Júpiter, no centro, e sua lua Europa, à esquerda, são vistos através do filtro de 2,12 mícrons do instrumento NIRCam do Telescópio Espacial James Webb. Crédito:NASA, ESA, CSA e B. Holler e J. Stansberry (STScI)
Logo após o lançamento de terça-feira das primeiras imagens do Telescópio Espacial James Webb da NASA, os dados do período de comissionamento do telescópio estão sendo divulgados no Arquivo Mikulski para Telescópios Espaciais do Instituto de Ciência do Telescópio Espacial. Os dados incluem imagens de Júpiter e imagens e espectros de vários asteróides, capturados para testar os instrumentos do telescópio antes das operações científicas começarem oficialmente em 12 de julho. Os dados demonstram a capacidade do Webb de rastrear alvos do sistema solar e produzir imagens e espectros com detalhes sem precedentes.
Os fãs de Júpiter reconhecerão algumas características familiares do enorme planeta do nosso sistema solar nestas imagens vistas através do olhar infravermelho de Webb. Uma visão do filtro de comprimento de onda curto do instrumento NIRCam mostra bandas distintas que circundam o planeta, bem como a Grande Mancha Vermelha, uma tempestade grande o suficiente para engolir a Terra. O ponto icônico aparece em branco nesta imagem devido à maneira como a imagem infravermelha de Webb foi processada.
"Combinadas com as imagens de campo profundo divulgadas no outro dia, essas imagens de Júpiter demonstram a compreensão completa do que Webb pode observar, desde as galáxias observáveis mais fracas e distantes até planetas em nosso próprio quintal cósmico que você pode ver a olho nu de seu quintal real", disse Bryan Holler, cientista do Space Telescope Science Institute em Baltimore, que ajudou a planejar essas observações.
Claramente visível à esquerda está Europa, uma lua com um provável oceano abaixo de sua espessa crosta gelada, e o alvo da próxima missão Europa Clipper da NASA. Além disso, a sombra de Europa pode ser vista à esquerda da Grande Mancha Vermelha. Outras luas visíveis nestas imagens incluem Tebe e Métis.
Esquerda:Júpiter, centro, e suas luas Europa, Thebe e Metis são vistos através do filtro de 2,12 mícrons do instrumento NIRCam do Telescópio Espacial James Webb. Direita:Júpiter e Europa, Tebe e Métis são vistos através do filtro de 3,23 mícrons da NIRCam. Crédito:NASA, ESA, CSA e B. Holler e J. Stansberry (STScI)
"Eu não podia acreditar que vimos tudo tão claramente e quão brilhantes eles eram", disse Stefanie Milam, vice-cientista do projeto Webb para ciência planetária, baseada no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "É realmente emocionante pensar na capacidade e oportunidade que temos para observar esses tipos de objetos em nosso sistema solar."
Os cientistas estavam especialmente ansiosos para ver essas imagens porque são a prova de que Webb pode observar os satélites e anéis perto de objetos brilhantes do sistema solar, como Júpiter, Saturno e Marte. Os cientistas usarão o Webb para explorar a tentadora questão de saber se podemos ver plumas de material saindo de luas como Europa e a lua de Saturno Enceladus. Webb pode ver as assinaturas de plumas depositando material na superfície de Europa. “Acho que é apenas uma das coisas mais legais que poderemos fazer com este telescópio no sistema solar”, disse Milam.
Além disso, Webb capturou facilmente alguns dos anéis de Júpiter, que se destacam especialmente na imagem do filtro de comprimento de onda longo do NIRcam. Que os anéis tenham aparecido em uma das primeiras imagens do sistema solar de Webb é “absolutamente surpreendente e surpreendente”, disse Milam.
Júpiter e algumas de suas luas são vistos através do filtro de 3,23 mícrons da NIRCam. Crédito:NASA, ESA, CSA e B. Holler e J. Stansberry (STScI)
"As imagens de Júpiter nos filtros de banda estreita foram projetadas para fornecer boas imagens de todo o disco do planeta, mas a riqueza de informações adicionais sobre objetos muito fracos (Metis, Thebe, o anel principal, neblinas) nessas imagens com aproximadamente exposições de um minuto foi absolutamente uma surpresa muito agradável", disse John Stansberry, cientista do observatório e líder de comissionamento do NIRCam no Space Telescope Science Institute.
Webb também obteve essas imagens de Júpiter e Europa movendo-se pelo campo de visão do telescópio em três observações separadas. Este teste demonstrou a capacidade do observatório de encontrar e rastrear estrelas-guia nas proximidades do brilhante Júpiter.
O asteroide 6481 Tenzing, no centro, é visto se movendo contra um fundo de estrelas nesta série de imagens tiradas pelo NIRCam. Clique na imagem para reproduzir o gif novamente. Crédito:NASA, ESA, CSA e B. Holler e J. Stansberry (STScI)
Mas quão rápido um objeto pode se mover e ainda ser rastreado pelo Webb? Esta foi uma pergunta importante para os cientistas que estudam asteróides e cometas. Durante o comissionamento, Webb usou um asteróide chamado 6481 Tenzing, localizado no cinturão de asteróides entre Marte e Júpiter, para iniciar os testes de "limite de velocidade" de rastreamento de alvo móvel.
O Webb foi projetado com o requisito de rastrear objetos que se movem tão rápido quanto Marte, que tem uma velocidade máxima de 30 milissegundos de arco por segundo. Durante o comissionamento, a equipe do Webb realizou observações de vários asteroides, que apareceram como um ponto porque eram todos pequenos. A equipe provou que Webb ainda obterá dados valiosos com todos os instrumentos científicos para objetos que se movem até 67 milissegundos de arco por segundo, o que é mais que o dobro da linha de base esperada - semelhante a fotografar uma tartaruga rastejando quando você está a uma milha de distância. "Tudo funcionou brilhantemente", disse Milam.
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