Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope

Полярные сияния Юпитера : Фотографии космического телескопа «Джеймс Уэбб»

Хотя полярное сияние всегда производит на зрителей неизгладимое впечатление, полюбоваться вживую этим явлением могут позволить сравнительно небольшое количество людей. Остальные довольствуются фотографиями и видео. Что же касается аналогичного феномена, пусть и несоизмеримо большего по масштабу, но происходящему на другой планете, даже получение качественных фотографий представляет серьёзную научно-техническую проблему. Тем ценнее новые снимки, полученные космическим телескопом «Джеймс Уэбб» (James Webb Space Telescope). Напомним, что это самый крупный телескоп, находящийся на орбите вне Земли – 18 сегментов шестиугольной формы образуют зеркало общим диаметром 6,5 метра. JWST представляет собой целую орбитальную инфракрасную обсерваторию, оснащенную современными астрофизическими приборами.

Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope
Композитная фотография Юпитера, полученная при помощи NIRCam космического телескопа «Джеймс Уэбб» с использованием дополнительных фильтров, 2022 год

Камера ближнего инфракрасного диапазона (Near-Infrared Camera) является основным блоком формирования изображения телескопа, именно с её помощью были сделаны представленные здесь фотографии Юпитера, самой крупной планеты-гиганта и его окрестностей. На композитных снимках, полученных при помощи NIRCam в конце июля этого года, отчетливо видны яркие полярные сияния на полюсах планеты, которые, по всей видимости, являются самыми мощными в нашей Солнечной системе. Визуальную обработку данных проводила астроном Джуди Смит, специализирующаяся на трансформации невидимого глазом инфракрасного излучения в видимую область спектра. Вокруг полярных сияний, имеющих красный цвет, прослеживаются желтоватые и зеленоватые пояса туманов, окружающих арктическую и антарктическую области планеты. Яркие светлые полосы на диске скорее всего являются вершинами находящихся на большой высоте облачных гряд и атмосферных штормов.

Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope
Фотография Юпитера, полученная космическим телескопом «Джеймс Уэбб», 2022 год

Знаменитое Большое красное пятно Юпитера на снимке имеет белый цвет, что вызвано высокой отражающей способностью области. Это самый большой атмосферный вихрь в Солнечной системе, гигантский ураган, размеры которого колеблются от 12 до 40 тысяч километров, а скорость ветра превышает 500 километров в час. Для лучшей детализации элементов атмосферы планеты были использованы различные цветные светофильтры.

Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope
Фотография Юпитера, полученная космическим телескопом «Джеймс Уэбб», 2022 год

На втором снимке мы можем видеть окрестности Юпитера. Туманные пятна на темном фоне вокруг планеты по всей видимости являются далёкими галактиками, также просматриваются кольца и пылевые ореолы. В кадре находятся два спутника Юпитера – Амальтея и Адрастея.

Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope
Фотография Юпитера, полученная при помощи космического телескопа «Хаббл», 2019 год

Амальтея – пятый спутник Юпитера, открытый американским астрономом Барнардом в 1892 году. Занимательно, что это первая луна, открытая с 1610 года, когда знаменитый Галилео Галилей обнаружил при помощи своей весьма несовершенной оптики первые четыре спутника Ио, Европа, Ганимед и Каллисто, названные впоследствии галилеевыми лунами. И последний, обнаруженный благодаря живым визуальным наблюдениям, вытесненным позднее фотографическим методом. А годом позже, в 1893 году известный французский популяризатор астрономии Камиль Фламмарион предложил удачное имя для спутника в честь козы Амальтеи (нимфы, по другим источникам), вскормившей своим молоком младенца Зевса, когда будущего грозного бога-олимпийца мать Рея вынуждена была прятать от отца Кроноса. Спутник неправильную форму с размерами приблизительно от 128 до 250 километров.

Второй спутник на фотографии – Адрастея, был открыт сравнительно недавно, в 1979 году благодаря детальному изучению снимков межпланетной станции Вояджер-2. Собственное имя спутник, первоначально обозначавшийся просто как S/1979 J 1 или Юпитер XV, официально получил в 1983 году в честь дочери Зевса и Фемиды (по другой версии, Ананке), древнегреческой богини Адрастеи, иногда отождествляемой с Немезидой. Спутник имеет средний размер порядка 20 километров и движется в системе колец планеты-гиганта.

Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope
Космический телескоп «Джеймс Уэбб» на орбите (в представлении художника)

Космический телескоп «Джеймс Уэбб» был запущен в конце декабря 2021 года и спустя месяц вышел на расчетную орбиту в точке Лагранжа в полутора миллионах километрах от нашей планеты. В мае были завершены плановые работы по настройке оптической системы телескопа, а 12 июля обсерватория официально приступила к научной работе. После ряда тестов были получены первые качественные цветные изображения.

Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope
Сборка главного зеркала телескопа в Центре космических полётов им. Годдарда, 2016 год

На борту обсерватории находятся приборы, позволяющие существенно расширить горизонты, заглянув далеко за пределы исследованной части Вселенной и её прошлое.

NIRCam (Near-Infrared Camera) Камера ближнего инфракрасного диапазона
MIRI (Mid-Infrared Instrument) Прибор для работы в среднем диапазоне инфракрасного излучения
NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) Спектрограф ближнего инфракрасного диапазона
FGS (Fine Guidance Sensor) Датчик точного наведения
NIRISS (Near InfraRed Imager and Slitless Spectrograph) Устройство формирования изображения в ближнем инфракрасном диапазоне и бесщелевой спектрограф

Юпитер на фотографиях James Webb Space Telescope
Испытания теплозащитного экрана телескопа в лаборатории Northrop Grumman Corporation, Калифорния, 2014 год

В настоящее время с помощью JWST уже получено много новой информации. Обнаружена вода на экзопланете WASP-96b в созвездии Феникса, которая находится более чем в тысячи световых лет от Солнца, сфотографировано скопление галактик на расстоянии 13 миллиардов световых лет и открыта самая древняя на момент наблюдений галактика GLASS-z13.

Изображения: NASA, ESA. Материал подготовлен для overgrass, 2022