Naukowcy wykorzystali Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba (JWST) do obserwacji trzech planet karłowatych znajdujących się w Pasie Kuipera. Ich celem stały się planetoidy Sedna, Gonggong i Quaoar. Informacje uzyskane dzięki instrumentom badawczym dostarczyły cennych danych na temat orbit oraz składu obiektów, ujawniając obecność lekkich węglowodorów i złożonych cząsteczek organicznych, które uważa się za wynik napromieniowania metanem.
Pas Kuipera, położony na skraju Układu Słonecznego, to region występowania niezliczonych lodowych obiektów. Badania ciał niebieskich występujących w tym obszarze znacząco przyczynia się do lepszego zrozumienia historii naszego kosmicznego domu, dostarczając informacji na temat prądów grawitacyjnych i migracji planet.
Jakie informacje znajdziemy w publikacji?
Teleskop Webba bada Pas Kuipera
JWST jest wyposażony w spektrometr bliskiej podczerwieni (NIROSpec), który zebrał dane wykorzystane w tej analizie. W skład zespołu badawczego, kierowanego przez Joshuę Emery’ego z Uniwersytetu Północnej Arizony, weszli także naukowcy z Centrum Lotów Kosmicznych imienia Roberta H. Goddarda należącego do NASA i różnych innych instytucji. Ich odkrycia, opublikowane w czasopiśmie Icarus, pokazują możliwości Teleskopu Jamesa Webba w badaniu zewnętrznych regionów naszego Układu Słonecznego.
Eksploracja Pasa Kuipera już od wielu lat jest wyzwaniem, ponieważ wcześniejsze misje i możliwości dostępne w celu badania jego różnorodnych obiektów były ograniczone. Sondy kosmiczne Voyager 2 i New Horizons dostarczyły cennych, jednak mocno ograniczonych informacji o Uranie, Neptunie, Plutonie i ich satelitach.
Zaawansowane możliwości obrazowania w podczerwieni umożliwiają badanie egzoplanet, odległych galaktyk i obiektów w naszym najbliższym sąsiedztwie. Niedawne obserwacje planet karłowatych w Pasie Kuipera ilustrują potencjał tego potężnego instrumentu naukowego w odkrywaniu tajemnic bliskiego nam kosmicznego otoczenia.
Już w 2022 roku Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba zajął się dokładniejszym zbadaniem Plutona oraz obiektów transneptunowych. Dzięki uzyskanym informacjom naukowcy przekonali się o niezwykłej różnorodności tamtejszych ciał niebieskich – nie tylko pod względem rozmiaru, koloru i kształtu, ale również aktywności geologicznej oraz atmosferycznej. Czuły zestaw kamer na podczerwień, znajdujący się na pokładzie JWST, pozwala na zbadanie tych obiektów przez dłuższy czas.
Może również zainteresować …
Sedna, Gonggong i Quaoar na celowniku JWST
Badanie obiektów znajdujących się w Pasie Kuipera według naukowców stanowi klucz do zrozumienia ewolucji formowania się Układu Słonecznego. Już analizy trzech dużych planet karłowatych występujących w tym obszarze – planetoid (90377) Sedna, (225088) Gonggong oraz (50000) Quaoar (promień ~ 500 km) – pozwoliły określić skład chemiczny oraz trajektorię orbity.
Okazuje się, że pomimo znacznym podobieństw dotyczących ich wielkości fizycznych, te planety karłowate krążą po nieco odbiegających od siebie kształtem orbitach. Sedna (peryhelium ~ 76 AU i aphelium ~ 1000 AU) oraz Gonggong (peryhelium ~ 33 AU i aphelium ~ 100 AU) poruszają się po wydłużonych, eliptycznych orbitach. Planetoida Quaoar to z kolei obiekt z orbitą niemalże kołową – z peryhelium ~ 42 AU i aphelium ~ 45 AU.
Na powierzchni tych planet karłowatych wykazano obecność sporych zasobów etanu, ich ilość determinowana jest przede wszystkim panującą temperaturą (~ 30-40 K, czyli ~ – 233-243°C) oraz poziomem napromieniania metanu – najwięcej ma go Sedna, a Gonggong i Quaoar znacząco mniej. Na Sednie stwierdzono również obecność etylenu oraz acetylenu.
(1) www.space.com / „James Webb Space Telescope will study icy objects in the mysterious 'graveyard of the solar system'”
(2) isp.page / „The James Webb Space Telescope Observes Dwarf Planets in the Kuiper Belt”
(3) scitechdaily.com / „From the Abyss of Space: Webb Observes 3 Dwarf Planets in the Kuiper Belt”
