gauti išsamesnį vidinės planetos struktūros vaizdą. Kaip nurodė Bean:
„Mes jau matėme dramatiškų ir netikėtų šios planetos variantų su Hablu ir Spitzeriu. Su Webb mes atskleisime šiuos variantus žymiai išsamiau, kad suprastume atsakingus fizinius procesus “.
Trečiajam stebėjimui komanda bandys tiesiogiai stebėti tranzitą. Tai labai sudėtinga, matant, kaip žvaigždės šviesa yra daug ryškesnė, todėl užtemdo silpną šviesą, atspindimą planetos atmosferoje. Vienas iš būdų tai išspręsti yra išmatuoti žvaigždės skleidžiamą šviesą, kai matoma planeta, ir vėl, kai ji dingsta už žvaigždės.
Palyginę du matavimus, astronomai gali apskaičiuoti, kiek šviesos sklinda vien iš planetos. Ši technika geriausiai tinka labai karštoms planetoms, kurios ryškiai šviečia infraraudonųjų spindulių šviesoje, todėl šiam stebėjimui jos pasirinko WASP-18b - karštą Jupiterį, kurio temperatūra siekia apie 2900 K (2627 ° C; 4800 ° F). Proceso metu jie tikisi nustatyti planetos užgniaužtos stratosferos sudėtį.
Galų gale šie stebėjimai padės patikrinti JWST sugebėjimus ir sukalibruoti jo instrumentus. Pagrindinis tikslas bus ištirti potencialiai apgyvendinamų egzoplanetų atmosferą, kuri šiuo atveju apims uolėtas (dar žinomas kaip „į Žemę panašias“) planetas, kurios skrieja mažos masės orbitoje, silpnesnes raudonas nykštukines žvaigždes. Manoma, kad raudonosios nykštukės yra ne tik dažniausia žvaigždė mūsų galaktikoje, bet ir greičiausia vieta surasti į Žemę panašias planetas.
Kaip paaiškino Kevinas Stevensonas, Kosminio teleskopo mokslo instituto tyrėjas ir vienas iš pagrindinių projekto tyrėjų:
„TESS“ turėtų rasti daugiau nei tuziną planetų, skriejančių raudonųjų nykštukių gyvenamosiose zonose, iš kurių kelios gali būti gyvenamosios. Norime sužinoti, ar tose planetose yra atmosfera, ir Webbas pasakys mums. Rezultatai padės dar ilgai atsakyti į klausimą, ar mūsų galaktikoje yra įprastos gyvenimo sąlygos. “
Džeimso Webbo kosminis teleskopas bus viena iš svarbiausių pasaulio kosmoso mokslo observatorijų, kuri bus dislokuota, ir padės astronomams išspręsti mūsų Saulės sistemos paslaptis, tirti egzoplanetas ir stebėti pačius ankstyviausius Visatos laikotarpius, kad nustatytų, kaip laikui bėgant vystėsi jos didelio masto struktūra. Dėl šios priežasties suprantama, kodėl NASA prašo, kad astronomijos bendruomenė būtų kantri, kol įsitikins, kad ji sėkmingai dislokuos.
Kai išmokėjimas yra ne kas kitas kaip novatoriški atradimai, yra sąžininga, kad mes norime laukti. Tuo tarpu būtinai peržiūrėkite šį vaizdo įrašą apie tai, kaip mokslininkai tiria egzoplanetų atmosferą, sutikdami su Kosminio teleskopo mokslo institutu:
