กล้องเวบบ์สำรวจดาวพฤหัสฯ และดาวเคราะห์น้อย

 

ภาพซ้าย: ดาวพฤหัสฯ อยู่กลางภาพ กับดวงจันทร์ยูโรปา, ธีบี และเมทิส เมื่อมองผ่านฟิลเตอร์ 2.12 ไมครอนจาก NIRCam ของกล้องเวบบ์ ขวา: ดาวพฤหัสฯ กับยูโรปา, ธีบีและเมทิส เมื่อมองผ่านฟิลเตอร์ 3.23 ไมครอนของ NIRCam

     ใต้ความคึกคักจากการเผยแพร่ภาพชุดแรกจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์เวบบ์ ขณะนี้ก็มีการเผยแพร่ข้อมูลจากช่วงการทดสอบการทำงานของกล้อง(commissioning) จากคลังข้อมูลมิคัลสกี้ของสถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศ ข้อมูลเหล่านี้รวมทั้งภาพดาวพฤหัสฯ และภาพและสเปคตรัมของดาวเคราะห์น้อยอีกหลายดวง ที่ทำเพื่อทดสอบเครื่องมือบนกล้องก่อนที่จะดำเนินงานทางวิทยาศาสตร์อย่างเป็นทางการซึ่งเริ่มต้นในวันที่ 12 กรกฎาคม ข้อมูลที่ได้แสดงถึงความสามารถของกล้องเวบบ์ในการตามรอยเป้าหมายในระบบสุริยะและผลิตภาพและสเปคตรัมด้วยรายละเอียดที่สูงจนไม่น่าเชื่อ

     ผู้หลงใหลในดาวพฤหัสฯ คงสังเกตเห็นรายละเอียดที่คุ้นเคยบางอย่างบนดาวเคราะห์ดวงยักษ์ในภาพซึ่งมองผ่านสายตาของกล้องเวบบ์นี้ ภาพจากฟิลเตอร์ความยาวคลื่นสั้นของ NIRCam ได้แสดงแถบ(band) ต่างๆ ที่ล้อมรอบดาวเคราะห์ เช่นเดียวกับจุดแดงใหญ่(Great Red Spot) ซึ่งเป็นพายุขนาดใหญ่ที่ใส่โลกทั้งใบเข้าไปได้ จุดอันเป็นเอกลักษณ์ปรากฏเป็นสีขาวในภาพนี้ เนื่องจากกระบวนการทำภาพอินฟราเรดของเวบบ์

     เมื่อรวมกับภาพห้วงลึกที่เผยแพร่เมื่อหลายวันก่อน ภาพดาวพฤหัสได้แสดงให้เห็นศักยภาพเต็มๆ ที่กล้องเวบบ์จะสามารถสำรวจได้ ตั้งแต่กาแลคซีที่ห่างไกลที่สุดและสลัวที่สุดเท่าที่จะสำรวจได้ จนถึงดาวเคราะห์ในละแวกใกล้ๆ ที่คุณสามารถมองเห็นไดด้วยตาเปล่า Bryan Holler นักวิทยาศาสตร์ที่สถาบันวิทยาศาสตร์กล้องโทรทรรศน์อวกาศในบัลติมอร์ มารีแลนด์ ซึ่งช่วยวางแผนการสำรวจ กล่าว

ดาวพฤหัสฯ(กลางภาพ) และดวงจันทร์ยูโรปา(ทางซ้าย) เมื่อมองผ่านฟิลเตอร์ 2.12 ไมครอนจาก NIRCam ของกล้องเวบบ์

      ที่เห็นได้ชัดเจนทางซ้ายก็คือ ยูโรปา(Europa) ดวงจันทร์ที่อาจมีมหาสมุทรอยู่ข้างใต้เปลือกน้ำแข็งหนาของมัน และเป็นปลายทางของปฏิบัติการยูโรปา คลิปเปอร์(Europa Clipper) ของนาซาที่จะออกบินในอนาคต ยิ่งกว่านั้น เงาของยูโรปายังทอดลงทางซ้ายของจุดแดงใหญ่ ดวงจันทร์อีกดวงที่เห็นได้ในภาพเหล่านี้ รวมถึง ธีบี(Thebe) และ เมทิส(Metis) ด้วย ฉันแทบไม่เชื่อว่าเราจะเห็นทุกอย่างชัดเจนมาก และสว่างมาก Stephanie Milam รองนักวิทยาศาสตร์โครงการเพื่อวิทยาศาสตร์ดาวเคราะห์ของกล้องเวบบ์ ที่ศูนย์การบินอวกาศกอดดาร์ด กล่าว มันน่าตื่นเต้นที่จะคิดว่าเราจะมีความสามารถและโอกาสที่จะได้สำรวจวัตถุลักษณะนี้ในระบบของเรา

      นักวิทยาศาสตร์กระหายที่จะได้เห็นภาพเหล่านี้เป็นพิเศษ เนื่องจากพวกมันจะเป็นข้อพิสูจน์ว่าเวบบ์สามารถสำรวจดวงจันทร์บริวารและวงแหวนที่อยู่ใกล้วัตถุสว่างในระบบสุริยะเช่น ดาวพฤหัสฯ, ดาวเสาร์ และดาวอังคารได้ นักวิทยาศาสตร์จะใช้เวบบ์เพื่อหาคำตอบว่า เราจะมองเห็นพวยพุวัสดุสารที่พ่นออกจากดวงจันทร์อย่างยูโรปาและดวงจันทร์เอนเซลาดัส(Enceladus) ของดาวเสาร์ได้หรือไม่ เวบบ์อาจจะสามารถเห็นกระทั่งร่องรอยของวัสดุสารที่พวยพุทิ้งไว้บนพื้นผิวยูโรปาด้วย

     นอกจากนี้ เวบบ์ยังจับภาพวงแหวนดาวพฤหัสฯ บางส่วนไว้ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งปรากฏอย่างเด่นชัดในภาพผ่านฟิลเตอร์ความยาวคลื่นยาวของ NIRCam วงแหวนเหล่านั้นปรากฎในภาพแรกๆ จากระบบสุริยะจากกล้องเวบบ์นั้นอัศจรรย์และน่าทึ่งจริงๆ Milam กล่าว

ดาวพฤหัสฯ และดวงจันทร์บางส่วนเมื่อมองผ่านฟิลเตอร์ 3.23 ไมครอนของ NIRCam

      ภาพดาวพฤหัสฯ ในฟิลเตอร์ช่วงแคบๆ ถูกออกแบบมาให้ได้ภาพดิสก์ดาวเคราะห์ทั้งดวง แต่ก็มีข้อมูลเพิ่มเติมจำนวนมากเกี่ยวกับวัตถุที่สลัวมากเช่น เมทิส, ธีบี, วงแหวนหลักๆ , ชั้นหมอก ในภาพเหล่านั้น โดยเปิดหน้ากล้องราว 1 นาที เป็นเซอร์ไพรส์ที่น่าพอใจมากๆ John Stansberry นักวิทยาศาสตร์หอสังเกตการณ์และผู้นำทีมทดสอบการทำงาน NIRCam ของกล้องเวบบ์ที่ STScI กล่าว

     เวบบ์ยังถ่ายภาพดาวพฤหัสฯ และยูโรปาเคลื่อนที่ข้ามพื้นที่สำรวจของกล้องในการสำรวจ 3 ครั้ง การทดสอบนี้แสดงให้เห็นความสามารถของกล้องในการค้นหาและตามรอยดาวไกด์ ในละแวกใกล้ดาวพฤหัสฯ ที่สว่าง แต่ว่ากล้องเวบบ์จะสามารถตามรอยวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วได้แค่ไหนและนิ่งแค่ไหน นี่เป็นคำถามสำคัญสำหรับนักวิทยาศาสตร์ผู้ศึกษาดาวเคราะห์น้อยและดาวหาง ในระหว่างการทดสอบการทำงาน เวบบ์ใช้ดาวเคราะห์น้อย 6481 Tenzing ซึ่งอยู่ในแถบดาวเคราะห์หลัก เพื่อเริ่มทดสอบขีดจำกัดความเร็วในการตามรอยวัตถุที่เคลื่อนที่

ดาวเคราะห์น้อยเทนซิง(6481 Tenzing) กลางภาพกำลังเคลื่อนที่เมื่อเทียบกับดาวที่พื้นหลัง ในภาพชุดนี้ซึ่งถ่ายโดย NIRCam

     เวบบ์ถูกออกแบบจากความต้องการให้ตามรอยวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วพอๆ กับดาวอังคาร ซึ่งมีความเร็วสูงสุด 30 มิลลิอาร์ควินาทีต่อวินาที ในระหว่างการทดสอบการทำงาน ทีมเวบบ์ทำการสำรวจดาวเคราะห์น้อยหลายดวง ซึ่งทั้งหมดปรากฏเป็นจุดเนื่องจากพวกมันมีขนาดเล็ก ทีมได้พิสูจน์ว่าเวบบ์ยังใช้อุปกรณ์วิทยาศาสตร์ทั้งหมดของมันเก็บข้อมูลที่มีประโยชน์ จากวัตถุที่เคลื่อนที่เร็วได้ถึง 67 มิลลิอาร์ควินาทีต่อวินาที ซึ่งเป็นสองเท่าเศษของค่าที่วางไว้ Milam กล่าวว่า ทุกๆ อย่างทำงานได้ดีกว่าที่คิด

แหล่งข่าว phys.org : NASA releases Webb images of Jupiter
                blog.nasa.gov : Webb images of Jupiter and more now available in commissioning data