Itu James Webb Space Telescope seperti pesta abad ini yang terus ditunda. Karena kerumitannya dan pembacaan anomali yang terdeteksi selama pengujian getaran, tanggal peluncuran teleskop ini telah didorong berulang kali - saat ini diperkirakan akan diluncurkan sekitar tahun 2021. Namun untuk alasan yang jelas, NASA tetap berkomitmen untuk melihat ini misi melalui.
Setelah dikerahkan, JWST akan menjadi teleskop ruang angkasa paling kuat yang beroperasi, dan rangkaian instrumen canggihnya akan mengungkapkan hal-hal tentang Semesta yang belum pernah terlihat sebelumnya. Di antaranya adalah atmosfer planet ekstra-surya, yang awalnya terdiri dari gas raksasa. Dengan melakukan hal itu, JWST akan mempersempit pencarian planet yang layak huni, dan akhirnya mulai memeriksa beberapa kandidat potensial.
JWST akan melakukan hal ini bersamaan dengan Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), yang digunakan di luar angkasa pada bulan April 2018. Seperti namanya, TESS akan mencari planet menggunakan Metode Transit (alias. Transit Fotometri), di mana bintang-bintang dipantau untuk penurunan berkala dalam kecerahan - yang disebabkan oleh sebuah planet yang melintas di depannya relatif terhadap pengamat.
Beberapa pengamatan pertama Webb akan dilakukan melalui program Discretionary Early Release Science Direktur - tim planet planet ekstrasurya transit di pusat operasi sains Webb. Tim ini berencana melakukan tiga jenis pengamatan berbeda yang akan memberikan pengetahuan ilmiah baru dan pemahaman yang lebih baik tentang instrumen sains Webb.
Seperti Jacob Bean dari University of Chicago, seorang penyelidik utama pada proyek exoplanet transit, menjelaskan dalam siaran pers NASA:
“Kami memiliki dua tujuan utama. Yang pertama adalah mendapatkan transit set data exoplanet dari Webb ke komunitas astronomi sesegera mungkin. Yang kedua adalah melakukan beberapa sains besar sehingga para astronom dan masyarakat dapat melihat betapa kuatnya observatorium ini. "
Sebagai Natalie Batalha dari NASA Ames Research Center, peneliti utama proyek, menambahkan:
"Tujuan tim kami adalah untuk memberikan pengetahuan dan wawasan kritis kepada komunitas astronomi yang akan membantu mengkatalisasi penelitian planet ekstrasurya dan memanfaatkan Webb sebaik-baiknya dalam waktu terbatas yang kami miliki."
Untuk pengamatan pertama mereka, the JWST akan bertanggung jawab untuk mengkarakterisasi atmosfer planet dengan memeriksa cahaya yang melewatinya. Ini terjadi setiap kali sebuah planet transit di depan bintang, dan cara cahaya diserap pada panjang gelombang yang berbeda memberikan petunjuk tentang komposisi kimia atmosfer. Sayangnya, teleskop ruang angkasa yang ada belum memiliki resolusi yang diperlukan untuk memindai sesuatu yang lebih kecil dari raksasa gas.
Itu JWST, dengan instrumen inframerah canggihnya, akan memeriksa cahaya yang melewati atmosfer planet ekstrasurya, membaginya menjadi spektrum pelangi, dan kemudian menyimpulkan komposisi atmosfer berdasarkan bagian cahaya yang hilang. Untuk pengamatan ini, tim proyek memilih WASP-79b, sebuah planet ekstrasurya berukuran Jupiter yang mengorbit bintang di konstelasi Eridanus, sekitar 780 tahun cahaya dari Bumi.
Tim berharap untuk mendeteksi dan mengukur kelimpahan air, karbon monoksida, dan karbon dioksida dalam WASP-79b, tetapi juga berharap menemukan molekul yang belum terdeteksi di atmosfer planet ekstrasurya. Untuk pengamatan kedua mereka, tim akan memonitor "Jupiter panas" yang dikenal sebagai WASP-43b, sebuah planet yang mengorbit bintangnya dengan periode kurang dari 20 jam.
Seperti semua exoplanet yang mengorbit dekat bintang-bintangnya, raksasa gas ini terkunci rapat - di mana satu sisi selalu menghadap bintang. Ketika planet berada di depan bintang, para astronom hanya dapat melihat bagian belakangnya yang lebih dingin; tetapi saat mengorbit, sisi panas di siang hari perlahan mulai terlihat. Dengan mengamati planet ini untuk keseluruhan orbitnya, para astronom akan dapat mengamati variasi-variasi tersebut (dikenal sebagai kurva fase) dan menggunakan data untuk memetakan suhu, awan, dan kimiawi atmosfer planet ini.
Data ini akan memungkinkan mereka untuk mengambil sampel atmosfer dengan kedalaman yang berbeda dan memperoleh gambaran yang lebih lengkap tentang struktur internal planet. Seperti yang ditunjukkan Bean:
“Kami telah melihat variasi dramatis dan tak terduga untuk planet ini dengan Hubble dan Spitzer. Dengan Webb kami akan mengungkapkan variasi-variasi ini secara lebih rinci untuk memahami proses fisik yang bertanggung jawab. "
Untuk pengamatan ketiga mereka, tim akan berusaha mengamati planet transit secara langsung. Ini sangat menantang, mengingat bagaimana cahaya bintang jauh lebih terang dan karenanya mengaburkan cahaya redup yang dipantulkan dari atmosfer planet. Salah satu metode untuk mengatasi ini adalah mengukur cahaya yang datang dari bintang ketika planet itu terlihat, dan lagi ketika menghilang di belakang bintang.
Dengan membandingkan dua pengukuran, para astronom dapat menghitung berapa banyak cahaya yang datang dari planet ini saja. Teknik ini bekerja paling baik untuk planet yang sangat panas yang bersinar terang dalam cahaya inframerah, itulah sebabnya mereka memilih WASP-18b untuk pengamatan ini - Jupiter panas yang mencapai suhu sekitar 2.900 K (2627 ° C; 4.800 ° F). Dalam prosesnya, mereka berharap untuk menentukan komposisi stratosfer yang membekap planet ini.
Pada akhirnya, pengamatan ini akan membantu menguji kemampuan JWST dan mengkalibrasi instrumennya. Tujuan utamanya adalah untuk memeriksa atmosfer planet ekstrasurya yang berpotensi dihuni, yang dalam hal ini akan mencakup planet berbatu (alias "Bumi-seperti") yang mengorbit bermassa rendah, bintang katai merah redup. Selain menjadi bintang paling umum di galaksi kita, katai merah juga diyakini sebagai tempat yang paling mungkin untuk menemukan planet mirip Bumi.
Seperti Kevin Stevenson, seorang peneliti dengan Space Telescope Science Institute dan peneliti utama pada proyek tersebut, menjelaskan:
"TESS harus menemukan lebih dari selusin planet yang mengorbit di zona layak huni kerdil merah, beberapa di antaranya mungkin sebenarnya bisa dihuni. Kami ingin mengetahui apakah planet-planet itu memiliki atmosfer dan Webb akan menjadi yang memberi tahu kami. Hasilnya akan sangat membantu menjawab pertanyaan apakah kondisi yang mendukung kehidupan umum di galaksi kita. ”
Itu James Webb Space Telescope akan menjadi observatorium ilmu ruang angkasa utama dunia yang pernah digunakan, dan akan membantu para astronom untuk memecahkan misteri di Tata Surya kita, mempelajari planet-planet luar angkasa, dan mengamati periode paling awal dari Semesta untuk menentukan bagaimana struktur berskala besar berevolusi dari waktu ke waktu. Untuk alasan ini, dapat dimengerti mengapa NASA meminta komunitas astronomi bersabar sampai mereka yakin itu akan berhasil.
Ketika imbalannya tidak lain dari penemuan-penemuan baru, hanya adil jika kita bersedia untuk menunggu. Sementara itu, pastikan untuk melihat video ini tentang bagaimana para ilmuwan mempelajari atmosfer planet ekstrasurya, milik Institut Teleskop Luar Angkasa:
