Webb 망원경은 목성의 대기에서 이전에 볼 수 없었던 특징을 발견합니다.

Ashley Strickland

작성자: Ashley Strickland , CNN

제임스 웹 우주 망원경의 근적외선 카메라는 적외선으로 목성의 이미지를 포착했습니다. 밝은 흰색 점과 줄무늬는 높은 고도의 폭풍 구름 꼭대기일 가능성이 높습니다. 빨간색으로 표시된 오로라는 극 주변에서 볼 수 있습니다.

NASA/ESA/CSA/STScI

목성은 제임스 웹 우주망원경이 2022년 7월 처음으로 적외선 시선을 우주로 돌렸을 때 관측된 첫 번째 표적 중 하나였습니다. 천문학자들의 기대를 뛰어넘는 놀라운 이미지를 포착한 후 , 우주 관측소는 이제 이전에 볼 수 없었던 모습을 공개했습니다. 가스 거인의 대기에서 본 특징입니다.

연구원들은 Webb의 근적외선 카메라(NIRCam)를 사용하여 10시간 간격으로 목성의 일련의 이미지를 촬영했으며, 4개의 서로 다른 필터를 적용하여 행성 대기의 변화를 감지했습니다. 적외선은 인간의 눈에 보이지 않으며 Webb 망원경의 전례없는 기능은 지난 몇 년 동안 젊은 별의 거대 성단 과 예상치 못한 행성 모양 물체의 쌍 과 같이 새로 관측된 많은 천체 특징을 발견하는 데 사용되었습니다 .

천문학자들은 구름 위 약 40km 높이의 대기층인 목성의 성층권 하부에서 고속 제트기류를 감시했습니다. 지구의 적도 위에 위치한 제트기류는 폭이 3,000마일(4,800km) 이상에 달하며 시속 320마일(515km)의 속도로 이동합니다. 이는 지구상에서 카테고리 5 허리케인의 지속적인 바람에서 볼 수 있는 속도의 두 배입니다. .

Webb의 민감한 기능으로 가능해진 연구 결과는 목성의 폭풍우 대기 내에서 역동적인 상호 작용을 밝혀줍니다.

Webb은 목성의 달 유로파에서 생명체의 구성 요소를 발견했습니다.

10월 19일 Nature Astronomy 저널에 발표된 연구의 주요 저자인 Ricardo Hueso는 성명에서 “이것은 우리를 완전히 놀라게 한 것입니다.”라고 말했습니다 . Hueso는 스페인 빌바오에 있는 바스크 지방 대학교의 물리학 강사입니다.

“우리가 항상 목성 대기에서 흐릿한 안개로 보았던 것이 이제는 행성의 빠른 회전과 함께 추적할 수 있는 선명한 특징으로 나타납니다.”라고 그는 말했습니다.

목성의 거친 날씨

목성은 우리 태양계에서 가장 큰 행성이고 가스로 구성되어 있기 때문에 지구와 크게 다를 수 없습니다. 그러나 우리 행성과 마찬가지로 목성은 층층이 있는 대기를 가지고 있습니다. 이러한 난류층은 대기의 여러 부분이 서로 어떻게 상호 작용하는지 더 잘 이해하려는 이전 임무와 망원경을 통해 관찰되었습니다. 이 층에는 목성의 대적 반과 같은 세기에 걸친 폭풍 과 얼음 암모니아로 만들어진 구름을 포함한 날씨 패턴도 포함되어 있습니다.

NASA 우주선은 목성의 유령 번개 이미지를 포착합니다.

다른 임무에서는 서로 다른 빛의 파장을 사용하여 목성의 소용돌이 구름 속으로 더 깊이 침투했지만 Webb은 구름 꼭대기에서 약 25~50km 떨어진 더 높은 고도의 층을 연구할 수 있는 독특한 위치에 있습니다. 이전에 명확하지 않은 세부 정보를 스파이합니다.

"다양한 지상 망원경, NASA의 Juno 및 Cassini와 같은 우주선, NASA의 허블 우주 망원경이 목성계의 변화하는 날씨 패턴을 관찰했지만 Webb은 이미 목성의 고리, 위성 및 대기에 대한 새로운 발견을 제공했습니다."라고 연구 공동 저자는 말했습니다. 버클리 캘리포니아 대학의 천문학, 지구 및 행성 과학 명예 교수 임케 드 페이터(Imke de Pater)는 성명에서 이렇게 말했습니다.

제트기류 폭로

연구원들은 Webb이 높은 고도에서 감지한 바람과 허블이 포착한 낮은 층의 바람을 비교하고 풍속 변화를 추적했습니다. Webb이 작은 구름 특징을 발견했고 Hubble이 제트와 관련되지 않은 폭풍을 포함하여 적도 대기를 관찰했기 때문에 두 우주 관측소 모두 제트 기류를 감지하는 데 필요했습니다. 두 망원경은 목성의 복잡한 대기와 층 내에서 일어나는 과정에 대한 더 넓은 시각을 제공했습니다.

"우리는 웹과 허블의 다양한 파장이 폭풍우 구름의 3차원 구조를 밝힐 것이라는 것을 알고 있었지만 데이터의 타이밍을 사용하여 폭풍이 얼마나 빠르게 발전하는지 확인할 수도 있었습니다."라고 연구 공동 저자이자 행성 과학자인 마이클 웡(Michael Wong)은 말했습니다. 관련 허블 관측을 주도한 캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스는 성명을 통해 이렇게 말했습니다.

앞으로 Webb 망원경을 사용하여 목성을 관찰하면 제트기류에 대한 더 많은 통찰력을 얻을 수 있습니다. 예를 들어 제트기류의 속도와 고도가 시간에 따라 변하는지 여부뿐 아니라 기타 놀라운 사실도 발견할 수 있습니다.

Webb 망원경으로 희귀 혜성에서 물 발견

"수년간 수많은 관측소에서 목성의 구름과 바람을 추적한 후에도 목성에 대해 더 많은 것을 배울 수 있다는 사실이 나에게는 놀랍습니다. 그리고 이 제트와 같은 특징은 2022년에 새로운 NIRCam 이미지가 촬영될 때까지 시야에서 숨겨져 있을 수 있습니다."라고 말했습니다. 연구 공동 저자이자 영국 레스터 대학의 행성 과학 교수인 레이 플레처(Leigh Fletcher)는 성명에서 이렇게 말했습니다.

“목성은 적도 성층권에서 복잡하지만 반복 가능한 바람과 온도 패턴을 가지고 있으며, 이 파장에서 측정된 구름과 안개의 바람보다 높습니다. 이 새로운 제트의 강도가 진동하는 성층권 패턴과 연결되어 있다면 제트가 향후 2~4년 동안 상당히 달라질 것으로 예상할 수 있습니다. 앞으로 몇 년 동안 이 이론을 테스트하는 것은 정말 흥미로울 것입니다.”