Zaskakujące szczegóły na zdjęciach Jowisza z Teleskopu Webba

Najnowsze zdjęcia Jowisza z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba wprawiają w osłupienie.

Wykonane 27 lipca "zdjęcia" Jowisza (w rzeczywistości to obrazy z kamery na podczerwień NIRCam, zarejestrowane dzięki filtrom, którym przypisano pewne kolory umowne) ukazują delikatną filigranowość kolorowych pasów atmosferycznych i Wielkiej Czerwonej Plamy, a także niezwykły widok zórz nad północnym i południowym biegunem planety. Jeden z najnowszych obrazów przedstawia dodatkowo unikalny układ jej słabo widocznych pierścieni (przypomnijmy: Jowisz również ma pierścienie, podobnie jak Uran i Neptun) oraz dwa mniejsze księżyce, Amalteę i Adrasteę — a wszystko to na tle odległych galaktyk.

Nigdy dotąd nie patrzyliśmy na Jowisza w ten sposób. To wszystko jest niesamowite – mówi Imke de Pater, astronomka z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, która prowadziła obserwacje naukowe planety wraz z Thierrym Fouchet, profesorem Obserwatorium Paryskiego. Nie spodziewaliśmy się, że będzie aż tak dobrze. To naprawdę niezwykłe, że możemy zobaczyć szczegóły tarczy Jowisza, wraz z jego pierścieniami, maleńkimi satelitami, a nawet galaktykami, na jednym zdjęciu. De Pater, Fouchet wraz z resztą zespołu udostępnili nowe zdjęcia z JWST 22 sierpnia w ramach programu Early Release Science (ERS).

Oprócz ogromnej burzy zwanej Wielką Czerwoną Plamą widoczne są tu również liczne inne układy burzowe. Widać je jako małe, blade owale oraz maleńkie, jasne pióropusze złożone z cząsteczek chmur jowiszowych. Przejście pomiędzy zorganizowanymi przepływami strefowymi a chaotycznymi wzorami wirów na wyższych szerokościach geograficznych jest również łatwo dostrzegalne. Choć wiele z tych struktur na tarczy Jowisza widzieliśmy już wcześniej, wrażliwy na fale podczerwone JWST daje naukowcom nową perspektywę. Połączenie obrazów i widm zebranych w bliskiej i średniej podczerwieni pozwoli teraz zbadać wzajemne powiązania i oddziaływania między dynamiką, chemią i rozkładem temperatur nad Wielką Czerwoną Plamą i w niej samej, a także nad obszarami zorzowymi tego gazowego olbrzyma.

Kamera bliskiej podczerwieni (NIRCam) JWST uchwyciła również szerokopasmowy widok na jego pierścienie i dwa księżyce. Obraz znakomicie ilustruje czułość i zakres dynamiczny instrumentu. Widać tu jasne fale, kłęby i wiry w atmosferze, a jednocześnie ciemny układ pierścieni, świecących ponad milion razy słabiej niż sama planeta. Księżyce Amaltea i Adrastea mają średnice odpowiednio 200 i 20 kilometrów. To jedno zdjęcie jest swego rodzaju podsumowaniem naszej dotychczasowej wiedzy o Jowiszu i jego otoczeniu.

Zdjęcia z JWST zostały przetworzone z udziałem nauki obywatelskiej – w osobie Judy Schmidt z Modesto w Kalifornii, która przez ostatnie 10 lat pracowała z obrazami z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a i innych teleskopów, oraz Ricardo Hueso, który bada atmosfery planetarne na Uniwersytecie Kraju Basków w Hiszpanii. Hueso jest jednym z kilku współtwórców programu Early Release Science, prowadzi obserwacje atmosfery Jowisza za pomocą NIRCam. Zamiłowanie Schmidt do obrazów astronomicznych doprowadziło ją z kolei do zaawansowanej nauki przetwarzania obrazów mgławic, gromad kulistych, gwiezdnych żłobków i bardziej spektakularnych obiektów kosmicznych.

Obserwacje spektroskopowe zórz ponad Jowiszem są zaplanowane na późniejsze miesiące roku 2022, natomiast szczegółowe obserwacje spektroskopowe Wielkiej Czerwonej Plamy Jowisza zostały wykonane 27 lipca w bliskiej podczerwieni oraz 14-15 sierpnia na średnich długościach fal podczerwonych. Jej obserwacje naukowe są wspólnym projektem zespołu ERS i programu obserwacji Układu Słonecznego opracowanego przez Heidi Hammel z Association of Universities for Research in Astronomy (AURA). Obserwacjami Jowisza kieruje profesor Leigh Fletcher z Uniwersytetu Leicester w Anglii.

Ten kompozytowy obraz Jowisza w sztucznych kolorach został uzyskany przy użyciu instrumentu NIRCam. Przedstawia pierścienie Jowisza i niektóre z jego małych satelitów oraz dalekie galaktyki tła. Amalthea (o rozmiarach ~250 x 150 km średnicy) i maleńka Adrastea (~20 km średnicy) są dobrze widoczne. Wzór dyfrakcyjny utworzony przez jasne zorze i księżyc Io (tuż po lewej stronie, niewidoczny na zdjęciu) składa się na złożone tło rozproszonego światła wokół Jowisza. Źródło: NASA, ESA, zespół Jupiter Early Release Science. Obróbka zdjęć: Ricardo Hueso [UPV/EHU] i Judy Schmidt

Czytaj więcej:

Źródło: Phys.org/JWST

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na ilustracji: Zdjęcia Jowisza z Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba ukazują oszałamiające bogactwo szczegółów. Filtr wrażliwy na emisję zórz ze zjonizowanego wodoru (kanał i kolor czerwony, odpowiadające falom dłuższym) ujawnia owale zorzowe planety, rozciągające się na dużych wysokościach nad jej północnym i południowym biegunem. Inny filtr (kanał zielony, fale nieco krótsze) uwydatnia zamglenia polarne wirujące wokół północnego i południowego bieguna, podczas gdy trzeci filtr uwydatnia światło (fale najkrótsze, kolor niebieski) odbijane od głębszych obłoków. Wielka Czerwona Plama, obszar równikowy oraz zwarte, w tym maleńkie regiony chmur są tu białe lub czerwonawo-białe. Obszary o niewielkim zachmurzeniu to z kolei ciemne wstęgi widoczne na północ od regionu równikowego. Źródło: NASA, Europejska Agencja Kosmiczna, zespół Jupiter Early Release Science. Obróbka zdjęć: Judy Schmidt

JWST

Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba