سیاره مشتری زیر ذرهبین تلسکوپ "جیمز وب"

ايسنا/ سياره "مشتري" که نام آن برگرفته از نام پادشاه خدايان روم باستان است، بزرگترين سياره منظومه شمسي است. مشتري داراي ۷۹ قمر شناخته شده است. اوايل قرن هفدهم حرکات اقمار اين سياره گاليلئو گاليله(Galileo Galilei) را متقاعد کرد که زمين در مرکز جهان نيست. بيش از ۴۰۰ سال بعد و در همين زمان ستاره شناسان قصد دارند از تلسکوپ فضايي جيمز وب ناسا براي رصد اين اجرام معروف استفاده کنند و ابزارهاي اين تلسکوپ به حدي قدرتمند و کاربردي هستند که ميتوانند درک دانشمندان را بسيار ارتقا دهند.
يک تيم متشکل از بيش از ۴۰ محقق به سرپرستي اخترشناساني به نام "ايمکه دي پاتر"(Imke de Pater) از "دانشگاه کاليفرنيا ، برکلي" و "تيه ري فوش"(Thierry Fouchet) از رصدخانه پاريس، برنامه رصد بلندپروازانهاي را طراحي کردهاند که مشاهدات علمي مهمي را در منظومه شمسي انجام ميدهد که از آن ميان ميتوان به بررسي سياره مشتري، سيستم حلقه آن و دو قمر آن به نامهاي آيو و گانيمد اشاره کرد.
دي پاتر گفت: اين يک آزمايش واقعاً چالش برانگيز خواهد بود. مشتري بسيار روشن و درخشان است و ابزارهاي اين تلسکوپ به حدي حساس هستند که ميتوانند به راحتي به بررسي اين سياره درخشان و حلقهها و قمرهاي آن بپردازند.
سياره مشتري
علاوه بر کاليبراسيون ابزارهاي تلسکوپ جيمز وب براي رصد درخشش مشتري، ستاره شناسان بايد چرخش اين سياره را نيز در نظر بگيرند، زيرا يک روز در مشتري تنها ۱۰ ساعت طول ميکشد. براي تصويربرداري کامل از يک منطقه خاص بايد چندين تصوير در کنار هم قرار داده شود. يکي از پديدههاي جذاب سياره مشتري لکه سرخ بزرگ است. لکه سرخ بزرگ نام بزرگترين توفان عظيم چرخان در سطح سياره مشتري است. اين توفان در راستاي کمربندها و منطقههاي مشتري جريان دارد. در حالي که بسياري از تلسکوپ ها مشتري و طوفان هاي آن را مطالعه کرده اند، آينه بزرگ و ابزارهاي قدرتمند تلسکوپ جيمز وب، بينش جديدي را به دانشمندان ارائه خواهند داد.
دي پاتر گفت: ما مي دانيم که جو بالاي لکه سرخ بزرگ سردتر از ديگر مناطق مشتري است، اما در ارتفاعات بالاتر در مزوسفر يا ميانسپهر ، جو گرم تر به نظر ميرسد. ما از تلسکوپ جيمز وب براي بررسي اين پديده استفاده خواهيم کرد. وب همچنين جو منطقه قطبي سياره مشتري را بررسي خواهد کرد، جايي که فضاپيماي جونو ناسا خوشههايي از چرخندها را کشف کرد. دادههاي طيف سنجي جيمز وب نيز جزئيات بيشتري از اندازه گيري باد، ذرات ابر ، ترکيب گاز و دماي اين سياره را نسبت به دادههاي گدشته در اختيار دانشمندان قرار خواهد داد.
حلقهها
هر چهار سياره غول گازي منظومه شمسي داراي حلقههايي هستند که برجسته ترين آن سياره زحل است. مشتري داراي سه حلقه باريک در اطراف استواي خود است. اين حلقهها بسيار کمنورتر از حلقههاي زحل هستند. به نظر ميآيد حلقههاي مشتري بيشتر از ذرات ريز غبار ساخته شده باشند.
سيستم حلقه سياره مشتري از سه قسمت تشکيل شده است: يک حلقه اصلي مسطح، يک هاله در داخل حلقه اصلي و يک حلقه نازک بيروني. سيستم حلقه مشتري به طرز خارق العادهاي ضعيف است زيرا ذراتي که حلقهها را تشکيل ميدهند به قدري کوچک و پراکنده هستند که نور زيادي منعکس نميکنند. در کنار روشنايي سياره، آنها ناپديد ميشوند و اين موضوع چالشي براي ستاره شناسان به وجود ميآورند.
"مايکل ونگ"(Michael Wong) محقق دانشگاه کاليفرنيا، برکلي گفت: ما واقعاً در حال افزايش قدرت برخي از ابزارهاي اين تلسکوپ هستيم تا بتوانيم مجموعه جديد و منحصر به فردي از مشاهدات را بدست آوريم. محققان اين تيم به دنبال کشفيات جديدي درباره حلقههاي اين سياره هستند.
قمر گانيمد
چندين ويژگي خاص درباره قمر يخي گانيمد مشتري آن را براي ستاره شناسان جذاب کرده است. گذشته از اينکه گانيمد بزرگترين قمر منظومه شمسي و حتي بزرگتر از سياره عطارد است، تنها قمري است که ميدان مغناطيسي خاص خود را دارد. اين تيم براي درک بهتر تعامل اين قمر با ذرات موجود در ميدان مغناطيسي مشتري، قسمتهاي بيروني جو گانيمد، بخش خارجي اين قمر را بررسي خواهند کرد. همچنين شواهدي وجود دارد که نشان ميدهد گانيمد ممکن است در زير سطح ضخيم يخي خود يک اقيانوس آب شور مايع داشته باشد که اين موضوع را تلسکوپ جيمزوب با دقت بررسي خواهد کرد.
قمر آيو
علاوه بر قمر گانيمد، قمر ديگري که اين تلسکوپ به بررسي آن خواهد پرداخت قمر آيو خواهد بود. آيو از نظر اندازه اندکي بزرگتر از ماه است و با ۴۰۰ آتشفشان فعال، آيو فعالترين جرم از نظر زمينشناختي در سامانهٔ خورشيدي است. علت فعاليت آتشفشاني بيش از حد آيو انرژي و اثر جزر و مدي مشتري و ساير قمرهاي گاليلهاي اين سياره بر اين قمر است. اخترشناسان قصد دارند از تلسکوپ جيمزوب استفاده کنند تا در مورد تأثير آتشفشانهاي آيو در جو آن اطلاعات بيشتري کسب کنند. آيو اندکي از ماه زمين بزرگتر است. با سطحي پر از حفره و لرزشهاي مداوم ناشي از فورانات آتشفشاني، آيو يک جهنم آتشين در سامانهٔ خورشيدي محسوب ميشود. به رغم سرماي کافي براي پوشاندن سطح قمر با لايههايي از دياکسيد گوگرد منجمد وجود دارد، اين قمر داخلي بزرگ مشتري، آتشفشانيترين دنياي شناخته شده سامانه خورشيدي است.
تلسکوپ فضايي "جيمز وب"
تلسکوپ فضايي "جيمز وب" جايگزين تلکسوپ فضايي هابل خواهد بود. تلسکوپ جيمز وب با اندازهاي بزرگتر و قدرتي بالاتر و البته هدفهايي متفاوت در دست طراحي است. اين تلسکوپ داراي آينهاي عظيم خواهد بود که بر قدرت رصدگري آن ميافزايد و به علاوه نسبت به هابل دورتر از زمين مستقر خواهد شد. بودجه ۸.۸ ميليارد دلاري تلسکوپ تلسکوپ فضايي جيمز وب آن را به يکي از بزرگترين و پرهزينهترين پروژههاي تاريخ ناسا مبدل ساخته است. چهار ابزار علمي بسيار پيشرفته براي تلسکوپ فضايي جيمز وب در نظر گرفته شده است.
آينه اصلي جيمز وب که عنصر بصري اين تلسکوپ است، از ۱۸ قسمت آينه شش ضلعي تشکيل شده که آينهاي با قطر ۶٫۵ متر را تشکيل ميدهند. اين آينه بسيار بزرگتر از آينه هابل با قطر ۲٫۴ متر است. بر خلاف هابل که طيفهاي اشعه فرابنفش، طيف مرئي و مادون قرمز (۰٫۱ تا ۱ ميکرومتر) را مشاهده ميکند، تلسکوپ جيمز وب در محدوده فرکانس پايينتري از نور مرئي با طول موج بلند از طريق مادون قرمز (۰٫۶ تا ۲۷ ميکرومتر) رصد خواهد کرد که به آن اجازه ميدهد اجرام بزرگ انتقال به سرخ را مشاهده کند که براي هابل بيش از حد دور و بسيار قديمي هستند.
اين تلسکوپ بايد بسيار سرد نگه داشته شود تا بتواند اشعه مادون قرمز را بدون تداخل دريافت کند، بدين منظور تلسکوپ در فضا در نزديکي نقطه لاگرانژي خورشيد قرار خواهد گرفت و يک آفتابگير بزرگ آينه و ديگر قطعات تلسکوپ را در دماي زير ۲۲۳/۲- درجه سانتيگراد نگه ميدارد. تلسکوپ "جيمز وب" توسط ناسا با مشارکت آژانس فضايي کانادا و آژانس فضايي اروپا توسعه داده شده است و به افتخار "جيمز اي. وب" که از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ به عنوان مدير ناسا مشغول به کار بوده و نقش مهمي در برنامه فضايي آپولو داشته، نامگذاري شده است.
اکنون تلسکوپ فضايي "جيمز وب" سرهم بندي شده و براي سپري کردن مجموعه نهايي آزمايش هاي خود آماده است. اين تلسکوپ هنگامي که در مدار مقرر قرار بگيرد، سپر خورشيدي پنج لايه خود را باز خواهد کرد که مساحت آن به اندازه يک زمين تنيس مي رسد. ناسا هم اکنون ۳۱ اکتبر ۲۰۲۱(مهر ۱۴۰۰) را به دليل تأثيرات ناشي از بيماري همه گير کروناويروس جديد(کوويد-۱۹) و همچنين چالش هاي فني براي پرتاب تلسکوپ فضايي "جيمز وب" از گويان فرانسه هدف قرار داده است. پيش از اين قرار بود اين تلسکوپ فضايي در ماه مارس ۲۰۲۱(اسفند ۹۹) روانه فضا شود.
"توماس زوربوچن" مدير ماموريت هاي علمي ناسا در دفتر مرکزي آژانس در واشنگتن گفت: تلسکوپ فضايي "جيمز وب" پيچيده ترين رصدخانه فضايي در جهان و اولين اولويت علمي ما است و ما بسيار سخت کار کرده ايم تا پيشرفت اين پروژه را در طول همه گيري بيماري کوويد-۱۹ ادامه دهيم. تيم عملياتي همچنان بر رسيدن به نقاط عطف و رسيدن به راه حل هاي فني که ما را به اين تاريخ پرتاب جديد در سال آينده برساند، متمرکز شده است.
آزمايش اين رصدخانه فضايي همچنان در شرکت "نورثروپ گرومن"(Northrop Grumman) که شريک اصلي اين ماموريت است در ساحل ردوندوي کاليفرنيا با وجود چالش هاي مربوط به کوويد-۱۹ ادامه دارد.