Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) często nazywany następcą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a zostanie wysłany w przestrzeń kosmiczną w 2018 roku i będzie badał każdy etap kosmicznej historii obserwując najodleglejsze obiekty we Wszechświecie. Co więcej teleskop będzie także przydatny do badania pozasłonecznych układów planetarnych jak i planet w naszym Układzie Słonecznym. Teraz zespół naukowców pod kierownictwem Laszlo Kestaya, dyrektora US Geological Survey’s Astrogeology Science Center przedstawił plan wykorzystania właściwości teleskopu do lepszego zrozumienia naszego planetarnego sąsiedztwa skupiając się na księżycach planet w zewnętrznej części Układu Słonecznego i ich geologii.
Zespół proponuje dwa główne cele naukowe dla JWST podczas obserwacji księżyców. Pierwszym zadaniem byłoby wykonanie przeglądu głównych księżyców w zakresie podczerwonym. Drugi cel jest bardziej geologiczny i opisywany jako „monitorowanie zmian powierzchni aktywnych księżyców.” Naukowcy zaprezentowali swoje propozycje w artykule opublikowanym na portalu arXiv.
„Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba umożliwi obserwacje księżyców planet zewnętrznych przy unikalnym połączeniu rozdzielczości widmowej, przestrzennej i czasowej. Tutaj podkreślamy spektroskopię w podczerwieni księżyców lodowych oraz zmiany powierzchni w czasie geologicznie aktywnych księżyców jako dwa najcenniejsze zakresy badań,” napisali naukowcy w artykule.
JWST będzie wyposażony w cztery instrumenty naukowe: Near InfraRed Camera (NIRCam), Near InfraRed Spectrograph (NIRSpec), Mid-Infrared Instrument (MIRI) oraz Fine Guidance Sensor/Near Infrared Imager and Slitless Spectrograph (FGS/NIRISS).
Owe instrumenty pozwalają na uzyskanie wysokiej rozdzielczości widmowej w podczerwieni w zakresach długości fal, których obserwacje z Ziemi są niemożliwe. Wyniki dostarczone przez JWST mogą uzupełniać obserwacje księżyców wykonane przez sondy Voyager i Casiini.
Naukowcy mają nadzieję, że kluczowym wkładem teleskopu w badaniach może być możliwość określenia składu chemicznego nieregularnych księżyców krążących wokół gazowych olbrzymów. Tutaj naukowcy podkreślają, że nawet przy niskiej rozdzielczości przestrzennej spektroskopia w bliskiej podczerwieni jest czuła na H2O oraz inne rodzaje lodu, jak również na krzemiany.
Nieregularne księżyce są istotnym źródłem pyłu w systemach wokół gazowych olbrzymów. Orbity pyłu ulegają ciągłej ewolucji w skutek oddziaływania ciśnienia promieniowania i pływów słonecznych. Łącząc rozmiar, gęstości i albedo cząsteczek pyłu i skład chemiczny powierzchni księżyców JWST może dostarczyć nowych informacji o tym jaką rolę owe księżyce odgrywają w wytwarzaniu tego pyłu.
Obserwacje aktywności geologicznej księżyców w zewnętrznej części Układu Słonecznego opisane przez Kestaya i jego współpracowników jako drugi główny gol dla JWST mogą dostarczyć niesamowitych wyników naukowyc. Teleskop będzie w stanie wykryć zmiany powierzchni wskazujące na czasowe zmiany składu chemicznego i temperatury.
Wiele z księżyców krążących wokół gazowych olbrzymów jest wyjątkowo aktywnych. Dla przykładu Io – księżyc Jowisza, Tryton – największy księżyc Neptuna czy Enceladus – lodowy księżyc Saturna – na wszystkich tych obiektach zaobserwowano erupcje materii z powierzchni. Najnowsze informacje o aktywnych gejzerach na Europie, krążącej wokół Jowisza są szczególnie ekscytujące ponieważ mogą w nich się skrywać dowody środowiska sprzyjającego powstaniu życia.
Naukowcy uważają, że najlepszym księżycem do obserwacji byłby jednak Io. JWST mógłby obserwować istotne zmiany powierzchni tego księżyca znanego ze swojej wyjątkowej aktywności wulkanicznej.
„Obserwacje księżyców Jowisza wykonywane co sześć miesięcy za pomocą JWST mogą pozwolić na monitorowanie powstawania i zanikania kolorowych depozytów na Io, które powstają i znikają na przestrzeni zaledwie kilku miesięcy mimo rozmiarów sięgających setek kilometrów,” napisali naukowcy.
Więcej informacji w artykule naukowym >>tutaj<<.
Źródło: phys.org/Tomasz Nowakowski