ウェッブ望遠鏡が太陽系の郊外で予期せぬ発見をする

太陽系のことわざにある「無人地帯」、惑星の彼方にある深遠な異世界で、科学者たちは予期せぬ活動を発見した。

この辺境の地域には、冥王星 (準惑星) のような氷に覆われた世界が住んでおり、カイパー ベルトと呼ばれ、太陽系の大部分を取り囲むドーナツ状の地域です。 この場所は比較的知られていないが、何百万もの凍った「死んだ」物体がその周りを周回していると考えられている。 現在、天文学者たちは強力なジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡をこれらの氷の天体のいくつかに向け、それらがそうではないという証拠を発見しました。 とても死んでいる 結局のところ。

氷の世界を研究するサウスウェスト研究所の科学者クリストファー・グレン氏は声明で、「寒い場所で温暖期の興味深い兆候が見られる」と述べた。

グレン氏は以前、間欠泉を噴出する土星の衛星エンケラドゥスの研究を行っており、カイパーベルト天体に関するこの新たな研究を主導し、その研究結果は惑星科学誌に掲載された。 イカロス。

科学者たちは、地球から100万マイルの軌道を周回するウェッブ望遠鏡を、既知の2つの最大のカイパーベルト天体、エリスとマケマケで訓練した。 このデバイスには、遠く離れた世界にあるさまざまな種類の元素や分子 (水や二酸化炭素など) を検出できる特殊なカメラが装備されています。

彼らが発見したのは驚くべきものだった。カイパーベルトで見つかった天体と氷の物体は、初期の太陽系の原始的な遺物が保存されていると考えられているのだ。 しかし、アイリスとマケマケの表面で確認された凍結メタン（両者は平均してはるかに離れて位置している） 60億と40億 これらの分子（数マイル離れたところ）は、これらの分子が最近「調理された」ことを示しているとグレン氏は説明した。 これは、これらの氷の地殻の下に、液体や気体を表面に押し出すことができる高温の内部領域が存在することを示しています。 比較的最近のメタン堆積物は、下の図に示すように、これらの世界に海洋がある可能性があることも示唆しています（木星を周回するエウロパのような氷の衛星と同様）。

「ホットコアは、その氷の表面の下に液体の水が存在する可能性があることを示している可能性もあります」とグレン氏は説明した。

準惑星エリスとマケマケがどのように見えるかを視覚化したもの。
クレジット: サウスウェスト研究所

数十億マイル離れたこれらの凍結した世界の一部が、生命の進化に適した条件を提供する可能性さえありますが、その証拠はまだありません。

おそらく、ミッションはこの宇宙の辺境に送られるように運命づけられているのでしょう。 結局のところ、NASA の冥王星 (およびその先) へのニュー ホライズンズ ミッションでは、氷河や水の氷でできた山など、多様な地形を持つ複雑な世界が明らかになりました。

「冥王星系のニューホライズンズフライバイと今回の発見により、カイパーベルトは私たちが想像していた以上に活気に満ちたダイナミックな世界のホストとなった」とグレン氏は語った。 「ジェームズ・ウェッブ宇宙望遠鏡のデータを地質学的文脈に組み込むために、宇宙船をこれらの天体の近くに飛ばすことを考え始めるのに早すぎるということはありません。私たちを待っている驚異に驚かれると思います。」

太陽系の海王星の軌道の外側にあるカイパーベルトを示す図。
クレジット: NASA

強力なウェッブ望遠鏡の機能

NASA、欧州宇宙機関、カナダ宇宙機関の科学協力であるウェッブ望遠鏡は、最も深い宇宙を覗き込み、初期宇宙についての新たな洞察を明らかにするように設計されています。 しかし、太陽系の惑星や衛星とともに、銀河系の興味深い惑星も調べています。

ウェッブが、おそらく数十年にわたって続くであろう比類のない偉業を達成した方法は次のとおりです。

– 巨大な鏡: 光を捉えるウェッブミラーの幅は21フィート以上あります。 これはハッブル宇宙望遠鏡の鏡の 2.5 倍の大きさです。 より多くの光を捉えることで、ウェッブは遠くにあるより多くの古代の物体を見ることができます。 上に示したように、この望遠鏡は、ビッグバンから数億年後、130 億年以上前に形成された星や銀河を観察します。

天文学者でウィスコンシン大学ミルウォーキー校マンフレッド・オルソン・プラネタリウム館長のジャン・クレイトン氏は、2021年に「史上初の星や銀河の形成が見られるだろう」とマッシャブルに語った。

– 赤外線ディスプレイ: 私たちの目に見える光のほとんどを観測するハッブルとは異なり、ウェッブは主に赤外線望遠鏡であり、赤外線スペクトルの光を観測することを意味します。 これにより、宇宙をより深く見ることができるようになります。 赤外線の方が長い 波長 可視光線が多いため、光波はより効率的に宇宙の雲をすり抜けます。 多くの場合、光はこれらの密集した粒子に当たらず、散乱もされません。 最終的に、ウェッブの赤外線照準器は、ハッブルが到達できない場所を貫通する可能性がある。

「それはベールを取り除きます」とクレイトンは言いました。

– 遠く離れた系外惑星を観察する: ウェッブ望遠鏡 分光計と呼ばれる特殊な機器を搭載しています それは、これらの遠い世界に対する私たちの理解に革命をもたらすでしょう。 この機器は、巨大ガス惑星であろうと小さな岩石世界であろうと、遠く離れた系外惑星の大気中に存在する分子 (水、二酸化炭素、メタンなど) を解読できます。 ウェッブ氏は天の川にある系外惑星を観察する予定です。 何が見つかるか誰にも分かりません。

「私たちはこれまで考えもしなかったことを知るかもしれない」と系外惑星研究者で天体物理学者のメルセデス・ロペス・モラレス氏は言う。 ハーバード大学とスミソニアン大学の天体物理学センター2021年、彼はMashableに語った。

天文学者たちはすでに 700 光年離れた惑星で興味深い化学反応を発見することに成功しており、上に示したように、天文台は宇宙で最もありそうもない場所の 1 つ、つまりトラピスト太陽にある岩石だらけの地球サイズの惑星の観察を始めています。システム。 システム。