Może się wydawać, że jesteśmy daleko zaawansowani w badaniu komet Układu Słonecznego, ale w rzeczywistości tylko nieznacznie dotknęliśmy ich tajemnic. Obraz pokazuje płytkie ślady po zderzeniu komety Tempel 1 z sondą misji NASA Deep Impact. Teleskop James Webb jest w stanie „zanurzyć się” w badaniu komet nieco głębiej.
Kiedy w 2018 roku zostanie wydany teleskop NASA nazwany na cześć Jamesa Webba, myśliwi kometarni pójdą na całość, aby z nim pracować. To dlatego, że obiektyw 6,5 metra da niespotykaną klarowność obrazów komet lecących w pobliżu Ziemi.
Nowe badanie, prowadzone przez Michaela S. P. Kelly'ego, we współpracy z naukowcami z University of Maryland, mówi o powodach, dla których teleskop Jamesa Webba będzie doskonałym narzędziem do badania komet. (Ten dokument zostanie opublikowany w publikacjach Pacific Astronomical Society). Obserwatorzy komet będą konkurować z astronomami we wszystkich dziedzinach badań, takich jak obserwacja galaktyk i badanie pochodzenia wszechświata.
Naszym problemem jest to, że komety na odległość wyglądają na bardzo rozmyte. Jeszcze bardziej niewyraźny obraz, który uzyskujemy obserwując atmosferę Ziemi. Z kolei teleskop Jamesa Webba znajduje się daleko od Ziemi i ma soczewkę, której rozmiar jest kilka razy większy niż teleskopu Hubble'a. Z tego powodu istnieją duże możliwości obserwacji komet Układu Słonecznego.
James Webb ma również ultraczuły spektrometr o zakresie długości fal od 3 do 5 mikronów. Dzięki niemu możemy zbadać emisje gazów kometarnych - pary wodnej, dwutlenku węgla. Studiując je, możemy określić skład jądra kometarnego. „Chcemy zrozumieć, z czego zbudowany jest rdzeń”, powiedziała Kayle w wywiadzie dla Discovery News. „Z daleka widzimy tylko jasną, niespójną chmurę. Nie mamy możliwości bezpośredniego badania rdzenia ”.
Dwutlenek węgla w ogonie komety NEAT (odkrytej w 2004 r.) Nie jest widoczny na obrazach z Ziemi.
Dwutlenek węgla w kometach jest praktycznie niewidoczny z Ziemi, ponieważ gęste warstwy atmosfery przesłaniają widok. Korzystając z teleskopu Jamesa Webba, widzimy to bardzo dobrze. Dlaczego to ważne? Ponieważ jego obecność jest jednym z głównych wskaźników do obliczania utraconej masy komety podczas jej zbliżania się do słońca i utraty jej zewnętrznych warstw.
Dwutlenek węgla i jego bliski związek, tlenek węgla są lotnymi cząsteczkami. Oznacza to, że są one łatwo narażone na energię słoneczną, w porównaniu na przykład z lodem. Dlatego, gdy kometa zbliża się do słońca, naukowcy chcą zbadać te dwa elementy, aby zrozumieć proces erozji.
Zaobserwowano kilka komet w pasie asteroid pomiędzy Mars i Jupiter. Teleskopy naziemne dostrzegły ślady kurzu z tych komet, ma tam miejsce rodzaj aktywności kometarnej. Chociaż najprawdopodobniej ta aktywność jest niska. Biorąc pod uwagę ich względną bliskość Słońca i stabilność orbity, można założyć, że większość ich gazu odparowała.
Czułość teleskopu Jamesa Webba pozwala naukowcom zrozumieć, ile gazu pozostało w kometach głównego pasa. Kaylie powiedziała, że ten gaz może być związany z wodą. „To opowieści o wodzie w pasie asteroid” - powiedział. „Chcemy zrozumieć, skąd się wzięło, ile to było i ile w czasie dotarło na Ziemię”.
Większość komet można badać tylko w okolicach Ziemi, ponieważ istnieją również środki do ich badania. („Rosetta” była pierwszym urządzeniem na orbicie komety od ponad roku). Tworzy to zniekształcony widok komet. Widzimy je tylko podczas silnej aktywności, a nie podczas rozgrzewania lub chłodzenia.
Kometa 103P / Hartley-2 (na zdjęciu) wraz z artystyczną ilustracją jej trasy w Układzie Słonecznym. (2010)
Lista obiecujących celów badawczych „James Webb” jest bardzo szeroka, ale oto niektóre z „ulubionych” Kelly:
- 46P / Wirtanen (2018): Ta kometa przechodzi bardzo blisko Ziemi, w przybliżeniu cztery razy więcej niż odległość od Ziemi do Księżyca. Kelly mówi, że połączenie jego bliskości i dobrego wizerunku Jamesa Webba pozwoli naukowcom dobrze zbadać powierzchnię komety;
- 133P / Elst-Pizarro (2018): Jedna z najbardziej znanych komet w głównym pasie asteroid. Przed pojawieniem się Jamesa Webba nie było wyraźnych informacji o ilości gazu w tych kometach. „James Webb” będzie w stanie nam to dostarczyć;
- 103P / Hartley 2 (2023): Ta kometa została nieco zbadana w 2010 r. Podczas misji NASA, EPOXI. Z pomocą „Jamesa Webba” możemy stworzyć dokładniejszy obraz zachowania komety.
