Атмосфера Марса, погода на Юпитере и состав астероидов: как «Уэбб» изучает Солнечную систему 

Публикация: 21.09.2022
Источник Комментарии

Атмосфера Марса, погода на Юпитере и состав астероидов: как «Уэбб» изучает Солнечную систему 

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» покорил весь мир снимком самого глубокого космоса, который НАСА представило в качестве первых результатов работы аппарата. Инфракрасные датчики обсерватории могут заглянуть на миллиарды лет в прошлое и узнать, что было всего через несколько сотен миллионов лет после Большого взрыва и как формировались первые галактики.

Тем не менее исследования «Уэбба» не ограничиваются только далекими объектами: за несколько месяцев, прошедших после начала работы телескопа, появились снимки звездных скоплений, экзопланет и даже нескольких объектов ближайшего космоса — нашей Солнечной системы.

Рабочее время космической обсерваторр расписано по минутам, так почему же его тратят на то, что можно увидеть в обычный домашний телескоп.

Видит то, что упускают другие

Ключевое преимущество космического телескопа «Джеймс Уэбб» в том, что он работает со светом в ближнем и среднем инфракрасном диапазоне. В первую очередь, это нужно для изучения ранней Вселенной: из-за красного смещения видимый свет от далеких галактик сдвигается в сторону инфракрасного диапазона. 

Хотя эта особенность не предназначена напрямую для изучения Солнечной системы, но и здесь она пригодилась. Космический телескоп фиксирует свет с длиной волны от 0,6 до 28,5 мкм, при этом снимки получаются с большим спектральным разрешением. 

Вот несколько возможных целей, которые может изучать телескоп.

  • Планеты и спутники. Многие важные молекулы, в том числе те, которые служат важным сигналом о существовании жизни. Они оставляют следы в спектре, который изучает «Джеймс Уэбб». Например, он с высокой точностью может определить содержание в атмосфере или на поверхности воды, тяжелой воды (HDO), угарного и углекислого газа, серы и метана.
  • Пояс Койпера. Космический телескоп может собрать данные спектра ближнего ИК-диапазона и фотометрии среднего ИК-диапазона (альбедо) для любого из известных астероидов Пояса Койпера. А эти данные вместе с другими наблюдениями помогают определить их состав и ответить на вопрос, как сформировалась Солнечная система.
  • Атмосферы. Характеристики телескопа позволяют следить за погодой на всех планетах, расположенных дальше Земли от Солнца. На протяжении всей миссии, по три месяца два раза в год телескоп будет собирать информацию о том, что происходит в атмосферах планет и спутников.

Исследование Марса

Наличие воды и жизни на Красной планете сейчас и в прошлом является одной из движущих сил всех марсианских исследований. «Уэбб» поможет дополнить и уточнить исследования, которые проводят марсоходы, посадочные модули и орбитальные станции.

Изучая спектр света, проходящего через атмосферу планеты и отраженного поверхностью, исследователи планируют найти признаки бурного водного прошлого Красной планеты и того, что изменило стабильность ее атмосферы. Кроме того, геологи могут использовать телескоп для изучения формирования и эволюции глобальных пыльных бурь и облачных систем над спящими вулканами.

Что произошло с Красной планетой и может ли Земля повторить ее историю, возможно, ответить на эти вопросы удастся с помощью телескопа. По крайней мере, первый снимок подтверждает способность «Уэбба» изучать Марс.

Данные наблюдения телескопа «Джеймс Уэбб» за Марсом. Изображение: NASA/ESA/CSA/STScI and Mars JWST/GTO team

Внешние планеты

«Джеймс Уэбб» может смотреть на все, что находится под углом более 85° от Солнца из точки Лагранжа 2 (L2). Это значит, что ему доступны все планеты, начиная с Марса, пояса астероидов, газовых гигантов и объектов пояса Койпера. Еще одно ограничение, связанное с конструкцией телескопа, ограничивает возможности наблюдения до 135° градусов от Солнца. 

Ограничения поля зрения являются фундаментальным следствием тепловой конструкции обсерватории и солнцезащитного козырька, которая сохраняет телескоп и инструменты холодными. Это означает, что невозможно наблюдать Солнце, Землю, Луну, Меркурий и Венеру, и кометы, которые движутся на фоне Солнца.

Тем не менее, оставшегося пространства хватит для наблюдения внешних планет, расположенных за пределами Пояса астероидов (хотя бы в течение некоторого времени). Изучая их, космический телескоп может показать, как изменяется сезонная погода на Юпитере или спутниках Сатурна. 

С помощью спектрометрии инфракрасного излучения «Уэбба» можно изучить атмосферы газовых гигантов на различной глубине, составить карты циклонов и облаков. Кроме того, с рекордной детализацией телескоп может показать, как формируются и развиваются штормы. 

Особый интерес представляет Титан, единственный мир в Солнечной системе, на поверхности которого есть жидкие моря и озера. Они заполненные не водой, а метаном, тем интереснее понять, чем времена года и дождевые циклы на Титане отличаются от земных.

В тестовом режиме исследователи изучили атмосферу газовых гигантов на примере Юпитера. Первые снимки показали многочисленные вихревые системы, которые существуют на планете в дополнение к огромному шторму, называемому Большим красным пятном.

Снимок Юпитера. Изображение: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team, Judy Schmidt

Также возможности телескопа позволят нанести на карту органические молекулы на дисках ледяных гигантов Солнечной системы, Урана и Нептуна. Они представляют собой наименее изученные планеты. «Уэбб» может картографировать их атмосферную температуру и химическую структуру, а также определять их фундаментальные отличия от газовых гигантов Юпитера и Сатурна.

По мере того, как представления людей о космосе и его необъятности росли, Солнечная система начала восприниматься, как близкая и хорошо изученная. На самом деле, это не совсем так. Даже в нашей планетарной системе есть множество загадок, ответы на которые пока не удалось найти. 

Изучение планетарных систем и происхождения жизни является одной из основных целей космического телескопа Джеймса Уэбба. Сосредоточение Уэбба на инфракрасном свете дает астрономам возможность изучать особенности поверхностей и атмосфер планет, которые они не могли увидеть в видимом свете. И Солнечная система здесь не исключение.

Кроме того, телескоп обладает уникальной способностью развернуться на 90° менее чем за час, а это значит, что, если внезапно появится новая цель, например, комета, которая сталкивается с Юпитером, телескоп будет готов рассмотреть все подробности.

Читать далее:

Таинственная «голубая слизь» на дне моря поставила ученых в тупик

Разработан генератор для ветряных электростанций без дорогих магнитов

Посмотрите на явление, которое просто невозможно на Марсе


Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
17
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Популярные Статьи

Считается, что рождение ребенка — радостное событие. Но старшие братья и сестры нередко резко...
29.09.2022
Ученые всего мира возлагают огромные надежды на данные телескопа «Джеймс Уэбб». Однако сотрудники...
28.09.2022
Простая и понятная ньютоновская физика в XX веке сменилась множеством сложных концепций. Хотя у...
28.09.2022
Первый эксперимент по защите Земли от космической угрозы прошел, но успешно или нет, пока не ясно....
27.09.2022
Новое исследование показало, что ореолы темной материи ультрадиффузных галактик очень странные...
26.09.2022
Рынок ИИ в медицине за ближайшие шесть лет вырастет почти в десять раз — с $6,9 млрд до $67 млрд. В...
23.09.2022
С помощью физики и крохотного магнита исследователи обнаружили новую структуру теломерной ДНК....
22.09.2022
Загадка космических лучей давно не дает покоя ученым. Однако новая разработка поможет физикам....
20.09.2022
Почти три десятилетия назад российский космонавт Валерий Поляков установил рекорд, проведя в...
20.09.2022
Лось для краш-теста, запоры у скорпионов и биение сердца влюбленных — все это не шуточные фразы, а...
16.09.2022
Раскручивая гайку в невесомости, советский космонавт обнаружил необычный эффект. Она начинала...
16.09.2022
Аномальный квантовый эффект Холла очень полезен для человечества. Но вызвать его не так уж просто....
15.09.2022
У ученых тоже бывают курьезные истории и ошибки, иногда они даже приводят к неожиданным открытиям....
15.09.2022
Используя данные, собранные космическим зондом Solar Orbiter во время последнего сближения со...
14.09.2022
В России кадровый голод ИТ-рынка оценивается в миллион человек. По подсчетам Ассоциации предприятий...
13.09.2022
Одна из основных цель астрономов — найти жизнь за пределами Солнечной системы. Недавно прозвучал...
13.09.2022
В ходе нового исследования физики впервые увидели магноны с помощью простого оптического эффекта....
12.09.2022
Ученые впервые доказали предполагаемое существование вихрей в черных дырах. «Хайтек» рассказывает,...
12.09.2022
От секретного дверного проема до образа ангела и сперматозоидов — необычные снимки с Марса...
09.09.2022
В отчете Организации Объединенных Наций, опубликованном в четверг, утверждается, что...
09.09.2022
Недавно распространившийся компьютерный вирус использует изображение, полученное космическим...
08.09.2022
Большой адронный коллайдер в ЦЕРН вернулся к работе после запланированного на три года технического...
08.09.2022
Европейское космическое агентство (ЕКА) объявило о создании установки для сверхбыстрого...
07.09.2022
В последнее годы с Бетельгейзе происходит много странного, стоит вспомнить ее затмение. Оказалось,...
07.09.2022
Пузыри Ферми — одна из самых необычных структур Млечного Пути. Гигантские волны плазмы,...
06.09.2022
На прошлой неделе было опубликовано первое изображение экзопланеты, расположенной за пределами...
05.09.2022
НАСА назначило на 3 сентября запуск сверхтяжелой ракеты, которая должна стать первым шагом к...
02.09.2022
Сильное взаимодействие определяет фундаментальные свойства материи, связывает кванты в адроны и...
02.09.2022
Метавселенная, виртуальная, дополненная и смешанная реальность — это не только про игры и...
31.08.2022
Почти столетие турбулентность статистически описывают как случайный процесс. Однако впервые ученые...
31.08.2022
Огромный чашеобразный метеоритный кратер в Аризоне, который образовался около 50 000 лет назад,...
31.08.2022
Открытие расширения Вселенной удалось объяснить, добавив в космологическую модель таинственную...
30.08.2022
Фантастические миры и их обитатели будоражат умы людей уже более сотни лет, и технологии,...
30.08.2022
Энергию можно улавливать в виде электрического заряда и тепла, но до сих пор было невозможно...
29.08.2022
В августе 1992 года ученые обнаружили первый объект пояса Койпера. За прошедшие 30 лет их...
29.08.2022
Ученые давно мечтают о том, чтобы использовать возможности квантового мира для решения практических...
26.08.2022
Кембрийский взрыв известен тем, что множество странных и экзотических существ появились именно...
24.08.2022
Международная группа исследователей наконец-то доказала, что медленно вращающиеся черные дыры Керра...
23.08.2022
История происхождения спутников Марса — Фобоса и Деймоса — на протяжении многих лет остается тайной...
23.08.2022
Направляя лазерный импульс Фибоначчи на атомы внутри квантового компьютера, физики создали...
22.08.2022
Тихий океан считается самым большим на Земле. Но на самом деле это лишь след от Панталасса....
22.08.2022
Прошло уже почти 100 лет с тех пор, как астрофизики пришли к консенсусу и признали расширение...
19.08.2022
На прошлой неделе китайские СМИ объявили о завершении строительства первой испытательной линии...
17.08.2022
Экстремальная жара в 2022 году вызвала лесные пожары, засуху и таяние ледников. Однако благодаря ей...
17.08.2022
Сноуборд появился благодаря коренным гавайцам, желанию серферов кататься, даже когда нет волн, и...
16.08.2022
После запуска телескопа «Джеймс Уэбб» астрофизики начали объявлять об обнаружении самых далеких и...
16.08.2022
Исследование показало, что темная энергия появляется в результате давления гигантских космических...
12.08.2022
Огромный телескоп Магеллана стал на шаг ближе к тому, чтобы стать самым большим из когда-либо...
11.08.2022
26 июля «Роскосмос» заявил, что Россия покинет Международную космическую станцию после 2024 года и...
10.08.2022
Землеройки переносят новый вирус в Китае. «Хайтек» рассказывает о симптомах и возможной угрозе.
10.08.2022
Социологи из Чикагского университета разработали алгоритм, который может прогнозировать...
10.08.2022
Идею, которая раньше была только гипотезой и частью научной фантастики, теперь можно подтвердить....
09.08.2022
6 августа 2012 года марсоход Curiosity успешно приземлился в кратере Гейла на Марсе. За эти годы он...
08.08.2022
Кризис производства кремния показал, как сильно мы зависим от полупроводников. Нехватка материала,...
06.08.2022
Ученые разработали принципиально новую стратегию создания квантовых компьютеров. «Хайтек»...
05.08.2022
Группа искусственного интеллекта DeepMind раскрыла структуру почти каждого белка, известного науке....
05.08.2022
Автономный миниатюрный робот будет оперировать астронавтов и землян в удаленных регионах. «Хайтек»...
03.08.2022
Изучение и освоение Арктики, развитие Северного морского пути — один из приоритетов России....
03.08.2022
Сетевая система на борту МКС направляет лазерный луч на Землю, чтобы бороться с вырубкой лесов. Это...
02.08.2022
В ходе нового исследования ученые выяснили, что супергены встречаются гораздо чаще, чем считалось...
01.08.2022