Через несколько дней после запуска в октябре этого года телескоп Джеймса Уэбба будет располагаться вокруг точки Лагранжа L2, в 1,5 миллиона километрах от Земли, противоположной Солнцу. Защищенный солнечным щитом длиной 22 метра и шириной 11 метров, состоящим из пяти очень тонких слоев высокоотражающего материала, он будет исследовать раннюю Вселенную, а также сосредоточится на экзопланетах.
В последние месяцы команды астрономов со всего мира представили свои предложения по исследованию. И обязательно приходилось делать выбор. И некоторые проекты уже утверждены.
Большие и молодые планеты
Большая часть этих работ будет сосредоточена на объектах, которые не имеют своих аналогов в нашей Солнечной системе, но имеют то преимущество, что они эволюционируют на отдаленных расстояниях от своей звезды. Помимо того, что эти миры не «купаются» в свете своего звезды-хозяина, они также могут «светиться» в инфракрасном свете, при условии, что они достаточно горячие.
Телескоп Джеймса Уэбба, чувствительный к этим длинам волн и оснащенный корнографом, блокирующим звездный свет, попытается получить изображения этих планет напрямую.
Двумя первыми объектами обсерватории станут планетные системы 51 Эридана и HR 8799. Находящаяся на расстоянии 96 световых лет от Земли, первая является домом для гигантской планеты, масса которой примерно в два раза превышает массу Юпитера, и вращается на расстоянии около 17 миллиардов километров от звезды, похожей на Солнце. Вторая система, расположенная на расстоянии 133 световых лет от нас, является домом для четырех планет. Они по крайней мере в десять раз массивнее Юпитера, и каждая из них вращается на расстоянии более 22 миллиардов километров от звезды, чуть более массивной, чем Солнце.
Эти внешние экзопланеты относительно молоды, их возраст составляет от десятков миллионов до нескольких сотен миллионов лет. Напомним, наша Солнечная система сформировалась более 4,5 миллиарда лет назад. Таким образом, изображения этих экзопланет будут, по сути, изображениями еще очень горячих «маленьких планет».
Как формируются планеты?
Одной из главных задач будет определение того, как сформировались эти миры. Были ли они созданы в результате накопления материала в диске вокруг молодой звезды, обогащенного тяжелыми элементами, подобно Юпитеру в нашей системе? Или же они образовались в результате распада водородного облака, подобно звезде, а затем сжались под неумолимым притяжением гравитации?
Чтобы ответить на эти вопросы, исследователи будут полагаться на инструменты JWT для более глубокого изучения атмосфер этих планет. Например, NIRCam сможет обнаружить и измерить атмосферные отпечатки таких элементов как метан. Также будут изучены характеристики облаков и температура поверхности.
Тем временем инженеры и техники готовятся к окончательному развертыванию главного зеркала телескопа. Если все пойдет по плану, его отправят во Французскую Гвиану, где будет запущен 31 октября на борту ракеты Ариан-5.