Dalekohled Jamese Webba má na svou misi vyrazit zhruba za rok. Už teď se na jeho výsledky těší astronomové po celém světě. Možnosti této největší kosmické observatoře budou mimořádně široké – od studia vzdálených galaxií, přes sledování exoplanet až po lepší pochopení objektů v naší soustavě. Za oběžnou drahou Neptunu se nachází pestrá paleta kosmických objektů – tisíce trpasličích planet, planetek, a dalších menších objektů společně vytváří takzvaný Kuiperův pás. Často se jedná o vzácné pozůstatky z doby vzniku Sluneční soustavy a vzhledem k jejich velkému vědeckému potenciálu se na ně má JWST také zaměřit, aby vědci lépe porozuměli procesu formování naší soustavy.
„Tohle jsou objekty ze hřbitova vzniku Sluneční soustavy,“ říká Jonathan Lunine z Cornell University, vědec podílející se na projektu JWST a dodává: „Jsou na místech, kde mohou zůstat miliardy let a takové oblasti jsou v naší soustavě vzácné. Rádi bychom tedy zjistili, jaké ty objekty jsou.“ Studium těchto objektů může vědcům prozradit, jak to bylo s přítomností ztuhlých plynů či vody v době vzniku naší soustavy. Tato tělesa patří mezi nejchladnější známé objekty, které nám mohou prozradit informace o geologické či atmosférické aktivitě – odborníci by proto jejich vlastnosti rádi porovnali s těmi, které znají od planet.
Zdroj: http://www.nasa.gov/
Objekty v Kuiperově pásu jsou nejen chladné, ale jejich jas je velmi slabý. I přesto slabě svítí v infračervené části spektra, tedy na vlnových délkách, které naše oči nevidí. Webbův teleskop je navržen, aby byl schopen detekovat infračervené záření. Vědci chtějí studovat tato malá tělesa pomocí spektroskopie – v rámci této metody se světlo rozdělí na jednotlivé barvy, které jej tvoří, aby určili vlastnosti materiálu, který s tímto světlem interagoval.
„Obyvatelé“ Kuiperova pásu se od sebe liší jak tvarem, tak i velikostí. Některé jsou samostatné, jiné tvoří páry, či shluky více těles – některé mají prstence, jiné zase zdobí měsíc. Také jejich barvy nejsou stejné, což může naznačovat, že měly odlišnou historii vzniku, nebo jiné vystavení slunečnímu záření. „Některé objekty jsou načervenalejší, jiné spíše do modra. Čím to je?“ Ptá se Heidi Hammel, která má v týmu JWST na starost sledování naší soustavy a dodává: „Díky JWST budeme moci získat informace o chemickém složení povrchu, což nám může napovědět něco o tom, proč se od sebe objekty v Kuiperově pásu liší.“
Mezi Jupiterem a Neptunem se nachází objekty, které někdy křižují dráhy obřích planet – této skupině těles se říká kentauři. Jedná se o malé objekty, které byly vyvrženy z Kuiperova pásu. Kromě toho, že se Webbův teleskop zaměří na objekty, které se nyní nachází v Kuiperově pásu, má studovat i podobná tělesa, která byla z tohoto klubu vyhozena. Tito bývalí členové Kuiperova pásu mají oběžné dráhy, které byly výrazně narušeny a tělesa se dostala blíže ke Slunci.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/
„Jelikož křižují oběžné dráhy Neptunu, Uranu i Saturnu, mívají kentauři krátký život. Vydrží typicky jen asi 10 milionů let,“ vysvětluje John Stansberry ze Space Telescope Science Institute v Baltimore, stát Maryland. Právě on stojí v čele dalšího týmu, který chce využít JWST ke studiu objektů Kuiperova pásu a dodává: „Jelikož interagují s velkými planetami, mohou být buďto vystřeleny ze soustavy, nebo naopak staženy do Slunce.“
Dalším objektem, které má JWST prozkoumat, je největší ze 13 Neptunových měsíců, Triton, který má mnoho společného s trpasličí planetou Pluto. „Ačkoliv je to měsíc Neptunu, máme náznaky, které ukazují, že jde o objekt z Kuiperova pásu, který se kdysi dávno dostal k Neptunu moc blízko a byl zachycen gravitací planety,“ říká Hammel a dodává: „Triton studovala v roce 1989 sonda Voyager 2. Data z tohoto průletu nám poslouží jako základ pro pozorování pomocí JWST.“
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Lákavých cílů je celá řada. NASA z nich vybrala několik nejzajímavějších příkladů, které pokrývají různé objekty Kuiperova pásu, které může JWST studovat.
- Pluto a Charon – Trpasličí planeta a její největší měsíc, jsou nejlépe prozkoumanými objekty Kuiperova pásu. Pluto se může pochlubit atmosférou, jemným, oparem, nebo ročními obdobími. Jedná se o těleso s geologicky aktivním povrchem, které může hostit podpovrchový oceán. Charon pak doplňují další 4 měsíce – Nix, Hydra, Styx a Kerberos. Pozorování pomocí JWST doplní poznatky, které v roce 2015 při průletu nasbírala sonda New Horizons.
- Eris – Objekt velikostí srovnatelný s Plutem je druhým největším známým zástupcem Kuiperova pásu. V nejvzdálenějším bodě své dráhy se od Slunce vzdálí 97× dál, než je vzdálenost Země od Slunce. Kvůli vzdálenosti se tohle těleso velmi špatně pozoruje, ale JWST by mohl zjistit něco o ztuhlém materiálu na jeho povrchu.
- Sedna – Svým typicky výrazně načervenalým zbarvením Sedna láká pozornost vědců. Objekt samotný se nachází za hlavním Kuiperovým pásem a oběh kolem Slunce mu trvá 11 400 let. V nejvzdálenějším bodě dráhy se od Slunce vzdálí zhruba 940× dál než Země.
- Haumea – Velké, rychle rotující těleso vejčitého tvaru – každá z těchto vlastností budí v hlavách vědců otázku: „Proč?“. Haumea má měsíce a zřejmě i prstence. Vědci doufají, že jim JWST pomůže zjistit, jak tyto prstence vznikly.
- Chariklo – Největší z kentaurů je také první planetkou, u které astronomové objevili systém prstenců. Jedná se o pátý pozorovaný systém prstenců v naší soustavě – po Saturnu, Jupiteru, Uranu a Neptunu. Odhaduje se, že prstence jsou široké mezi dvěma a čtyřmi kilometry.
V rámci programu Target of Opportunity mají být objekty Kuiperova pásu pozorovány v době, kdy přechází z pohledu JWST přes nějakou hvězdu. Tento program má trvat v prvních dvou letech služby teleskopu. Díky zákrytové metodě by bylo možné přesněji určit velikosti těchto objektů. Sondy, které zatím zblízka zkoumaly všechny tyto vzdálené objekty, se jim mohly věnovat při průletu jen po krátkou dobu. Astronomové budou mít díky JWST možnost studovat hned několik takových objektů a navíc po výrazně delší dobu. Nasbírané výsledky tak přinesou nový pohled na nejčasnější vývojovou fázi naší soustavy.
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/spjukena.jpeg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/nh-pluto-charon-v2-10-1-15.jpg
https://upload.wikimedia.org/…/a6/Triton_moon_mosaic_Voyager_2_%28large%29.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/stsci-j-p2054c-f-1302×1860.png
Daleko za Kupierým pásem by se měla nacházet také „Devátá planeta“, velký objekt, který je s dnešními teleskopy na hranici pozorovatelnosti. V souvislosti s JWST se příliš nezmiňuje. Zřejmě proto, že řada vědců, zakládajících si na vlastní stoprocentní serióznosti, nechce riskovat strátu prestiže, pokud se planeta 9 nenajde. Jiní možná proto, že nechtějí být ani omylem spojováni s druhým významem tohoto názvu, který razí různé sekty. Nicméně pravděpodobnost, že „Devítka“ existuje, je často vyjadřována větou „Pokud se nenajde, bude to problém“ míněno tak, že ostatní teorie, pokoušející se vysvětlit dráhy tzv. Sednoidů, jsou krajně pochybné, někdy až bulvární (černá díra).
Jelikož nejsem žádný vědec, natož pak seriózní, dovolím si optimisticky spekulovat, že „Devítka“ objevena bude. Následně propukne výzkum. JWST bude jedním z hlavních nástrojů. Budeme pak zkoumat naprosto fascinující svět, dost možná odtržený od jiné hvězdy, která prostě proletěla příliš blízko. Svět vyvržený na excentrickou oběžnou dráhu v mrazivé dálce, kde na kost zmrzne cokoli, kromě vodíku a helia. Fascinuje mě představa, že když se tato planeta jednou za X tisíc let přiblíží ke Slunci, část zmrzlých plynů se snad může i vypařit, přičemž na jednom pólu pak zběsile sněží dusík, metan…
Naprostou výzvou pak bude sonda, schopná doletět do té vzdálenosti, a provést výzkum zblízka. Až jednou odstartuje, ponechá daleko sa sebou Voyagery i New Horizons. Pohonný systém takové sondy bude z dnešního pohledu naprostá scifi.
Vidím, že jste se pro 9. planetu nadchnul, proč ne. U mě je ta teorie stejný výstřel do tmy jako ostatní vysvětlení. Planeta by musela být hodně veliká s oběžnou periodou tuším stovky tisíc let a to se mi moc nepozdává. Nevěřím, že existuje, ale uznávám, že by to bylo zajímavé.
Na Zemi se staví 40m obr a má být hotov 2025, bude zřejmě výkonnější.
Víte moc dobře, že výkonnější být nemůže z principu, protože Web je infračervený a už jste tuto informaci dostal, přesto zde napíšete toto. Opravdu je nutné takto trolit?
Dovoluji si tedy podotknout, že ESA a Web se v infra budou hodně překrývat, METIS v ESA jde až do 20 mikrometrů vlnové délky, Web do 28. Vzhledem k omezenému provoznímu času Webu (než mu dojde chlazení), bych si netroufnul tvrdit, že kterékoli z jeho pozorování nebude ESA schopno dorovnat či spíše překonat – dlouhodobé a opakované expozice jsou hodně důležité.
Uvidíme.
Chlazení JWST dojít nemůže. Tři z jeho čtyř přístrojů jsou chlazeny pasivně (stínem slunečního štítu), čtvrtý je chlazen aktivně, ale pomocí uzavřeného systému, z nějž žádné chladivo neuniká. Životnost JWST je tedy dána čistě životností jeho mechanických součastí.
Nono. Infračervený obor je sám o sobě docela široký. Zatímco WEB pracuje na vlnových délkách, které naší atmosférou neprocházejí, takové teleskopy jako VLT pracují v části spektra, kde se signál ještě dá zachytit. Navíc jim pomáhá vysoká nadmořská výška. Ano, WEB nenahradí, ale kosmologické objekty září na všech možných vlnových délkách. Je proto možno je úspěšně pozorovat i na zemi v blízké IR oblasti. K tomu připočtěte všechny výhody pozemní astronomie, včetně obřích zrcadel.
To jako vazne? To si fakt mohli vypustit nejaky iny spektrak na skumanie kajprsbeltu. Toto bude mrhanie casu, ktory mohol byt pouzity na skumanie exoplanet, meh so sad of this…
Webbův teleskop je unikátní právě těmi širokými možnostmi využití. Najde uplatnění v mnoha oblastech výzkumu – od ledových měsíců plynných obrů přes objekty Kuiperova pásu, exoplanety, ale i vzdálené galaxie. Jeho primární zrcadlo a citlivé přístroje nabídnou každému z těchto oborů mimořádnou přesnost, kterou by jiné přístroje mohly jen stěží zajistit.