15 Gen ATTRAVERSO GLI OCCHI DI WEBB: PIANETI E GALASSIE LONTANE

Dopo aver percorso i passi del James Webb Space Telescope nell’Universo, vediamo che altro sa fare con la sua attrezzatura.

Il JWST infatti è stato progettato non solo per vedere stelle e galassie molto lontane, ma anche per osservare con nuovi occhi i pianeti “vicini di casa” o addirittura scoprirne di nuovi e rilevare la composizione della loro atmosfera. Vediamo alcune foto interessanti che sono state rilasciate di recente.

Cominciamo dal “vicino di casa”: Giove

Image Credits: NASA, ESA, CSA JUPITER ERS TEAM – R. Hueso UPV/EHU e J. Schmidt

Nemmeno Giove poteva sottrarsi all’analisi degli occhi di Webb. Le nuove immagini evidenziano le caratteristiche bande del pianeta e la sua macchia rossa che qui appare in bianco perché riflette molta luce solare, così come le alte nubi molto simili, probabilmente cime di nubi in corrispondenza di tempeste convettive, che appaiono come macchie e strisce luminose. Si intravedono gli anelli di Giove e le lune Amaltea e Adrastea. Ricordiamo che la luce infrarossa non è visibile agli occhi umani così viene mappata nuovamente nello spettro visibile: le lunghezze d’onda più lunghe sono più rosse e quelle più brevi sono mostrate sul blu. Nell’immagine si notano anche le aurore nel polo nord e nel polo sud del pianeta, mentre le macchie sfocate sullo sfondo possono essere delle galassie. Nella foto con solo Giove si vedono meglio le aurore con le tonalità del rosso, mentre in giallo e in verde le foschie intorno a i poli.

Image Credits: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing by Judy Schmidt.

Il lontano Nettuno

L’occhio interessato di Webb ha rivelato il pianeta gassoso sotto la luce infrarossa.  Nettuno alla luce visibile appare blu per via del gas metano presente nella sua atmosfera, mentre attraverso NIRCam appare etereo, gelatinoso, vengono evidenziati i suoi anelli di polvere, tanto da scorgerne alcuni in più rispetto alle precedenti osservazioni, e le sue lune. Lo strumento NIRCam mostra le nubi di ghiaccio e metano presenti ad alta quota come strisce e macchie luminose. La linea luminosa sottile vicino all’equatore è dovuta alla circolazione atmosferica di questo pianeta che è anche il più ventoso del sistema solare. I venti infatti sono nove volte più forti di quelli della Terra. La fascia sottile sono probabilmente le masse di aria fredde che discendono e si riscaldano all’equatore brillando più dei gas circostanti. Al Polo sud si intravede un vortice ovale, soprannominato Grande Macchia Scura già individuata prima, ma adesso arricchita con le bande continue di nubi che la circondano. In alto a sinistra si vede un diamante brillante: non è una stella, ma Tritone, una luna di Nettuno. Appare così perché è ricoperta di azoto congelato e condensato, così da riflettere il 70% della luce solare che lo colpisce. Le altre 6 lune appaiono più piccole e accanto al pianeta.

Credits: NASA, ESA, CSA, STScl

Titano e le sue nubi

Il 4 marzo 2022 Il James Webb Space Telescope ha rivolto il primo sguardo a Titano, la luna più grande di Saturno.

Titano ha un’atmosfera densa, la superficie è nascosta alla luce visibile ed è l’unica, oltre la Terra, nel sistema Solare ad avere fiumi, laghi e mari e sono fatti di idrocarburi. Nella sua osservazione Webb ha individuato due nuvole e questo conferma che queste si formano nell’emisfero boreale durante la tarda estate, quando il sole riscalda la superficie. Gli scienziati stanno ancora analizzando i dati provenienti da Titano e nelle prossime osservazioni sonderanno la composizione dell’atmosfera e la superficie di questa regione.

Attraverso questi ed altri dati si potrà scoprire così qualcosa in più sul passato del pianeta, ad esempio se ha sempre avuto un’atmosfera oppure no, e qualcosa sul suo futuro. I punti luminosi che vediamo nell’immagine sono nuvole prominenti nell’emisfero settentrionale. Si pensa che il Kraken mare sia un mare di metano, mentre Belet sia una regione composta da dune di sabbia di colore scuro.

Credit Image: NASA/ESA/CSA James Webb Space Telescope’s NIRCam instrument

Titano è stato osservato anche due giorni dopo con il telescopio WM Keck su Maunakea che ha confermato che le nuvole erano ancora presenti e che avevano cambiato forma rispettando nel loro movimento i modelli metereologici stagionali di Titano. Il monitoraggio dei movimenti delle nuvole su Titano fornisce preziose informazioni su come l’aria scorre all’interno dell’atmosfera di Titano.

Image Credit:NASA/ESA/CSA/WM KECK Observatory, A. Pagan (StScI), Webb Titan Gto Team

E i pianeti extrasolari?

Il JWST è stato predisposto anche per la scoperta e l’analisi dei pianeti extrasolari. Ecco così la prima immagine di Webb di un pianeta al di fuori del nostro sistema solare. Questo gigante si chiama HIP65426b. È un gigante gassoso circa 6/12 volte la massa di Giove, è giovane circa di 12/20 milioni di anni (ricordiamoci che la terra ha 4.5 miliardi di anni) e naturalmente non potrebbe essere abitabile. Questo pianeta era stato individuato nel 2017 dallo strumento SPHERE del VLT dell’European Southern Observatory in Cile, ma gli occhi del JWST offrono nuovi dettagli. Sono state ottenute 4 differenti vedute di questo pianeta catturate dagli strumenti NIRCam e MIRI e ciascuna in diversa lunghezza d’onda di luce infrarossa. La stella bianca è la stella di riferimento e la sua luce è bloccata dal coronagrafo di Webb e le forme ai lati del pianeta sono dovuti all’ottica del telescopio. Certo pare una foto e sfocata e poco utile rispetto alle immagini catturate dalle sonde Cassini e Juno dei nostri giganti gassosi di casa… Ma pensate a quanto HIP65426b è lontano: se per esempio la sonda Voyager dovesse arrivare là impiegherebbe… 73.000 anni! Soprattutto pensate a come questo tipo di osservazione possa aprire la strada a molte più possibilità future di studio.

Image Credits: NASA, ESA, CSA, A. Carter (USCS Team), ERS 1386 e A. Pagan (STScl)

Le Galassie più lontane

Image Credits: NASA, ESA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb). Brant Robertson (UC Santa Cruz), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (UOH), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), JADES Collaboration

Webb è stato progettato anche con lo scopo di cogliere la luce le galassie più lontane e appartenenti all’Universo primordiale. Un gruppo di scienziati si è così concentrato sullo studio dell’area dell’Ultra Deep Field di Hubble, analizzando il campo utilizzando gli strumenti NIRCam e NIRSpec in nove diversi intervalli di lunghezze d’onda dell’infrarosso cercando la luce debole delle galassie lontane. Quattro delle oltre 250 Galassie studiate e che vedete evidenziate nell’immagine, si sono rivelate una meravigliosa scoperta. Dalle misurazioni del redshift di Webb queste quattro galassie risalgono a meno di 400 milioni di anni dopo il Big Bang, cioè il 2% dell’età dell’attuale Universo.

Gli schemi spettroscopici di ogni galassia sono come le loro impronte digitali, uniche e rivelatrici del gas e delle stelle presenti al loro interno. Ancora una volta il contributo di Webb allo studio dell’Universo è stato prezioso, cogliendo la luce di questa galassie che ha viaggiato attraverso lo spazio per più di 13.4 miliardi di anni.

Image Credits: NASA, ESA, CSA, M. Zamani (ESA/Webb). Brant Robertson (UC Santa Cruz), S. Tacchella (Cambridge), E. Curtis-Lake (UOH), S. Carniani (Scuola Normale Superiore), JADES Collaboration

Come quelle che abbiamo visto sullo spazio profondo, tutte queste immagini ci fanno comprendere che il James Webb Space Telescope è davvero un meraviglioso e prezioso strumento inviato nello spazio, destinato a regalarci ancora delle sorprendenti scoperte. E siamo solo all’inizio.

Cristina Graverini

https://www.facebook.com/previsioniarezzo/

https://www.instagram.com/gruppo_astrofili/

https://www.instagram.com/arezzometeo/