- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

«Джеймс Уэбб» изучит органику в выбросах водяного пара Европы и Энцелада

«Джеймс Уэбб» изучит органику в выбросах водяного пара Европы и Энцелада - 1
Возможные результаты спектроскопии одного из водяных «плюмов» на Европе, который предположительно состоит из смеси горячего водяного пара и органики. Это пример данных, которые может вернуть телескоп им. Джеймса Уэбба

В октябре 2018 года планируется вывести на орбиту инфракрасную обсерваторию нового поколения — космический телескоп имени Джеймса Уэбба. Эта станция с зеркалом диаметром 6,5 метра и тепловым экраном размером с теннисный корт должна стать преемником нынешнего самого мощного телескопа «Хаббл» (диаметр зеркала 2,4 м). Ни один земной телескоп не сможет сравниться по своим возможностям с «Джеймсом Уэббом».

Целью международного проекта станут поиск экзопланет (со спектральными линиями экзопланет и их спутниками), обнаружение первых звёзд и галактик, сформированных после Большого взрыва в эпоху Реионизации [1], и другие цели. В июне 2017 года НАСА опубликовала список из 2100 первых целей для наблюдений [2].

Список включает в себя:


Как видим, спутник Юпитера Европа и спутник Сатурна Энцелад входят в список приоритетных целей для изучения телескопом им. Джеймса Уэбба. Сейчас НАСА раскрыло в деталях [23], как инфракрасная станция будет выполнять спектроскопию этих двух уникальных водяных миров в нашей Солнечной системе.

На художественном рендере внизу показано, как примерно может выглядеть Энцелад в разрезе — и откуда берутся те выбросы пара из-под льда (плюмы), которые мы наблюдаем в телескопы. Под внешней ледяной коркой толщиной 5 км скрывается массивный водяной океан глубиной 65 км, а гидротермальные процессы на дне этого океана порождают выбросы с поверхности, которые пробивают ледяную кору. Инфракрасный спектрометр «Джеймса Уэбба» подробно изучит химический состав этих выбросов на Энцеладе и Европе.

«Джеймс Уэбб» изучит органику в выбросах водяного пара Европы и Энцелада - 2

Предыдущие научные миссии по изучению Энцелада автоматической межпланетной станцией «Кассини-Гюгенс» и аппаратом «Галилео», а также телескопом «Хаббл» собрали свидетельства, что эти выбросы на Энцеладе и Европе могут состоять из водяного пара и простых органических молекул, а их причиной являются геологические процессы, которые разогревают огромные водяные океаны под ледяной поверхностью. Учёные НАСА считают, что обнаруженные химические сигнатуры могут представлять интерес с точки зрения астробиологии, то есть с точки зрения изучения космической жизни.

Экспериментом руководит Геронимо Вильянуэва из Центра космических полётов Годдарда. Его группа намерена направить камеру ближнего инфракрасного диапазона NIRCam [24] для съёмки поверхности Европы в высоком разрешении. Туда, где обнаружат район высокой геологической активности с выбросами водяного пара, направят спектрограф ближнего инфракрасного диапазона NIRSpec [25] и прибор среднего инфракрасного диапазона MIRI [26] для тщательного спектрографического изучения выбросов. «Джеймс Уэбб» точно ответит на вопрос, какова их температура и химический состав. Действительно ли это горячий водяной пар с примесью органики, как предполагают учёные.

Энцелад в десять раз меньше Европы, поэтому съёмка его поверхности с высоким разрешением, к сожалению, невозможна. Тем не менее, спектрограф всё равно сможет провести химический анализ водяных выбросов и поверхности спутника. Бóльшая часть его поверхности уже нанесена на карту [27] аппаратом «Кассини», который потратил 13 лет на изучение Сатурна и его спутников.

«Джеймс Уэбб» изучит органику в выбросах водяного пара Европы и Энцелада - 3
Энцелад

NIRSpec может обнаружить органические сигнатуры, такие как метан, метанол и этан — и подтвердить, что выбросы действительно насыщены органикой. Это может быть свидетельством либо существования микробиологической жизни в океанах спутников, либо свидетельством естественных геологических процессов. Впоследствии эти данные пригодятся космическому аппарату Europa Clipper [28], который подлетит прямо к Европе и выяснит, действительно ли спутник обитаем.

Автор: Анатолий Ализар

Источник [29]

Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/himiya/262790

Ссылки в тексте:

[1] эпоху Реионизации: https://nplus1.ru/blog/2015/06/22/reion

[2] список из 2100 первых целей для наблюдений: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-ObservationsofSolarSystemObjects

[3] Крупные астероиды: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-LargeAsteroids

[4] Троянские астероиды: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-TrojanAsteroids

[5] Околоземные объекты: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Near-EarthObjects

[6] Юпитер: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Jupiter

[7] Сатурн: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Saturn

[8] Уран: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Uranus

[9] Нептун: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Neptune

[10] Европу и Энцелад: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-EuropaandEnceladus

[11] Титан: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Titan

[12] Комету 260P и ещё не открытую комету: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Comet260PandToOforaNewDynamicComet

[13] Объекты пояса Койпера и транснептуновые объекты: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Trans-NeptunianandKuiperBeltObjects

[14] Экзопланеты: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Extra-solarplanets

[15] Коричневые карлики: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-BrownDwarfs

[16] Протозвёзды, протозвёздные диски и молодые звёздные объекты: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-Protostars,ProtostellarDisks,andYoungStellarObjects

[17] Остаточные диски и районы фотодиссоциации: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-DebrisDisksandPhotodissociationRegions

[18] Звёздные кластеры, зоны звездообразования, планетарные туманности и галактические транзиенты: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-StarClusters,StarFormationRegions,PlanetaryNebulae,andGalacticTransients

[19] Избранные галактики: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-TargetedGalaxies

[20] Кластеры галактик: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-ClustersofGalaxies

[21] Квазары с высоким красным смещением и внутренняя структура галактик: https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-High-redshiftQuasarsandGalaxyAssembly

[22] Конкретные участки галактик (deep fields): https://jwst-docs.stsci.edu/display/JSP/JWST+GTO+Observation+Specifications#JWSTGTOObservationSpecifications-DeepFields

[23] раскрыло в деталях: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2017/nasa-s-webb-telescope-will-study-our-solar-system-s-ocean-worlds

[24] NIRCam: https://jwst.nasa.gov/nircam.html

[25] NIRSpec: https://jwst.nasa.gov/nirspec.html

[26] MIRI: https://jwst.nasa.gov/miri.html

[27] нанесена на карту: https://saturn.jpl.nasa.gov/science/enceladus/

[28] Europa Clipper: https://www.nasa.gov/europa

[29] Источник: https://geektimes.ru/post/292349/