تلسکوپ فضایی جیمز وب، یک جریان جت در مشتری را مشاهده کرده است که قوی‌تر از یک طوفان رده ۵ است.
تلسکوپ فضایی جیمز وب با محموله ای حاوی آینه‌ها و ابزارهای مادون قرمز با روکش طلا، مانند دوربین مادون قرمز نزدیک (NIRCam)، ما را به فضایی باورنکردنی که خانه می‌نامیم باز می‌گرداند و باعث می‌شود احساس کنیم در حال دیدن هستیم، همسایگان سیاره ما را برای اولین بار دوباره. همچنین منظره‌ای خیره‌کننده از حلقه‌های کم نور نپتون را به ما نشان داد، کاری که ۳۰ سال است انجام نشده است.
اما در روز پنج‌شنبه، ۱۹ اکتبر، دانشمندان اعلام کردند که تصاویر JWST از همسایگی کیهانی ما همچنین داده‌های جدیدی در مورد سیاره‌ای به ما می‌دهد که فکر می‌کردیم به خوبی می‌شناسیم: مشتری.
عکس‌های گرفته شده توسط رصدخانه غول‌گازی در سال گذشته که قمرهای آن را نشان می‌داد، توانست چیزهای جدیدی در مورد جو و ماه به ما نشان دهد. (بله، مشتری نیز حلقه‌هایی دارد.) اساساً، پس از بررسی تصاویر گرفته شده توسط JWST در سال ۲۰۲۲، تیمی از محققان حلقه‌ای با سرعت ۳۲۰ مایل در ساعت (۵۱۵ کیلومتر در ساعت) در زمین بیش از ۳۰۰۰ مایل کشف کردند (۴۸۰۰ کیلومتر) عرض یک جریان جت پرسرعت در حال سفر را که قبلاً دیده نشده بود.
ریکاردو هوئسو از دانشگاه کشور باسک در بیلبائو، اسپانیا و نویسنده اصلی مقاله، می‌گوید: «این کاملاً ما را شگفت‌زده کرد.»
لی فلچر از دانشگاه لستر در بریتانیا، یکی از اعضای مطالعه جدید، گفت: «برای من شگفت‌آور است که پس از سال‌ها رصد ابرها و بادهای مشتری با رصدخانه‌های متعدد، هنوز چیزهای زیادی برای یادگیری داریم.»
این چه معنی می دهد؟
این به گفته این تیم، جریان جت تازه کشف شده در مشتری – که با سرعتی حدود دو برابر یک طوفان رده ۵ روی زمین حرکت می‌کند و مستقیماً بالای خط استوا قرار دارد – می‌تواند جو متلاطم این سیاره را روشن کند. در واقع، تمام این تصاویر از مشتری از سال ۲۰۲۲ می‌تواند به محققان کمک کند تا بفهمند در آسمان این گوی راه راه زردآلو چه می‌گذرد.
هوئسو گفت: «آنچه که ما همیشه به عنوان یک مه‌آلود در جو مشتری می‌دیدیم، اکنون به نظر می‌رسد ویژگی ای باشد که می‌توان همراه با چرخش سریع سیاره مشاهده کرد.»
مشتری به دلیل آب و هوای بد بدنام است. به عنوان مثال، احتمالاً در مورد لکه قرمز بزرگ مشتری شنیده‌اید، که یک طوفان دائمی آنقدر بزرگ است که می‌توان آن را از سمت زمین با یک تلسکوپ قدیمی مشاهده کرد. و برای تحقیقات علمی مهم است، جو مشتری مانند زمین پوشیده است. این بدان معنی است که سرعت باد در سطوح مختلف احتمالاً به یک آب و هوای بسیار متلاطم کمک می‌کند.
به همین دلیل، Hueso و همکارانش امیدوارند آنچه JWST در مادون قرمز مشاهده کرد، که جت جدیدی از طریق برخی از ویژگی‌های مرتبط با ابر نشان داد، با آنچه تلسکوپ فضایی هابل قبلاً لایه‌های عمیق‌تری دیده است، مقایسه شود. امیدواریم که این تصویر کاملاً واضحی از این بادهای وحشی جوی به ما بدهد.
در واقع، تصاویر هابل – که عمدتاً به بخش‌های مرئی و فرابنفش طیف الکترومغناطیسی مربوط می‌شوند – در واقع کمک کرده‌اند و اطلاعاتی در مورد اینکه منطقه نزدیک استوای مشتری معمولاً چگونه به نظر می‌رسد (بنابراین گروه می‌توانند یک خط پایه را از قبل از دریافت JWST تعیین کنند). مطالعه داده‌های جریان جت استوایی برای JWST) و سایر طوفان‌های منطقه‌ای که با جریان جت مرتبط نیستند.
مایکل وونگ از دانشگاه کالیفرنیا گفت: “می دانستیم که طول موج‌های مختلف JWST و هابل ساختار سه‌بعدی ابرهای طوفانی را آشکار می‌کند، اما همچنین توانستیم از زمان‌بندی داده‌ها برای مشاهده سرعت توسعه طوفان‌ها استفاده کنیم.” برکلی که مشاهدات مربوط به هابل را انجام داده و یکی از اعضای مطالعه جدید بود، در این بیانیه گفت.
به عبارت دیگر، تیم توضیح می‌دهد که مقایسه می‌تواند به ما کمک کند تا بفهمیم که چگونه سرعت باد در مشتری با ارتفاع متفاوت است و چیزی را ایجاد می‌کند که به آن «موج باد» گفته می‌شود که سرعت باد کوتاه‌برد است. خود جت حدود ۴۰ مایل بالاتر از پوشش ابر سیاره قرار دارد، بنابراین اگر سرعت باد در سطح زمین خیلی کم باشد، باد می‌تواند فرار کند.
فلچر گفت: «مشتری الگوی پیچیده اما تکرارپذیری از بادها و دماها را در استراتوسفر استوایی نشان می‌دهد، بالاتر از بادهای ابری و مه اندازه‌گیری شده در این طول‌موج‌ها». «اگر قدرت این جت جدید به این الگوی نوسانی استراتوسفر مرتبط باشد، می‌توان انتظار داشت که جت طی دو تا چهار سال آینده تغییرات قابل‌توجهی داشته باشد. “آزمایش این نظریه در چند سال آینده بسیار هیجان‌انگیز خواهد بود.” این مقاله در مجله Nature Astronomy در تاریخ ۱۹ اکتبر منتشر شد.
سوالات
قوی‌ترین تلسکوپ روی زمین کدام است؟
رصدخانه Keck تلسکوپ‌های مرتبط با رصدخانه Keck، اگرچه در مرکز زمین قرار دارند، می‌توانند به دورتر از تلسکوپ معروف هابل نگاه کنند. این بدان معناست که یک چهارم از رصدهای انجام شده توسط ستاره‌شناسان آمریکایی با استفاده از تلسکوپ Keck به دست آمده است، که از نظر علمی پربازده‌ترین تلسکوپ‌های زمینی محسوب می‌شوند.
تلسکوپ جیمز وب چقدر قدرتمندتر است؟
۱۰۰ برابر قوی‌تر
تلسکوپ جیمز وب قدرتمند است. وب جانشین هابل است و ۱۰۰ برابر قدرتمندتر است. وب همچنین دارای آینه‌ای بسیار بزرگتر از هابل است. وبسایت تلسکوپ وب توضیح می‌دهد: «این منطقه بزرگتر جمع‌آوری نور به این معناست که ما می‌توانیم بیشتر از هابل در زمان گذشته ببینیم.»
جیمز وب چقدر قوی‌تر از هابل است؟
بزرگترین آینه اولیه وب دارای شش برابر قدرت جمع‌آوری نور نسبت به آینه اولیه هابل است. این مهم است برای طول‌موج‌های طولانی‌تر و نورهای ضعیف‌تر که وب به آن نگاه می‌کند. هابل می‌تواند برخی از طول‌موج‌های مادون قرمز را ببیند، اما برای دیدن نور ماوراء بنفش و نور مرئی کوتاهتر بهینه‌تر شده است.
آیا تلسکوپ جیمز وب طوفان گرد و غباری را کشف کرد که در سیاره‌ای غول‌پیکر ۲۰ برابر مشتری فوران کرد؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب طوفانی را مشاهده می‌کند که در حدود سیاره‌ای غول‌پیکر به اندازه ۲۰ برابر مشتری فوران می‌کند. دانشمندان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب، طوفان غول‌پیکری را در جو سیاره فراخورشیدی VHS 1256 b، یک سیاره فراخورشیدی «ابر مشتری» که در فاصله ۴۰ سال نوری از زمین قرار دارد، مشاهده کردند.
تلسکوپ جیمز وب چقدر قدرتمند است؟
این تلسکوپ بزرگترین و قدرتمندترین تلسکوپی است که تاکنون به فضا پرتاب شده است و در حال حاضر در دومین نقطه لاگرانژی، در فاصله ۱.۵ میلیون کیلومتری (۱ میلیون مایلی) از زمین، به دور خورشید می‌چرخد.
جیمز وب چقدر می‌تواند ببیند؟
وب می‌تواند ۱۳.۶ میلیارد سال نوری از ما را ببیند – دورترین فاصله‌ای که تا به حال در فضا دیده‌ایم. این تصویر از خوشه کهکشانی معروف به SMACS 0723 حاوی هزاران کهکشان است که برخی از آنها تا ۱۳.۱ میلیارد سال نوری فاصله دارند.
چه چیزی بهتر از تلسکوپ جیمز وب است؟
تلسکوپ غول‌پیکر ماژلان (GMT): GMT یک تلسکوپ زمینی در حال ساخت در شیلی است. یک آینه اولیه به قطر ۲۴.۵ متر خواهد داشت که چهار برابر بزرگتر از آینه JWST است.
جیمز وب چقدر حساس است؟
وب یک تلسکوپ۶.۵ متری است که از نور مرئی طلایی تا طول‌موج‌های مادون قرمز میانی از ۰.۶ تا ۲۸.۵ میکرومتر حساس است. هابل یک تلسکوپ ۳.۵ متری با حساسیت در محدوده مادون قرمز دور از ۵۵ تا ۶۷۰ میکرومتر بود.
کدام تلسکوپ قدرتمندتر از هابل است؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) پیشرفته‌ترین و گران‌ترین تلسکوپ ساخته شده است. این تلسکوپ اغلب به عنوان “جانشین” تلسکوپ فضایی هابل که در سال ۱۹۹۰ پرتاب شد، شناخته می‌شود.
وب چگونه به گذشته نگاه می‌کند؟
وب یک ماشین‌زمان قدرتمند با دید مادون قرمز است که به بیش از ۱۳.۵ میلیارد سال قبل نگاه می‌کند تا اولین ستارگان و کهکشان‌هایی را ببیند که از تاریکی جهان اولیه تشکیل شده‌اند.
چرا تلسکوپ جیمز وب ناسا اینقدر مهم است؟
وب منطقه جمع‌آوری بزرگتری نسبت به هابل دارد و قابلیت‌های آن تا طول‌موج‌های بلندتر در محدوده مادون قرمز گسترش می‌یابد. وب همچنین بسیار بزرگتر از Spitzer است و حساسیت بیشتر و وضوح زاویه‌ای ریزتر را در طول‌موج‌های کوتاهتر از ۲۸.۵ میکرومتر ارائه می‌دهد.
تعاریف
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST):
تلسکوپ فضایی جیمز وب یک آزمایشگاه قدرتمند مبتنی بر فضا است که برای مطالعه جهان در نور مادون قرمز طراحی شده است. این تلسکوپ جانشین تلسکوپ فضایی هابل است و ابزارهای پیشرفته‌ای برای مطالعه کهکشان‌ها، ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای دوردست دارد.
Gran Telescopio Canarias (GTC):
Gran Telescopio Canarias، همچنین به عنوان تلسکوپ قناری بزرگ شناخته می‌شود، یک تلسکوپ نوری زمینی است که در رصدخانه Roque de los Muchachos در اسپانیا واقع شده است. این تلسکوپ با دیافراگم ۱۰.۴ متر یکی از بزرگترین تلسکوپ‌های اپتیکال تک دیافراگم است و به دلیل قابلیت رصدش مشهور است.
رصدخانه کک (Keck):
رصدخانه Keck دارای دو تلسکوپ در هاوایی است که به دلیل توانایی آنها برای دیدن اجرام در آسمان از دور شناخته شده است. این تلسکوپ در مشاهدات خاص از تلسکوپ هابل پیشی می‌گیرد و آن را به ابزاری مهم برای ستاره‌شناسان تبدیل می‌کند. حدود ۲۵ درصد از مشاهدات ستاره‌شناسان آمریکایی با استفاده از رصدخانه کک انجام می‌شود.
آینه بزرگ وب:
در مقایسه با تلسکوپ فضایی هابل، تلسکوپ فضایی جیمز وب دارای یک آینه بزرگتر با قدرت جمع‌آوری نور شش برابر بیشتر است. این آینه بزرگ به وب اجازه می‌دهد تا در طیف مادون قرمز مشاهده کند و فرصت‌هایی برای مطالعه اجرام آسمانی دورتر فراهم کند.
VHS 1256 b:
VHS 1256 b یک سیاره فراخورشیدی “ابر مشتری” است که در فاصله ۴۰ سال نوری از زمین قرار دارد. مشاهدات تلسکوپ فضایی جیمز وب طوفان‌های غبار عظیمی را در جو سیاره نشان داده است که نشان می‌دهد این تلسکوپ ممکن است بتواند منظومه‌های سیاره فراخورشیدی دوردست را کاوش کند.
تلسکوپ ماژلان (GMT):
تلسکوپ غول‌پیکر ماژلان یک تلسکوپ زمینی است که در شیلی ساخته می‌شود. این تلسکوپ به گونه‌ای طراحی شده بود که یک آینه اولیه با قطر ۲۴.۵ متر داشته باشد که تقریباً چهار برابر تلسکوپ فضایی جیمز وب است. ماموریت GMT ارائه قابلیت‌های ردیابی پیشرفته است.
حساسیت وب:
تلسکوپ فضایی جیمز وب یک تلسکوپ ۶.۵ متری است که به نور از طول موج مرئی تا مادون قرمز میانی از ۰.۶ میکرومتر تا ۲۸.۵ میکرومتر حساس است. حساسیت بالای آن به آن اجازه می‌دهد تا مشاهدات دقیق را در طیف گسترده‌ای انجام دهد.
وب به عنوان ماشین زمان:
تلسکوپ فضایی جیمز وب به عنوان یک ماشین زمان قدرتمند با دید مادون قرمز عمل می‌کند و به دانشمندان اجازه می‌دهد تا بیش از ۱۳.۵ میلیارد سال گذشته را بررسی کنند. توانایی رصد جهان اولیه به ما کمک کرد تا شکل‌گیری اولین ستاره‌ها و کهکشان‌ها را مطالعه کنیم.
اهمیت JWST:
تلسکوپ فضایی جیمز وب به دلیل منطقه جمع‌آوری بزرگتر آن در مقایسه با هابل، قابلیت‌های افزایش یافته در طیف مادون قرمز، و حساسیت و وضوح بیشتر، قابل توجه است. نقش مهمی در گسترش درک ما از مراحل اولیه جهان و پدیده‌های آسمانی ایفا می‌کند.
