Гигантские штормы, мощные ветры, сияния, экстремальные условия температуры и давления — на Юпитере много чего происходит. Космический телескоп Джеймса Уэбба сделал новые снимки планеты и эти наблюдения дадут ученым еще больше ключей к разгадке внутренней жизни Юпитера.
«Честно говоря, мы не ожидали, что он будет настолько хорош», — говорит планетарный астроном Имке де Патер, заслуженный профессор Калифорнийского университета в Беркли. Де Патер руководила наблюдениями Юпитера вместе с Тьерри Фуше, профессором Парижской обсерватории, в рамках международного сотрудничества по научной программе раннего выпуска Джеймса Уэбба. Космический телескоп Джеймса Уэбба — это международная программа, возглавляемая НАСА с партнерами в лице Европейского космическонр агентства ESA и Канадского космического агентства CSA. «Это действительно замечательно, что мы можем увидеть детали Юпитера вместе с его кольцами, крошечными спутниками и даже галактиками на одном изображении», — сказала она.
В блоге NASA опубликовали всего два изображения, которые были получены с помощью камеры ближнего инфракрасного диапазона (NIRCam), которая имеет три специализированных инфракрасных фильтра, показывающих детали планеты. Поскольку инфракрасный свет невидим для человеческого глаза, он был «проявлен» до видимого спектра. Как правило, самые длинные волны выглядят более красными, а самые короткие — синими. Ученые сотрудничали с гражданским ученым Джуди Шмидт, чтобы перевести данные с телескопа Джеймса Уэбба в изображения.
На общем виде Юпитера, созданном из нескольких изображений, полученных с помощью Джеймса Уэбба, сияния простираются на большую высоту над северным и южным полюсами Юпитера. Авроры сияют в фильтре, настроенном на более красные цвета, который также выделяет свет, отраженный от нижних облаков и верхней дымки. Другой фильтр, настроенный на желтые и зеленые цвета, показывает дымку, клубящуюся вокруг северного и южного полюсов. Третий фильтр, настроенный на голубой цвет, показывает свет, отраженный от более глубоких основных облаков.
Большое красное пятно, знаменитый шторм, который настолько велик, что может проглотить Землю, на этих снимках выглядит белым, как и другие облака, потому что они отражают много солнечного света.
«Яркость здесь указывает на большую высоту — поэтому Большое красное пятно имеет высотную дымку, как и экваториальная область», — говорит Хайди Хаммель, междисциплинарный ученый Уэбба по наблюдениям Солнечной системы и вице-президент по науке AURA. «Многочисленные яркие белые «пятна» и «полосы» — это, скорее всего, очень высотные вершины облаков конденсированных конвективных бурь». Напротив, темные ленты к северу от экваториальной области имеют мало облачного покрова.
Широкоугольный вид показывает Юпитер в правом верхнем квадранте. Завихряющиеся горизонтальные полосы планеты выполнены в голубых, коричневых и кремовых тонах. Над северным и южным полюсами Юпитера светятся синие авроры. От аврор исходит белое свечение. Вдоль экватора планеты кольца светятся слабым белым светом. У крайнего левого края колец появляется луна в виде крошечной белой точки. Чуть дальше слева еще одна луна светится крошечными белыми дифракционными пиками. Остальная часть изображения — это чернота космоса с тускло светящимися белыми галактиками вдали.
На широкоугольном снимке Уэбб видит Юпитер с его тусклыми кольцами, которые в миллион раз тусклее планеты, и две крошечные луны Амальтея и Адрастея. Нечеткие пятна на нижнем плане — это, скорее всего, галактики, которые выступают «фотобомбами» этого вида Юпитера.
«Этот снимок подводит итог нашей научной программе по системе Юпитера, которая изучает динамику и химию самого Юпитера, его колец и системы спутников», — сказал Фуше. Исследователи уже начали анализировать данные «Уэбба», чтобы получить новые научные результаты о самой большой планете нашей Солнечной системы.
Данные с телескопов, подобных «Уэббу», не поступают на Землю в аккуратной упаковке. Вместо этого они содержат информацию о яркости света на детекторах телескопа. Эта информация поступает в Научный институт космического телескопа (STScI), центр миссии и научных операций «Уэбба», в виде необработанных данных. STScI обрабатывает данные в калиброванные файлы для научного анализа и передает их в Архив космических телескопов Микульски (Mikulski Archive for Space Telescopes) для распространения. Затем ученые преобразуют эту информацию в изображения, подобные этим, в ходе своих исследований. В то же время команда в STScI официально обрабатывает изображения с телескопа для официального выпуска, а непрофессиональные астрономы, они же гражданские ученые, часто погружаются в публичный архив данных для получения и обработки изображений.
Джуди Шмидт из калифорнийского города Модесто, давний обработчик изображений в сообществе гражданских ученых, обработала эти новые виды Юпитера. При обработке изображения, на котором видны крошечные спутники, она сотрудничала с Рикардо Уэсо, соисследователем этих наблюдений, который изучает планетарные атмосферы в Университете Страны Басков в Испании.
Гражданский ученый Джуди Шмидт из Модесто, штат Калифорния, обрабатывает астрономические изображения, полученные с космических аппаратов НАСА, таких как космический телескоп «Хаббл». Примером ее работы является «Бабочка Минковского» — планетарная туманность в направлении созвездия Офиуха.
У Шмидт нет формального образования в области астрономии. Но 10 лет назад конкурс ESA пробудил в ней неутолимую страсть к обработке изображений. Конкурс «Скрытые сокровища Хаббла» предложил публике найти новые жемчужины в данных с телескопа «Хаббл». Из почти 3 000 присланных работ Шмидт заняла третье место за изображение новой звезды.
После конкурса она стала работать с данными Хаббла и других телескопов в качестве хобби. «Что-то в этом просто зацепило меня, и я не могу остановиться», — говорит она. «Я могу проводить часы и часы каждый день».
Любовь к астрономическим снимкам привела ее к обработке изображений туманностей, шаровых скоплений, звездных яслей и более впечатляющих космических объектов. Она руководствуется следующей философией: «Я стараюсь, чтобы все выглядело естественно, даже если это и не близко к тому, что может увидеть ваш глаз». Эти изображения привлекли внимание профессиональных ученых, в том числе Хаммель, которая ранее сотрудничал со Шмидт над уточнением изображений Хаббла столкновения кометы Shoemaker-Levy 9 с Юпитером.
По словам Шмидт, с Юпитером работать сложнее, чем с более далекими космическими чудесами, поскольку он вращается очень быстро. Объединение стопки изображений в один вид может быть сложной задачей, когда отличительные особенности Юпитера повернулись за то время, когда были сделаны снимки, и больше не выравниваются. Иногда ей приходится вносить коррективы в цифровом формате, чтобы сложить изображения так, чтобы они имели смысл.
Космический телескоп Джеймса Уэбба обеспечит наблюдение за всеми этапами космической истории, но если бы Шмидт нужно было выбрать что-то одно, то она бы хотела получить больше снимков звездообразующих областей. В частности, ее восхищают молодые звезды, которые производят мощные струи в небольших туманных пятнах, называемых объектами Хербига-Харо. «Я с нетерпением жду возможности увидеть эти странные и удивительные детские звезды, пробивающие дыры в туманностях», — сказала она.
