ภาพกล้องโทรทรรศน์ Webb ใหม่อันน่าทึ่งของดาวเนปจูน

Near-Infrared Camera (NIRCam) ของเวบบ์ของดาวเนปจูน ถ่ายเมื่อวันที่ 12 กรกฎาคม พ.ศ. 2565

ทำให้วงแหวนของดาวเคราะห์ได้รับความสนใจอย่างเต็มที่เป็นครั้งแรกในรอบกว่าสามทศวรรษลักษณะเด่นที่สุดของชั้นบรรยากาศของดาวเนปจูนในภาพนี้คือชุดของหย่อมสีสว่างในซีกโลกใต้ของดาวเคราะห์ซึ่งเป็นตัวแทนของเมฆมีเทน-น้ำแข็งในระดับความสูง ที่ละเอียดกว่านั้น เส้นความสว่างบางๆ ที่โคจรรอบเส้นศูนย์สูตรของดาวเคราะห์อาจเป็นลายเซ็น

ที่มองเห็นได้ของการหมุนเวียนของบรรยากาศทั่วโลกซึ่งให้พลังงานแก่ลมและพายุของดาวเนปจูน นอกจากนี้ เป็นครั้งแรกที่ Webb ได้แสดงกลุ่มเมฆละติจูดสูงที่ล้อมรอบกระแสน้ำวนที่รู้จักกันก่อนหน้านี้ที่ขั้วโลกใต้ของดาวเนปจูนเครดิต: ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI, การประมวลผลภาพ: Joseph DePasquale (STScI)

กล้องโทรทรรศน์อวกาศเวบบ์การสังเกตการณ์ด้วยอินฟราเรดหยอกล้อไม่เคยเห็นรายละเอียดบรรยากาศและวงแหวนที่ระยะทางเฉลี่ย 2.8 พันล้านไมล์ (4.5 พันล้านกิโลเมตร) จากดวงอาทิตย์ดาวเนปจูนแฝงตัวอยู่ในส่วนที่มืดที่สุดของระบบสุริยะของเรา ดาวเนปจูนมีนักดาราศาสตร์งงงวยมาเป็นเวลานาน โดยมีดวงจันทร์ที่แปลกประหลาด

ไทรทัน วงแหวนที่ซับซ้อน และลมคำรามที่พัดเร็วกว่าความเร็วของเสียงบนโลก ยานอวกาศโวเอเจอร์ 2 เพียงหนึ่งลำที่เคยไปเยือนดาวเคราะห์อันไกลโพ้นดวงนี้ และการสังเกตการณ์จากกล้องโทรทรรศน์ทั้งบนอวกาศและภาคพื้นดินในช่วงหลายปีที่ผ่านมาได้ติดตามพายุที่ปั่นป่วนจำนวนมากตอนนี้กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ของ NASA ได้ดูยักษ์น้ำแข็งตัวนี้เป็นครั้งแรก ทำให้เราได้เห็นวงแหวนที่คมชัดที่รอคอยมานาน และเผยให้เห็นรายละเอียดของพายุลึกลับของมัน

ดาวเนปจูน (เว็บ NIRCam)ภาพระบบดาวเนปจูนนี้ ซึ่งถ่ายโดยกล้องอินฟราเรดใกล้ (NIRCam) ของเวบบ์ เผยให้เห็นมุมมองที่น่าทึ่งของวงแหวนของโลก ซึ่งไม่เคยเห็นด้วยความชัดเจนนี้มากว่าสามทศวรรษ ภาพดาวเนปจูนใหม่ของเวบบ์ยังบันทึกรายละเอียดของบรรยากาศที่ปั่นป่วนและมีลมแรงของดาวเคราะห์

ดาวเนปจูน ซึ่งเป็นยักษ์น้ำแข็ง มีองค์ประกอบภายในที่เข้มข้นกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียม เช่น มีเธน มากกว่าก๊าซยักษ์ของดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ มีเธนปรากฏเป็นสีน้ำเงินในช่วงความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ แต่ดังที่ปรากฏในภาพของเวบบ์ นั่นไม่ใช่กรณีในอินฟราเรดใกล้มีเธนดูดซับแสงสีแดงและอินฟราเรดอย่างแรงจนดาวเคราะห์ค่อนข้างมืดที่ความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรด ยกเว้นในที่ที่มีเมฆจากระดับความสูงสูง เมฆมีเทน-น้ำแข็งเหล่านี้โดดเด่นในรูปของเวบบ์ในรูปของเส้นริ้วและจุดสว่าง ซึ่งสะท้อนแสงอาทิตย์ก่อนที่มันจะถูกดูดกลืนโดยก๊าซมีเทน

ที่ด้านซ้ายบนของดาวเคราะห์ในภาพนี้ หนึ่งในดวงจันทร์ของดาวเนปจูน ไทรทัน ยังมีหนามแหลมแปดแฉกที่โดดเด่นของเวบบ์ ซึ่งเป็นสิ่งประดิษฐ์ของโครงสร้างของกล้องโทรทรรศน์ เวบบ์ยังจับภาพดวงจันทร์ที่รู้จักอีก 14 ดวงของเนปจูนได้อีก 6 ดวง พร้อมกับกาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลออกไปซึ่งปรากฏเป็นรอยสลัวๆ และดาวฤกษ์ใกล้เคียงเครดิต: ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI, การประมวลผลภาพ: Joseph DePasquale (STScI)

Webb Image ใหม่จับภาพวงแหวนของดาวเนปจูนได้ชัดเจนที่สุดในรอบทศวรรษด้วยภาพแรกของดาวเนปจูน กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ของ NASA ได้แสดงความสามารถที่น่าประทับใจใกล้บ้านมากขึ้น เวบบ์ไม่เพียงแต่สามารถจับภาพวงแหวนของดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลได้ชัดเจนที่สุดในรอบกว่า 30 ปีเท่านั้น แต่กล้องของมันยังเผยให้เห็นรายละเอียดของยักษ์น้ำแข็งด้วยแสงใหม่ทั้งหมด

ภาพใหม่ที่โดดเด่นที่สุดของเวบบ์คือภาพวงแหวนของดาวเคราะห์ที่คมชัด อันที่จริง วงแหวนเหล่านี้บางส่วนยังไม่ถูกตรวจพบ เนื่องจากยานโวเอเจอร์ 2 ของนาซ่ากลายเป็นยานอวกาศลำแรกที่สำรวจดาวเนปจูนระหว่างการ บินผ่านใน ปี1989 นอกจากวงแหวนแคบและสว่างหลายวงแล้ว รูปภาพของเว็บบ์ยังเผยให้เห็นแถบฝุ่นที่จางกว่าของดาวเนปจูนอย่างละเอียดอีกด้วย

“เป็นเวลาสามทศวรรษแล้วที่เราเห็นแถบสีจางๆ ที่มีฝุ่นเกาะ และนี่เป็นครั้งแรกที่เราได้เห็นพวกมันในอินฟราเรด” Heidi Hammel กล่าว เธอเป็นนักวิทยาศาสตร์สหวิทยาการของ Webb และผู้เชี่ยวชาญด้านระบบดาวเนปจูน คุณภาพของภาพที่เสถียรและแม่นยำอย่างน่าทึ่งของ Webb ทำให้สามารถตรวจจับวงแหวนที่จางมากเหล่านี้ได้ใกล้กับดาวเนปจูนมาก

ดาวเนปจูน (Webb NIRCam) ติดป้ายกำกับในเวอร์ชันภาพของดาวเนปจูนกล้องอินฟราเรดใกล้อินฟราเรด (NIRCam) ของเวบบ์นี้ ดวงจันทร์ที่มองเห็นได้ของดาวเคราะห์จะถูกติดป้ายกำกับไว้ ดาวเนปจูนมีดาวเทียมที่รู้จัก 14 ดวง และมีเจ็ดดวงที่มองเห็นได้ในภาพนี้

ไทรทัน ซึ่งเป็นจุดสว่างของแสงที่ด้านซ้ายบนของภาพนี้ ส่องแสงเหนือดาวเนปจูนอย่างมาก เนื่องจากชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์มืดลงโดยการดูดกลืนก๊าซมีเทนที่ความยาวคลื่นที่เวบบ์จับได้ ไทรทันสะท้อนแสงแดดโดยเฉลี่ย 70 เปอร์เซ็นต์ที่กระทบ ไทรทันซึ่งโคจรรอบดาวเนปจูนในวงโคจรถอยหลัง สันนิษฐานว่าเดิมเป็นวัตถุในแถบไคเปอร์ที่ดาวเนปจูนจับแรงโน้มถ่วง
เครดิต: ภาพ: NASA, ESA, CSA, STScI, การประมวลผลภาพ: Joseph DePasquale (STScI)

นับตั้งแต่การค้นพบในปี พ.ศ. 2389 ดาวเนปจูนได้สร้างความประทับใจให้กับนักวิจัย ดาวเนปจูนอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่าโลกประมาณ 30 เท่า ดาวเนปจูนโคจรรอบบริเวณที่มืดและห่างไกลของระบบสุริยะชั้นนอก ที่ระยะทางสุดขั้วนั้น ดวงอาทิตย์มีแสงสลัวและเล็กมากจนเวลาเที่ยงวันบนดาวเนปจูนสูงราวกับพลบค่ำที่สลัวบนโลก

เนื่องจากองค์ประกอบทางเคมีของการตกแต่งภายใน ดาวเนปจูนจึงมีลักษณะเป็นยักษ์น้ำแข็ง ดาวเคราะห์นี้อุดมไปด้วยธาตุที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมมาก เมื่อเทียบกับก๊าซยักษ์อย่างดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์ สิ่งนี้เห็นได้ชัดเจนในรูปลักษณ์สีน้ำเงินอันเป็นเอกลักษณ์ของเนปจูนในภาพจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลที่ความยาวคลื่นที่มองเห็นได้ ซึ่งเกิดจากก๊าซมีเทนจำนวนเล็กน้อย

 

 

Releated