Η αστραφτερή εικόνα των δακτυλίων του Ποσειδώνα εμφανίζεται από το JWST
Σαν κομψές, ιριδίζουσες νεράιδες να τρέχουν γύρω από μια κοσμική πίστα, τα δαχτυλίδια του Ποσειδώνα αστράφτουν σε μια εκπληκτική νέα άποψη που καταγράφηκε από το διαστημικό τηλεσκόπιο James Webb (JWST), το πιο ισχυρό παρατηρητήριο εκτός κόσμου που έχει κατασκευαστεί. Αυτή είναι η πιο ευκρινής εικόνα των δακτυλίων του πλανήτη που ελήφθη από το Voyager 2 το 1989, και αποκαλύπτει μια πληθώρα από λεπτομέρειες που δεν έχουν ξαναδεί.
«Για μένα, κοιτάζοντας τη νέα εικόνα του Ποσειδώνα του JWST είναι σαν να συναντάς έναν φίλο που δεν έχεις δει εδώ και δέκα και πλέον χρόνια—και φαίνονται ΤΕΛΕΙΑ, », έγραψε η Jane Rigby, αστροφυσικός στο Goddard Space Flight Center της NASA που χρησιμεύει ως επιστήμονας του έργου JWST του οργανισμού, σε ένα e-mail στο Scientific American .
Μετά από μια εκτόξευση με καρφιά την ημέρα των Χριστουγέννων του 2021, το τηλεσκόπιο άρχισε να λειτουργεί πλήρως τον Ιούλιο και έκτοτε έχει εκτοξεύσει τα νέα με εντυπωσιακές εικόνες νεφελωμάτων και ανακαλύψεις αρχαίων γαλαξιών που θα μπορούσαν να «σπάσουν την κοσμολογία». Αλλά τα οξυδερκή υπέρυθρα μάτια του JWST ανοίγουν νέες όψεις πιο κοντά στο σπίτι καθώς και όταν στρέφονται στη συνέχεια των κόσμων του ηλιακού μας συστήματος.
Για παράδειγμα, η όψη του τηλεσκοπίου στον Ποσειδώνα δείχνει τις λεπτές ζώνες σκόνης του πλανήτη με πρωτοφανή διαύγεια. Αυτά εμφανίζονται ως ασαφή σωματίδια ανάμεσα στους φωτεινότερους δακτυλίους που κυριαρχούν στον πάγο, λέει ο Mark McCaughrean, ανώτερος επιστημονικός σύμβουλος στον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος (ESA) και μέλος της Ομάδας Εργασίας Επιστημών JWST.
Όταν η αστρονόμος του Πανεπιστημίου της Αριζόνα Marcia Rieke είχε την ευκαιρία να δει τις νέες όψεις του Ποσειδώνα, λέει, «ως συνήθως, είμαι έκπληκτος από αυτό που βλέπουμε». Ο Rieke, ο οποίος είναι επί του παρόντος ο κύριος ερευνητής του κύριου απεικονιστή του JWST, που ονομάζεται Near Infrared Camera (NIRCam), θυμάται ότι προσπάθησε να δει τα δαχτυλίδια του Ποσειδώνα πριν από χρόνια χρησιμοποιώντας ένα επίγειο τηλεσκόπιο στο Kitt Peak στην Αριζόνα. «Ουσιαστικά δεν είδαμε τίποτα λόγω του πόσο λεπτοί και πυκνοί είναι οι δακτύλιοι», λέει. "Είναι υπέροχο να τα βλέπεις τόσο καθαρά και εύκολα [με το JWST]."
Σύννεφα πάγου μεθανίου εμφανίζονται ως φωτεινές λωρίδες και κηλίδες στην εικόνα, που λάμπουν στο αχνό ηλιακό φως που φτάνει στον Ποσειδώνα από περίπου 2,8 δισεκατομμύρια μίλια μακριά. Επτά από τα 14 φεγγάρια του πλανήτη είναι επίσης τοποθετημένα στη φωτογραφία JWST. Το πιο φωτεινό είναι ο περίεργος Triton, ένας βαρύς φυσικός δορυφόρος καλυμμένος με πάγο αζώτου που αντανακλά περίπου το 70 τοις εκατό του εισερχόμενου ηλιακού φωτός. Ενώ τα περισσότερα πλανητικά φεγγάρια, συμπεριλαμβανομένων όλων των άλλων γύρω από τον Ποσειδώνα, περιστρέφονται με την περιστροφή του πλανητικού ξενιστή τους, ο Τρίτωνας το κάνει προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτή η τροχιά υποδηλώνει στους ερευνητές ότι το σώμα είναι πιθανώς ένας μετανάστης από το εξωτερικό ηλιακό σύστημα που έχει συλληφθεί πριν από πολύ καιρό από τη βαρύτητα του Ποσειδώνα.
"Θα είναι πολύ ωραίο να πάτε και να μετρήσετε το φάσμα του Triton επειδή αντιπροσωπεύει ένα σώμα που ήρθε από πιο μακριά", λέει ο McCaughrean.
Η υπέρυθρη όψη του JWST δείχνει επίσης μια λεπτή λαμπερή ζώνη που περιβάλλει τον ισημερινό, που πιθανότατα παράγεται από θερμότερο αέριο που ρέει προς τα μέσα γεωγραφικά πλάτη του Ποσειδώνα ως μέρος ενός διαρκώς ανακινούμενου σχεδίου παγκόσμιας ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας. Τέτοια χαρακτηριστικά μπορεί να οδηγήσουν τους ισχυρούς ανέμους και τις καταιγίδες του πλανήτη, σύμφωνα με ένα δελτίο τύπου της ESA.
«Αυτό που πραγματικά μου φαίνεται είναι όλα τα υπέροχα σύννεφα και οι καταιγίδες που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα του Ποσειδώνα», λέει ο Nikole Lewis, αναπληρωτής καθηγητής αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο Cornell. «Ο Ποσειδώνας έχει τις υψηλότερες μετρημένες ταχύτητες ανέμου στο ηλιακό σύστημα, με μέσες ταχύτητες ανέμου κοντά στον ισημερινό 700 μίλια την ώρα και μέγιστες ταχύτητες ανέμου σε μέρη που είναι πάνω από 1.000 mph». Ενώ η δουλειά της ίδιας της Lewis με το JWST θα επικεντρωθεί σε πλανήτες πέρα από το ηλιακό σύστημα, αποκαλεί τη νέα εικόνα «ένα καταπληκτικό στιγμιότυπο του ταραχώδους καιρού του».
Σε αντίθεση με το Voyager 2, το οποίο παρείχε στιγμιότυπα του Ποσειδώνα από μια στιγμή στο χρόνο, οι μελέτες του JWST για τον Ποσειδώνα και άλλους κατοίκους του ηλιακού συστήματος θα συνεχιστούν όσο αντέξει το ίδιο το παρατηρητήριο. Συγκρίνοντας αυτές και μελλοντικές εικόνες JWST με αυτές από το Voyager 2, οι επιστήμονες ελπίζουν να μάθουν περισσότερα για τις πιο μακροπρόθεσμες ατμοσφαιρικές αλλαγές στον πλανήτη, όπως οι εποχές του Ποσειδώνα, λέει ο McCaughrean. Επειδή ο πλανήτης έχει κλίση 28 μοιρών κατά μήκος του άξονά του, βιώνει τέσσερις εποχές, ακριβώς όπως η Γη. Αλλά στον Ποσειδώνα, το καθένα διαρκεί περίπου 40 χρόνια ως αποτέλεσμα του μακρού ταξιδιού αυτού του κόσμου γύρω από τον ήλιο, διάρκειας 164 γήινων ετών. Αυτό σημαίνει ότι ο πλανήτης έχει μόλις εισέλθει σε μια διαφορετική εποχή από την εποχή που πέταξε το Voyager 2, λέει ο McCaughrean.
Ενώ ο Ποσειδώνας μπορεί να είναι το στολίδι του στιγμιότυπου που κυκλοφόρησε πρόσφατα, η μεγέθυνση δείχνει «λίγο από την ποιητική πλευρά των πλανητών που κρέμονται στο διάστημα», λέει ο McCaughrean, αναφερόμενος στο φόντο μακρινών άστρων και γαλαξιών που φαίνεται να περιβάλλει τον γίγαντα του πάγου.
Σε σχεδόν ένα εκατομμύριο μίλια από τη Γη και γεμάτο εργαλεία απεικόνισης, το JWST θα συνεχίσει να παρέχει βαθύτερες και καθαρότερες απόψεις του σύμπαντος και της θέσης μας σε αυτό. «Το JWST, ακόμη και σε λίγους μήνες, έχει ήδη αρχίσει να προσθέτει αυτή την κοσμική προοπτική», λέει ο McCaughrean. "Αλλά για να είμαι ειλικρινής, δεν έχετε δει τίποτα ακόμα."
