JWST исследует спутник Юпитера Ганимед

Космический телескоп "Джеймс Уэбб" (JWST) рассмотрел луну Юпитера Ганимед, чтобы лучше изучить ее поверхность. Если бы Ганимед вращался вокруг Солнца, а не вокруг Юпитера, его было бы невозможно отличить от планеты. Он имеет дифференцированную внутреннюю структуру с расплавленной сердцевиной, которая создает магнитное поле. У него кремниевая мантия, очень похожая на земную, и сложная ледяная кора, под которой находится глубокий океан. Здесь есть атмосфера, хотя и разреженная. Он почти такой же большой, как Марс. По мнению авторов нового исследования, это архетип водного мира. Однако у ученых остаются некоторые вопросы относительно поверхности Ганимеда. Группа исследователей из США, Европы и Японии исследовала поверхность Ганимеда с помощью приборов NIRSpec и MIRI JWST. Их результаты представлены в статье под названием "Состав и тепловые свойства поверхности Ганимеда по данным наблюдений JWST NIRSpec и MIRI". Она будет опубликована в журнале Astronomy and Astrophysics. На поверхности Ганимеда преобладают два типа рельефа: светлые ледяные участки с бороздками и более темные области. Светлые области занимают около двух третей поверхности, а темные - остальную часть. Оба типа рельефа являются древними, но более темные области старше. Они также сильно изрыты кратерами. Эти два типа поверхности смешаны, причем более светлый рельеф прорезает полосы на темном рельефе.

На Ганимеде есть водяной лед, но он кажется аморфным. JWST нанес на карту распределение и свойства льда. На Ганимеде также недавно обнаружена полоса поглощения с длиной волны 5,9 мкм, и JWST может помочь определить ее происхождение.

Температурный диапазон Ганимеда означает, что чистого CO2-льда на поверхности луны нет. Наблюдения JWST показывают, что некоторое количество CO2 задерживается в водяном льду, хотя и составляет всего около 1% по массе. Остальное содержится в различных минералах и солях.

JWST обнаружил, что водяного льда больше в полярных регионах. Именно в этих областях энергичные ионы Юпитера облучают поверхность Ганимеда.

Наблюдения показали, что полоса поглощения при 5,9 мкм широко распространена на Ганимеде, но с локальными вариациями. Исследователи допустили возможность того, что это происходит из-за нерастворимого органического материала, доставляемого углеродистыми хондритами или кометами, но в конечном счете исключили это объяснение. "Гидраты серной кислоты H2SO4 + H2O, по-видимому, являются хорошими кандидатами для объяснения полосы 5,9 мкм", - пишут авторы.

Ученые также обнаружили некоторые общие различия между полюсами Ганимеда и передним и задним краями. «Спектральные свойства полярных областей сильно различаются для передней и задней сторон», - пишут они. - «Причины этих различий еще предстоит изучить». Отчасти это объясняется мощным воздействием Юпитера на его спутники.

Отношения между Юпитером и Ганимедом в некотором роде подобны отношениям между Солнцем и Землей. Солнечный ветер воздействует на магнитосферу Земли таким же образом, как плазма Юпитера воздействует на Ганимед. Магнитное поле Ганимеда взаимодействует с магнитным полем Юпитера, помогая создавать полярные сияния на планете.

Ганимед и Юпитер находятся в сложных отношениях, и отчасти эти отношения распространяются на химический состав поверхности Ганимеда, где плазма Юпитера ударяется о полюса луны и облучает лед. Хотя это исследование продвинуло наше понимание этого и других аспектов, оно не дало тех однозначных ответов, которые искали ученые.

Как инструмент NIRSpec «Уэбба» раскрывает загадки Вселенной

Астрономия задается вопросами о том, как начали формироваться первые звезды и галактики, и что, в конечном итоге, привело к нашему существованию. Ответы скрыты в далекой Вселенной, настолько далекой, что свет путешествовал миллиарды лет, чтобы достичь нас, неся изображения формирующихся первых галактик. Этот ранний период находился за пределами досягаемости предыдущих телескопов, но все изменилось с появлением космического телескопа Джеймса Уэбба. Однако даже самый большой космический телескоп хорош лишь настолько, насколько хороши его приборы, и здесь на сцену выходит спектрограф NIRSpec. Его задача состоит в том, чтобы разделить инфракрасный свет, собираемый «Уэббом», на составляющие его длины волн, и сформировать спектр. Измеряя, как изменяется яркость объекта в космосе на разных длинах волн, астрономы могут извлечь огромное количество информации о его физических характеристиках и химическом составе. NIRSpec может записывать спектры до 200 наблюдаемых объектов одновременно. Чтобы достичь этого результата спектрограф использует решетку микрозатворов, изготовленную Центром космических полетов имени Годдарда. Она состоит примерно из четверти миллиона крошечных автономных жалюзи. Размер каждого из них составляет всего 80х180 мкм. Ими можно управлять индивидуально, открывая или закрывая их по мере необходимости. NIRSpec может разделить более крупные объекты, такие как галактики и туманности, на 30 фрагментов и наблюдать спектр для каждого фрагмента, делая всего один снимок.

Для наблюдений в ближнем инфракрасном диапазоне NIRSpec должен работать при температуре -233° C, которая поддерживается благодаря солнцезащитному щиту «Уэбба». Это представляет большую проблему при создании точных научных приборов. Различные материалы при охлаждении сжимаются с разной скоростью, и это приводит к небольшим искажениям в приборе, которые влияют на его точность. По этой причине Airbus изготовил большинство элементов спектрографа, включая зеркала, из карбида кремния.

Первые изображения и данные NIRSpec поступают обратно на Землю. Как только кропотливый анализ будет завершен, мы получим новые ответы на вопросы, столь важные для понимания нашего собственного существования: как образовались первые галактики и звезды в нашей Вселенной, и как часто планеты, вращающиеся вокруг других звезд, создают условия, которые позволили бы существовать жизни в том виде, в каком мы ее знаем.

Космический телескоп Джеймса Уэбба запечатлел туманность Тарантул

Тысячи новых молодых звезд были замечены в туманности 30 Золотой Рыбы, которую наблюдает космический телескоп Джеймса Уэбба. 30 Золотой Рыбы, также известная как туманность Тарантул, является любимым объектом для наблюдения у астрономов, изучающих звездообразование. Туманность Тарантул находится всего в 161000 световых лет от нас в галактике Большое Магелланово Облако. Эта туманность - крупнейшая и ярчайшая область звездообразования в местной группе галактик, ближайших к нашему Млечному Пути. Астрономы сфокусировали три инфракрасных прибора «Джеймса Уэбба» на туманности. В объективе NIRCam туманность похожа на логово паука, окутанное шелком. С помощью инструмента NIRSpec ученым удалось запечатлеть молодую звезду, которая только начала выбираться из своего кокона, и пока все еще поддерживает вокруг себя облако пыли. Область приобретает совершенно другой внешний вид, когда рассматривается в среднем инфракрасном диапазоне инструментом MIRI. Горячие звезды тускнеют, а холодный газ и пыль светятся. Внутри звёздных облаков можно разглядеть протозвезды, которые всё ещё набирают массу. Одна из причин, почему эта туманность интересна астрономам, заключается в том, что Тарантул имеет такой же химический состав, какой был у гигантских областей звездообразования, наблюдаемых во Вселенной в «космический полдень».

 «Космический полдень» - это период, когда Вселенной было всего несколько миллиардов лет, и звездообразование находилось на своем пике. Звёздообразующие области галактики Млечный Путь не производят звёзды с той же скоростью, что и туманность Тарантул, и имеют другой химический состав. «Уэбб» предоставит астрономам возможность сопоставить наблюдения за образованием звёзд в туманности Тарантул с глубокими наблюдениями далёких галактик из реальной эры «космического полудня».

Астрономы обнаружили воду на уникальной планете, и это не Марс

Ученые сообщили об обнаружении воды на планете в звездной системе HR 8799 с помощью телескопа Keck. Об этом сообщает Science Alert. Сейчас уже известно, что экзопланета HR 8799 с - газовый гигант, который в несколько раз больше Юпитера. Более того, в атмосфере планеты есть вода но нет метана. Также ученые отметили, что сумели провести наблюдения с помощью двух телескопических технологий в обсерватории Keck. Первая - это адаптивная оптика. Она нивелирует эффект размытия, создаваемый атмосферой Земли. Вторая - это спектрометр высокого разрешения NIRSPEC, который работает в инфракрасном свете. Известно, что до сих пор асторономам удалось сфотографировать огромное количество экзопланет. Новейшая система HR 8799 - это только первая система с несколькими планетами, которую удалось сфотографировать благодаря оптике. Однако изображения - это только первый шаг в этом исследовании. Уже после создания снимке ученые могут проанализировать его для изучения химического состава атмосферы. "Этот тип технологий - именно то, что мы хотим использовать в будущем, чтобы искать признаки жизни на планете, подобной Земле. Мы еще не там, но мы продвигаемся вперед", - говорит Димитри Мау, адъюнкт-профессор астрономии и соавтор нового исследования.

Стоит добавить, что сделанное открытие не означает, что на открытой планете есть океаны. Однако уже известно, что температура верхних слоев атмосферы составляет более 800 градусов по Цельсию.