تلسکوپ جیمز وب جزئیات بینظیری از پادشاه منظومه شمسی ثبت کرد - مجله حیات

در مشتری با طوفان های بزرگ، بادهای قدرتمند، شفق های قطبی و شرایط شدید دما و فشار، رویدادهای زیادی در جریان است و اکنون تصویر تازه تلسکوپ فضایی جیمز وب سرنخ های بیشتری از ماجراهای درون این سیاره در اختیار دانشمندان قرار می دهد.

ایمکه دو پاتر (Imke de Pater) دانشمند علوم سیاره ای دانشگاه کالیفرنیا برکلی که مطالعات مشتری با تلسکوپ وب را همراه تیری فوشه (Thierry Fouchet) از رصدخانه پاریس راهنمایی نموده است، درباره این تصویر تازه گفت: واقعا هیجان انگیز است که می توانیم جزئیات مشتری را همراه با حلقه ها، قمرهای کوچک و حتی کهکشان های دوردست در یک تصویر ببینیم.

این تصویر تازه در یک مجموعه دوتایی، به وسیله دوربین فروسرخ نزدیک (NIRCam) جیمز وب گرفته شده است و با سه فیلتر رنگی مادون قرمز، ویژگی های سیاره را به نمایش می گذارد. با توجه به نامرئی بودن طیف فروسرخ برای چشم انسان، داده های آن به طیف نور مرئی انتقال داده شده است، به طوری که بلندترین طول موج ها قرمزتر و کوتاه ترین طول موج ها بیشتر به رنگ آبی نشان داده می شوند. برای این پردازش تصویر، دانشمندان با شهروند-دانشمند جودی اشمیت (Judy Schmidt) هم همکاری کردند.

در نمای نزدیک از سیاره مشتری از ترکیب چندین تصویر ثبت شده به وسیله جیمز وب، شفق های قطبی تا ارتفاعات بسیار زیاد بر فراز هر دو قطب شمال و جنوب مشتری توسعه یافته اند. این شفق های قطبی با رنگ های سرخ تر نمایش داده شده اند که نور بازتاب یافته از ابرهای پایین تر و مه بالایی شفق ها هم در آن نمایان است.

رنگ های زرد و سبز هم مه در حال چرخش اطراف قطب شمال و جنوب را نشان می دهند و رنگ آبی، نور منعکس شده از لایه های ابر در ارتفاعات پایین تر را به نمایش می گذارد. لکه سرخ بزرگ (Great Red Spot) طوفان معروف و بزرگ مشتری هم با ابعادی بیشتر از زمین، به علت بازتاب شدید نور خورشید، مانند ابرهای دیگر به رنگ سفید دیده می گردد.

هایدی همل (Heidi Hammel) دانشمند رصدهای منظومه شمسی جیمز وب درباره این رنگ های جادویی گفت: درخشندگی در اینجا ارتفاع زیاد را نشان می دهد، بنابراین لکه سرخ بزرگ مانند منطقه استوایی، دارای مِه در ارتفاعات است. چندین لکه و رگه سفید روشن هم احتمالا ابرهایی با ارتفاع بسیار زیاد، بالاتر از طوفان های همرفتی متراکم هستند. در مقابل، نوارهای تیره در شمال منطقه استوایی، پوشش ابری کمی دارند.

در تصویر نمای گسترده هم، جیمز وب مشتری را با حلقه های نازکش که یک میلیون بار کم نورتر از خود سیاره هستند همراه با دو قمر کوچک به نام های آمالتیا (Amalthea) و آدراستیا (Adrastea) ثبت نموده است.

لکه های مبهم در پس زمینه پایین تصویر هم احتمالا کهکشان هایی هستند که در این چشم انداز رخ نمایی می نمایند. فوشه گفت: دانش ما از مشتری در این یک تصویر خلاصه شده است که به خوبی دینامیک و شیمی خود مشتری، حلقه ها و سیستم قمرهای آن را نشان می دهد.

محققان هم اکنون تجزیه وتحلیل داده های این تصاویر ارزشمند وب را برای به دست آوردن نتایج علمی نو درباره بزرگ ترین سیاره منظومه شمسی شروع نموده اند.

داده های تلسکوپ هایی مانند جیمز وب به طور منظم و به صورت مجموعه ای تعیین به زمین نمی رسند. بلکه وب هر بار اطلاعاتی را درباره مقدار روشنایی در آشکارسازهای مختلف ارسال می نماید. این اطلاعات به عنوان داده های خام به مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی (STScI)، مرکز مأموریت و عملیات علمی وب می رسد.

سپس این مؤسسه داده ها را در فایل های کالیبره شده برای آنالیز علمی، پردازش می نماید و برای انتشار به آرشیو داده های تلسکوپ های فضایی میکولسکی (Mikulski) تحویل می دهد. در نهایت دانشمندان در تحقیقات خود، این اطلاعات را به تصاویر قابل درک، مانند این عکس از مشتری تبدیل می نمایند.

در حالی که یک تیم مخصوص در مؤسسه علمی تلسکوپ فضایی آماده سازی تصاویر رسمی را برعهده دارد، معمولا ستاره شناسان غیرحرفه ای هم به عنوان شهروند-دانشمند، داده های عمومی تلسکوپ ها را برای پردازش و ایجاد تصاویر می کاوند.

ازجمله جودی اشمیت از کالیفرنیا که یک پردازشگر قدیمی در جامعه علوم شهروندی است و روی این نماهای نو مشتری کار نموده است. حتی در ایجاد تصویر میدان گسترده مشتری، او با ریکاردو هوئسو (Ricardo Hueso) یکی از محققان این رصدها از دانشگاه باسک در اسپانیا همکاری کرد.

اشمیت هیچ پیشینه تحصیلی رسمی در نجوم ندارد. اما 10 سال پیش، مسابقه آژانس فضایی اروپا او را به پردازش تصاویر نجومی علاقه مند کرد. رقابت گنجینه های پنهان هابل از مردم دعوت کرد تا شاهکارهای تازه ای را در داده های هابل پیدا نمایند و از میان تقریبا 3000 تصویر ارسالی، او برای تصویری از یک ستاره تازه متولد شده مقام سوم را به دست آورد.

از آن موقع اشمیت به عنوان یک تفریح روی داده های هابل و سایر تلسکوپ ها کار نموده است. او گفت: این موضوع من را جذب کرد و نمی توانم آن را رها کنم. هر روز می توانم ساعت ها برای آن وقت بگذارم.

او تا کنون تصاویر زیادی را از سحابی ها، خوشه های کروی، زایشگاه های ستاره ای و اجرام کیهانی دیگر پردازش نموده و کیفیت کار او توجه ناسا و دانشمندان مختلف را به خود جلب نموده است. از جمله هامل که قبلا با او در پردازش تصاویر هابل از برخورد دنباله دار شومیکر-لوی 9 به مشتری، همکاری نموده بود.

به گفته اشمیت کار کردن در زمینه مشتری به علت سرعت چرخش بالای آن، سخت تر از شگفتی های دورتر در کیهان است. ترکیب تصاویر مختلف برای ایجاد یک نمای خاص، هنگامی که عوارض روی مشتری در مدت ثبت عکس ها چرخیده اند و دیگر در یک راستا قرار نگرفته اند، می تواند چالش برانگیز باشد. به همین علت گاهی به تنظیمات دیجیتالی برای هم تراز کردن منطقی تصاویر احتیاج است.

جیمز وب مشاهدات گسترده ای را درباره مراحل گوناگون تاریخ کیهان ارائه خواهد نمود، اما اگر اشمیت ناچار باشد یک موضوع را انتخاب کند، تصاویر منطقه ها ستاره ساز خواهد بود. به ویژه، او مجذوب ستارگان جوانی است که جت های قدرتمندی را به درون تکه های کوچک سحابی ها با نام اجرام هربیگ-هارو پرتاب می نمایند و به گفته خودش، او مشتاق تماشا این ستاره های نوزاد شگفت انگیز در دل سحابی هاست.

عکس کاور: نمای نزدیک مشتری از نگاه جیمز وب که برای طیف مرئی پردازش شده است.

Credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing: Judy Schmidt

منبع: NASA