JWST - Observations dans notre système solaire

[tezcatlipoca]

Mise à jour pour l'atténuation des impacts de micrométéoroïdes sur le JWST :

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/11/...gation-update/

De Thaddée Cesari. Posté sur15 novembre 2022

Les frappes de micrométéoroïdes sont un aspect inévitable de l'exploitation de tout vaisseau spatial. Le télescope spatial James Webb de la NASA a été conçu pour résister au bombardement continu de ces particules de poussière se déplaçant à des vitesses extrêmes, afin de continuer à produire une science révolutionnaire à long terme.

"Nous avons subi 14 impacts de micrométéoroïdes mesurables sur notre miroir principal, en moyenne un à deux par mois, comme nous l'avions prévu. Les erreurs optiques résultantes de toutes, sauf une, étaient bien en deçà de ce que nous avions estimé lors de la construction de l'observatoire », déclare Mike Menzel, ingénieur en chef des systèmes de mission Webb au Goddard Space Flight Center. « L'un des impacts était supérieur à nos prévisions et à nos modèles cependant, même après cet événement, nos performances optiques sont toujours deux fois supérieures à nos exigences initiales d'avant lancement.

Pour s'assurer que toutes les parties de l'observatoire continuent de performer au mieux, la NASA a réuni un groupe de travail d'experts en optique et en micrométéoroïdes de l'équipe Webb de Goddard, du fabricant de miroirs du télescope, du Space Telescope Science Institute et du Bureau de l'environnement des météoroïdes au Centre de vol spatial de Huntsville. Après une analyse approfondie, l'équipe a conclu que l'impact à haute énergie observé en mai était un événement statistiquement rare, à la fois en termes d'énergie et en frappant un emplacement particulièrement sensible du miroir principal. Afin de minimiser les impacts futurs de cette ampleur, l'équipe a décidé que les futures observations seront planifiées pour faire face à ce qui est désormais appelé "zone d'évitement des micrométéoroïdes".

"Les micrométéoroïdes qui frappent de face le miroir (se déplaçant dans la direction opposée au déplacement du télescope) ont deux fois la vitesse relative avec quatre fois l'énergie cinétique, donc éviter cette orientation lorsque cela est possible aidera à prolonger les performances optiques remarquables du JWST pendant des décennies", affirme Lee Feinberg. , responsable des éléments du télescope optique Webb. Cela ne signifie pas que ces zones du ciel ne peuvent pas être observées, mais seulement que les observations de celles-ci seront effectuées de manière plus sécurisée, à un moment différent de l'année lorsque le Webb se trouve à un endroit différent de son orbite. Les observations critiques dans le temps, telles que les cibles du système solaire, seront toujours effectuées dans la zone d'évitement des micrométéoroïdes. Cet ajustement de la programmation des observations du JWST aura un avantage statistique à long terme sur ce danger.

L'équipe appliquera aux observations cette zone d'évitement des micrométéoroïdes à partir de la deuxième année scientifique du Webb, ou "Cycle 2". Plus d'informations et de conseils pour le cycle 2 sont disponibles sur JWST Observer News.
-----

[tezcatlipoca]

Bonjour,

J'avais souhaité répondre (en toute humilité) à un passage d'un post de Physeb2 dans le fil "JWST et améliorations des modèles", mais Deedee s'étant précipité pour le fermer, j'apporte ici une précision qui me parait utile.

https://forums.futura-sciences.com/d...ml#post7025710

Je souligne le court passage "litigieux" :

"Pour le cas de la formation planétaire, il s'agit de problèmes très différents. Pour commencer, on n'a pas de model de formation des planète qui permette de rendre compte de notre ysteme solaire et des systemes d'exoplanète. Un des gros points d'interrogation est sur la migration des planètes durant la phase jeune du systeme quand le disque de gaz est encore important. Par exemple, les planètes massives se forment elles vers le centre puis migreny vers l'extérieur? Se forment elles plus loin et migrent-elles vers l'intérieur? Je simplifie a l'extrême, il y a des très jolis modèles et c'est de la très belle physique. Mais il faut comprendre qu'on observe des planètes géantes. (plusieurs masses de jupiter) très proches de leurs étoiles. Bon bah clairement c'est pas compatible avec les modèles de formations que l'on imaginait pour expliquer la formation du système solaire."

Je ne pense (connais) pas, pour ma part, qu'il y ait de modèle robuste proposant la formation de planète massive près de leur étoile qui migrerait ensuite vers l'extérieur. L'éloignement par ces planètes de leur étoile est possible mais après s'être déjà constitués, ultérieurement, sous l'influence de deux processus envisagés, interactions avec des planétisimaux et/ou gravitationnelles avec d'autres planètes.

Il existe bien un modèle "standard" pour la formation planétaire, assez largement accepté par les scientifiques, mais qui reste, il est vrai insatisfaisant par rapport à la génèse des planètes géantes, gazeuses ou de glaces, beaucoup de questions demeurant sans réponses.

Nos modèles ne couvrent pas toute la diversité des systèmes que nous pouvons désormais observer.

[Deedee81]

Non, tu as raison, il y a des réserves (précisons que l'article a été écrit par une journaliste, donc là aussi sous toute réserve).
Et donc là aussi l'évolution des modèles sera fort intéressante à suivre.

[tezcatlipoca]

Bonjour,

Un courte parenthèse dans les découvertes faites avec le JWST, mais en rapport étroit avec la formation des planètes géantes gazeuses évoquée brièvement dans mon dernier post :

https://www.ca-se-passe-la-haut.fr/2...xoplanete.html

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Le JWST et le Keck s'associent pour suivre les nuages ​​sur Titan, la lune de Saturne

https://blogs.nasa.gov/webb/2022/12/...ns-moon-titan/

Le matin du samedi 5 novembre, une équipe internationale de scientifiques planétaires s'est réveillée avec grand plaisir en pouvant regarder les premières images Webb de la plus grande lune de Saturne, Titan. Ici, le chercheur principal Conor Nixon et d'autres membres de l'équipe du programme 1251 d' observation en temps garanti (GTO) utilisant Webb pour étudier l'atmosphère et le climat de Titan décrivent leurs premières réactions à la vue des données.
Titan est la seule lune du système solaire avec une atmosphère dense, et c'est aussi le seul corps planétaire autre que la Terre qui possède actuellement des rivières, des lacs et des mers. Contrairement à la Terre, cependant, le liquide à la surface de Titan est composé d'hydrocarbures, notamment de méthane et d'éthane, et non d'eau. Son atmosphère génère d'une brume épaisse qui obscurcit la lumière solaire et nous cache sa surface.

Nous avions attendu des années pour utiliser la vision infrarouge du Webb pour pouvoir étudier l'atmosphère de Titan, ainsi que ses phénomènes météorologiques fascinants, sa composition gazeuse, et également voir à travers la brume pour étudier les caractéristiques d'albédo (taches lumineuses et sombres) de la surface. L'atmosphère de Titan est incroyablement intéressante, non seulement en raison de ses nuages ​​de méthane et de ses tempêtes, mais aussi pour ce qu'elle peut nous dire sur le passé et l'avenir de Titan, de savoir s'il a toujours eu une atmosphère. Nous avons été absolument ravis des premiers résultats.

Sebastien Rodriguez , membre de l'équipe de l'Université Paris Cité, a été le premier à voir les nouvelles images et a alerté le reste d'entre nous par e-mail : « Quel réveil ce matin (heure de Paris) ! Plein d'alertes dans ma boite mail ! Je suis allé directement sur mon ordinateur et j'ai immédiatement commencé à télécharger les données. A première vue, c'est tout simplement extraordinaire ! Je pense que nous voyons un nuage ! Heidi Hammel , responsable du projet Webb Solar System GTO , de l'Association des universités pour la recherche en astronomie (AURA), a eu une réaction similaire : "Fantastique ! J'adore voir le nuage et les marques d'albédo évidentes. J'attends donc avec impatience les spectres ! Félicitations, tous !!! Merci!"

Commence alors une journée d'activités frénétiques. En comparant différentes images capturées par la caméra proche infrarouge du Webb (NIRCam), nous avons rapidement confirmé qu'un point lumineux visible dans l'hémisphère nord de Titan était en fait un gros nuage. Peu de temps après, nous avons remarqué un deuxième nuage. La détection des nuages ​​est passionnante car elle valide les prédictions de longue date des modèles informatiques sur le climat de Titan, selon lesquelles les nuages ​​se formeraient facilement dans l'hémisphère nord à latitude moyenne, à la fin de l'été, lorsque la surface est réchauffée par le Soleil.

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte...e-1024x638.png

Images de Titan, la lune de Saturne, capturées par l'instrument NIRCam du télescope spatial James Webb le 4 novembre 2022. A gauche : Image utilisant F212N, un filtre de 2,12 microns sensible à la basse atmosphère de Titan. Les points lumineux sont des nuages ​​proéminents dans l'hémisphère nord. A droite : Image composite couleur utilisant une combinaison de filtres NIRCam : Bleu = F140M (1,40 microns), Vert = F150W (1,50 microns), Rouge = F200W (1,99 microns), Luminosité = F210M (2,09 microns). Plusieurs caractéristiques de surface importantes sont signalées : Kraken Mare est considérée comme une mer de méthane ; Belet est composé de dunes de sable de couleur foncée ; Adiri est une caractéristique d'albédo brillante. NASA, ESA, CSA, A. Pagan (STScI). Science : Équipe Webb Titan GTO.

Nous avons alors réalisé qu'il était important de savoir si les nuages ​​bougeaient ou changeaient de forme, ce qui pourrait révéler des informations sur le flux d'air dans l'atmosphère de Titan. Nous avons donc rapidement contacté des collègues pour demander des observations de suivi à l'aide de l'observatoire Keck à Hawaï ce soir-là. Notre chef d'équipe pour Webb Titan, Conor Nixon du Goddard Space Flight Center de la NASA, a écrit à Imke de Pater de l'Université de Californie à Berkeley et à Katherine de Kleerchez du Caltech, qui ont une vaste expérience de l'utilisation du Keck : « Nous venons de recevoir nos premières images de Titan par le JWST, prises hier soir. Très excitant! Il semble y avoir un gros nuage, nous pensons au-dessus de la région polaire nord près de Kraken Mare. Nous nous interrogeons sur une observation de suivi de réponse rapide avec le Keck pour voir toute évolution du nuage ? »

Après des négociations avec le personnel du Keck et les observateurs qui devaient déjà utiliser le télescope ce soir-là, Imke et Katherine ont rapidement mis en file d'attente une série d'observations. Le but était de sonder Titan, de sa stratosphère à la surface, pour essayer d'imager les nuages ​​que nous avons vus avec le Webb. Les observations ont été un succès ! Imke de Pater a commenté: "Nous craignions que les nuages ​​ne disparaissent lorsque nous avons regardé Titan deux jours plus tard avec le Keck, mais à notre plus grand plaisir, il y avait des nuages ​​aux mêmes positions, semblant avoir changé de forme."

https://stsci-opo.org/STScI-01GK2GCP...Q187X904RK.png

Évolution des nuages ​​sur Titan sur 30 heures entre le 4 novembre et le 6 novembre 2022, vue par Webb NIRCam (à gauche) et Keck NIRC-2 (à droite). L'hémisphère arrière de Titan vu ici tourne de gauche (aube) à droite (soir) vu de la Terre. Le nuage A semble tourner dans la vue tandis que le nuage B semble se dissiper ou se déplacer derrière le disque de Titan (autour de l'hémisphère qui nous fait face). Les nuages ​​ne persistent pas longtemps sur Titan ou sur Terre, donc ceux vus le 4 novembre peuvent ne pas être les mêmes que ceux vus le 6 novembre. L'image NIRCam a utilisé les filtres suivants : Bleu=F140M (1,40 microns), Vert=F150W (1,50 microns), Rouge = F200W (1,99 microns), Luminosité = F210M (2,09 microns). L'image Keck NIRC-2 utilisée : Rouge = He1b (2,06 microns), Vert = Kp (2,12 microns), Bleu = H2 1-0 (2,13 microns).

Après avoir obtenu les données du Keck, nous nous sommes tournés vers des experts en modélisation atmosphérique pour nous aider à les interpréter. L'un de ces experts, Juan Lora de l'Université de Yale, a déclaré : « En effet, passionnant ! Je suis content que nous voyions cela, car nous prévoyons une bonne activité nuageuse ​​pour cette saison ! Nous ne pouvons pas être sûrs que les nuages ​​des 4 et 6 novembre sont les mêmes, mais ils confirment les conditions météorologiques saisonnières.

L'équipe a également collecté des spectres avec le spectrographe proche infrarouge du Webb (NIRSpec), qui nous donne accès à de nombreuses longueurs d'onde qui sont bloquées pour les télescopes au sol par l'atmosphère terrestre. Ces données, que nous analysons toujours, nous permettront de vraiment sonder la composition de la basse atmosphère et de la surface de Titan d'une manière que même le vaisseau spatial Cassini ne pouvait le faire, et d'en savoir plus sur ce qui cause la caractéristique brillante vue au-dessus du pôle sud.

Nous attendons d'autres données de Titan avec NIRCam et NIRSpec ainsi que nos premières données de l'instrument infrarouge moyen (MIRI) en mai ou juin 2023. Les données MIRI révéleront une partie encore plus grande du spectre de Titan, y compris certaines longueurs d'onde que nous avons jamais vu avant. Cela nous donnera des informations sur les gaz complexes dans l'atmosphère de Titan, ainsi que des indices cruciaux pour déchiffrer pourquoi Titan est la seule lune du système solaire avec une atmosphère dense.

Maël Es-Sayeh , étudiant diplômé à l'Université Paris Cité, se réjouit particulièrement de ces observations : « J'utiliserai les données du Webb dans ma thèse de doctorat, c'est donc très excitant d'obtenir enfin les vraies données après des années de simulations. J'ai hâte de voir ce qui arrivera dans la deuxième partie l'année prochaine !

[tezcatlipoca]

Salut à tous,

Merci à JPL pour les bons voeux de rétablissement qu'il m'a adressé.

Les anneaux de Chariklo observés par le Webb avec une technique de haute précision

https://blogs.nasa.gov/webb/2023/01/...ion-technique/

Traduction automatique corrigée :

Note de l'éditeur : Cet article met en évidence des données du Webb en cours d'analyse, qui n'ont pas encore été soumises au processus d'examen par les pairs.

Pour réaliser un exploit d'observation de haute précision, les scientifiques ont utilisé une nouvelle technique avec le télescope spatial James Webb pour saisir les variations de lumière d'une étoile provoquées par les minces anneaux de Chariklo. Chariklo est un petit corps glacé, mais c'est aussi le plus grand de la population des centaures connue, situé à plus de 2 milliards de kilomètres au-delà de l'orbite de Saturne. Chariklo ne mesure que 250 kilomètres, environ 51 fois plus petit que la Terre en diamètre, et ses anneaux se situent à une distance d'environ 400 kilomètres de son centre.

Nous avons demandé aux membres de l'équipe scientifique observant Chariklo de nous en dire plus sur ce système unique, la technique d'occultation et ce qu'ils ont appris de leurs observations avec le Webb.

En 2013, Felipe Braga-Ribas et ses collaborateurs, utilisant des télescopes au sol, ont découvert que Chariklo poddède un système de deux minces anneaux . De tels anneaux n'étaient attendus qu'autour de grandes planètes telles que Jupiter et Neptune . Les astronomes avaient observé une étoile alors que Chariklo passait devant elle, bloquant la lumière des étoiles comme ils l'avaient prédit. Les astronomes appellent ce phénomène une occultation. À leur grande surprise, l'étoile s'est éteinte et rallumée deux fois avant de disparaître derrière Chariklo, et a de nouveau clignoté deux fois après la réapparition de l'étoile. Le clignotement avait été causé par deux anneaux, les premiers jamais détectés autour d'un petit objet du système solaire.

Pablo Santos-Sanz, de l'Instituto de Astrofísica de Andalucía à Grenade, préside à un programme approuvé "Target of Opportunity" ( programme 1271 ) pour tenter une observation d'occultation dans le cadre du système solaire d'observations en temps garanti (GTO) du JWST, lui même dirigé par Heidi Hammel de l'Association des universités pour la recherche en astronomie. Par une chance remarquable, nous avons découvert que Chariklo était sur la bonne voie pour une occultation en octobre 2022. Il s'agissait de la première tentative d'occultation stellaire avec le Webb. Un travail acharné a été nécessaire pour identifier et affiner les prédictions de cet événement inhabituel.

Le 18 octobre, nous avons utilisé la caméra proche infrarouge (NIRCam) pour surveiller de près l'étoile Gaia DR3 6873519665992128512 et chercher les baisses de luminosité révélatrices indiquant qu'une occultation avait bien eu lieu. Les variations de luminosité produites par les anneaux de Chariklo ont été clairement détectées, démontrant une nouvelle façon d'utiliser le Webb pour explorer les objets du système solaire. L'ombre de l'étoile due à Chariklo lui-même a été suivie jusqu'à sortir du champ d'observation du telescope. Cette impulsion ( nom technique d'un passage rapproché sans occultation) était exactement celle qui avait été prédite après la dernière manœuvre de trajectoire du JWST.

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte..._preferred.gif

Cette vidéo montre les observations du télescope spatial James Webb d'une étoile (fixe au centre de la vidéo) alors que Chariklo passe devant elle. La vidéo est composée de 63 observations individuelles avec la caméra proche infrarouge, à une longueur d'onde de 1,5 microns (F150W) obtenue sur environ 1 heure, le 18 octobre. Une analyse minutieuse de la luminosité de l'étoile révèle que les anneaux du système Chariklo ont été clairement détectés . Crédit : NASA, ESA, CSA, Nicolás Morales (IAA/CSIC)

La courbe de lumière d'occultation, un graphique de la luminosité d'un objet au fil du temps, a révélé que les observations étaient réussies ! Les anneaux ont été détectés exactement comme prévu. Les courbes de lumière d'occultation apporteront de nouvelles données intéressantes sur les anneaux de Chariklo. Santos-Sanz a expliqué : « Au fur et à mesure que nous approfondirons les données, nous explorerons si nous résolvons paefaitement les deux anneaux. À partir des formes des courbes de lumière d'occultation, nous explorerons également leur épaisseur, les tailles et les couleurs des particules, et plus encore. Nous espérons comprendre pourquoi ce petit corps a des anneaux, et peut-être en détecter de nouveaux, plus faibles.

ces anneaux sont probablement composés de petites particules de glace d'eau mélangées à un matériau sombre, des débris d'un corps glacé qui est entré en collision avec Chariklo dans le passé. Chariklo est trop petit et trop éloigné pour que le JWST puisse imager directement ces anneaux séparés du corps principal, les occultations sont donc le seul moyen pour les caractériser.

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte...J-941x1024.png

Une courbe de lumière d'occultation de l'instrument de caméra proche infrarouge (NIRCam) à une longueur d'onde de 1,5 microns (F150W) montre les baisses de luminosité de l'étoile (Gaia DR3 6873519665992128512) lorsque les anneaux de Chariklo sont passés devant elle le 18 octobre. Comme on le voit dans l'illustration de l'événement, l'étoile n'est pas passée derrière Chariklo dans l'axe de vue du telescope, mais est passée derrière ses anneaux. Chaque creux correspond en fait aux ombres de deux anneaux autour de Chariklo, qui mesurent environ 6 à 7 kilomètres et environ 2 à 4 kilomètres de large, et sont séparés de 9 kilomètres. Les deux anneaux individuels ne sont pas entièrement résolus à chaque creux de cette courbe de lumière. Crédit image : NASA, ESA, ASC, Leah Hustak (STScI). Sciences : Pablo Santos-Sanz (IAA/CSIC), Nicolás Morales (IAA/CSIC), Bruno Morgado (UFRJ, ON/MCTI, LIneA).

Peu de temps après l'occultation, le JWST a de nouveau ciblé Chariklo, cette fois pour recueillir des observations de la lumière solaire réfléchie par Chariklo et ses anneaux (GTO Program 1272) . Le spectre du système montre trois bandes d'absorption de la glace d'eau dans le système Chariklo. Noemí Pinilla-Alonso, qui a dirigé les observations spectroscopiques sur Chariklo, a expliqué : "Les spectres des télescopes au sol avaient déjà suggéré la présence de cette glace ( Duffard et al. 2014), mais la qualité remarquable du spectre JWST a révélé pour la première fois la signature claire de glace cristalline. Dean Hines, le chercheur principal de ce deuxième programme GTO, a ajouté : "Parce que les particules à haute énergie transforment la glace d'un état cristallin à un état amorphe, la détection de glace cristalline indique que le système Chariklo subit des micro-collisions continues qui exposent un matériau vierge ou déclenchent une cristallisation".

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte...6-1024x631.png

Le Webb a enregistré un spectre avec son spectrographe proche infrarouge (NIRSpec) du système Chariklo le 31 octobre, peu après l'occultation. Ce spectre montre des preuves claires de glace d'eau cristalline, qui n'avait été suggéré que par des observations au sol dans le passé. Crédit image : NASA, ESA, ASC, Leah Hustak (STScI). Sciences : Noemí Pinilla-Alonso (FSI/UCF), Ian Wong (STScI), Javier Licandro (IAC).

La majeure partie de la lumière réfléchie dans le spectre provient de Chariklo lui-même : les modèles indiqueraient que la zone de l'anneau observée, telle que vue par notre télescope lors de ces observations, représente probablement un cinquième du corps lui-même. La haute sensibilité du Webb, associée à des modèles détaillés, peut nous permettre de différencier la signature du matériau de l'anneau de celle de Chariklo. Pinilla-Alonso a commenté qu '«en observant Chariklo avec le Webb pendant plusieurs années, à mesure que l'angle de vue des anneaux change, nous pourrons peut-être isoler la contribution des anneaux eux-mêmes».

Notre courbe de lumière d'occultation réussie et nos observations spectroscopiques de Chariklo ouvrent la porte à un nouveau moyen de caractériser de petits objets dans le système solaire lointain dans les années à venir. Grâce à la haute sensibilité et à la capacité infrarouge du télescope, les scientifiques peuvent utiliser un retour scientifique unique offert par les occultations et améliorer ces mesures avec une spectographie régulièrement effectuée. De tels outils seront des atouts considérables pour les scientifiques qui étudient les petits corps éloignés de notre système.

À propos des auteurs:

Heidi B. Hammel est une scientifique interdisciplinaire qui dirige les observations en temps garanti (GTO) du cycle 1 de Webb pour le système solaire, y compris le programme 1271, comme souligné ici. Elle est vice-présidente pour la science à l'Association des universités pour la recherche en astronomie (AURA) à Washington, DC

Dean Hines est un scientifique d'observatoire au Space Telescope Science Institute (STScI) à Baltimore, Maryland et fait partie de l'équipe d'instruments dans l'infrarouge moyen du Webb. Il est le chercheur principal du programme d'observations en temps garanti 1272 de Webb « Science de la ceinture de Kuiper avec le JWST ».

Noemí Pinilla-Alonso est scientifique associée en sciences planétaires au Florida Space Institute de l'Université de Floride centrale et scientifique principale adjointe à l'Observatoire d'Arecibo. Elle dirige l'analyse scientifique du spectre du système Chariklo obtenu par le spectrographe proche infrarouge du Webb.

Pablo Santos-Sanz est planétologue à l'Instituto de Astrofísica de Andalucía (CSIC) et directeur de l'Observatoire de la Sierra Nevada à Grenade, en Espagne. Il est le chercheur principal du Programme d'observations en temps garanti 1271 du Webb « ToO TNOs : Unveiling the Kuiper belt by stellar occultations ».

En bonus, un article de FUTURA d'Adrien Coffinet sur la découverte d'un astéroïde minuscule lors d'une observation "ratée" :

https://www.futura-sciences.com/scie...-ratee-103337/

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Suivi exceptionnel d'objets en mouvement rapide par le JWST - Observation de l'impact DART :

https://blogs.nasa.gov/webb/2023/02/...mit-with-webb/

En septembre, le télescope spatial James Webb a observé le test de déviation d'un astéroïde double (DART). La NASA avait intentionnellement écrasé un vaisseau spatial sur un petit astéroïde, lors de la première tentative dans l'espace pour la défense planétaire contre les impacts astéroïdaires. Aujourd'hui, Stefanie Milam, scientifique adjointe du projet Webb pour les sciences planétaires au Goddard Space Flight Center, nous explique comment l'équipe du Webb a travaillé pour effectuer ces observations uniques.

Pour observer l' événement d'impact de la mission DART , la Webb a dû surpasser ses capacités d'observation requises et testées. Avant le lancement, les astronomes avaient prévu d'observer des objets du système solaire avec le telescope, ce qui signifiait qu'il était conçu pour suivre des cibles qui se déplacent rapidemment par rapport aux étoiles et aux galaxies de l'univers lointain. Le Webb étant un grand observatoire en forme de bateau avec son grand pare-soleil et son miroir proéminent, cela était considéré comme un défi et quelque chose que nous voulions à la fois simuler avant le lancement et tester rigoureusement lors de la mise en service.Nous devions nous assurer que nous pouvions suivre ces objets en mouvement avec la même précision que lorsque nous pointons sur des cibles fixes. Généralement, à l'aide d'une caméra spéciale appelée Fine Guidance Sensor (FGS), le Webb se verrouille sur une étoile guide fictive pour rester pointée sur sa cible avec une grande précision. Les observations de cibles mobiles sont exécutées en déplaçant l'étoile guide à la vitesse précise de l'objet mobile à l'intérieur du champ de vision FGS. Cela garantit que la cible scientifique reste stationnaire dans l'instrument scientifique spécifié. Cela signifie bien sûr également que le champ d'arrière-plan des étoiles et des galaxies dérive dans les images cibles en mouvement, un peu comme prendre une photo d'une voiture de course tout en floutat l'arrière-plan.

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte...ART_impact.gif

Série d'observations Webb NIRCam (filtre : F070W) juste avant l' impact DART.

A 19 h 14 HAE, le 26 septembre, jusqu'à cinq heures après l'impact. Le succès de ces observations dépendait de la mise en œuvre du suivi plus rapides des cibles mobiles. Crédits image : Science : NASA, ESA, CSA, Cristina Thomas (Northern Arizona University), Ian Wong (NASA-GSFC) ; Joseph DePasquale (STScI)

Nous avons travaillé avec diligence avec l'équipe FGS et les ingénieurs du logiciel de vol de l'observatoire pour nous assurer que les simulations d'avant vol de l'observatoire démontraient exactement une capacité de suivi avec une limite de vitesse initialement fixée et équivalente au déplacement de Mars (30 milliarcsecondes par seconde, soit la largeur d'une pleine lune en un peu moins de 17 heures ! ). le Webb a été lancé avec cette limite de vitesse théorique. Mais les spécialistes du système solaire, en particulier ceux qui étudient les petits corps en mouvement rapide comme les astéroïdes, les comètes et les objets interstellaires, voulaient observer des objets qui se déplaçaient plus vite que Mars. Bien sûr, nous pourrions observer ces objets lorsqu'ils sont plus éloignés de la Terre et du Soleil et donc se déplacent moins vite, mais cela ne correspond pas toujours au moment où ils sont les plus intéressants, par exemple lorsqu'une comète subit un dégazage.

Ainsi, nous avons décidé non seulement de confirmer que le Webb pouvait suivre à la limite de vitesse d'avant vol lors de la mise en service, mais aussi de montrer que l'observatoire est capable de taux de suivi beaucoup plus rapides. Nous avons démarré lentement avec notre premier astéroïde, 6481 Tenzing, à un rythme de seulement 5 milliarcsecondes par seconde (mas/s)ou 18 pour les autres astéroïdes. Tous ces tests ont été concluants, et nous avons confirmé que le JWST était vraiment opérationnel pour un suivi d'objets en mouvement à une vitesse allant jusqu'à 67 mas/s (241ʺ/hr).

C'était une excellente nouvelle pour tous les scientifiques du système solaire qui envisageaient d'utiliser notre télescope.

Notre prochain défi se précisait lorsque le programme d'observation à temps garanti pour étudier Didymos lors de l'impact de la mission DART ( programme 1245, PI : Cristina Thomas de la Northern Arizona University) était en cours de planification. Le coordinateur du programme, Tony Roman du Space Telescope Science Institute voulait essayer de suivre l'astéroïde avec Webb lors de l'impact du vaisseau spatial DART (à plus de 100 mas/s ou 360ʺ/hr) avec Webb. Selon Roman, « un suivi à un rythme plus lent que le mouvement réel de Didymos aurait entraîné des images floues. Si nous pouvions suivre le rythme réel de Didymos, cela tirerait le meilleur parti de cette opportunité unique. C'était beaucoup plus rapide que nos taux les plus rapides depuis la mise en service, mais l'équipe était convaincu que nous devrions essayer cela afin de soutenir une autre mission de la NASA, en conjonction avec des observations simultanées avec le télescope spatial Hubble. Des tests ont été mis en place sur le simulateur de vol pour vérifier que le logiciel et le matériel pouvaient gérer ces taux de suivi ultra-rapides. Le système a été modifié plusieurs fois pour optimiser les performances et garantir que nous puissions suivre un objet se déplaçant aussi rapidement. Une fois convaincus par les résultats du simulateur, nous avons planifié des tests d'ingénierie sur le vaisseau spatial avec deux observations de l'astéroïde proche de la Terre 2010 DF1 à des vitesses de mouvement de (324 et 396ʺ/h).

C'était l'astéroïde le plus rapide et le plus brillant dans le champ de vision de Webb sur lequel nous pouvions tester approximativement à la vitesse d'impact DART. Si nous pouvions suivre avec succès cet astéroïde, nous savions que nous pourrions suivre l'événement. Nous étions sur le fil avec des tests effectués seulement deux semaines avant la date de l'impact DART sur Dimorphos ! Nous avons prévu des tests d'ingénierie sur le vaisseau spatial avec deux observations de l'astéroïde proche de la Terre 2010 DF1 à des vitesses de mouvement de (324 et 396ʺ/h). C'était l'astéroïde le plus rapide et le plus brillant dans le champ de vision de Webb sur lequel nous pouvions tester près de la vitesse d'impact DART. Si nous pouvions suivre avec succès cet astéroïde, nous savions que nous pourrions suivre l'événement d'impact DART. Nous étions sur le fil avec des tests effectués seulement deux semaines avant la date de l'impact DART sur Dimorphos ! Nous avons prévu des tests d'ingénierie sur le vaisseau spatial avec deux observations de l'astéroïde proche de la Terre 2010 DF1 à des vitesses de mouvement de (324 et 396ʺ/h). C'était l'astéroïde le plus rapide et le plus brillant dans le champ de vision de Webb sur lequel nous pouvions tester près de la vitesse d'impact DART. Si nous pouvions suivre avec succès cet astéroïde, nous savions que nous pourrions suivre l'événement d'impact DART. Nous étions sur le fil avec des tests effectués seulement deux semaines avant la date de l'impact DART sur Dimorphos !

https://blogs.nasa.gov/webb/wp-conte...ifimage001.gif

Série d'observations de la caméra proche infrarouge de Webb (NIRCam) traquant l'astéroïde 2010 DF1 à 90 mas/s (Filtre : F322W2). Il s'agit de 10 images du 9 septembre, avec une durée d'exposition totale de 311 secondes. Crédit image : Ian Wong (NASA-GSFC).

Des observations pour surveiller l'impact ont été préparées et transmises à l'observatoire ; à l'heure prévue, juste avant l'impact, la série d'observations a commencé à s'exécuter. Les données se déversant dans les archives pour analyse, Ian Wong de la NASA Goddard a effectué une analyse rapide mais approfondie, qui a vérifié que les taux ultra-rapides étaient réussis ! Nous avions démontré que nous pouvions planifier un événement comme l' impact DART avec le JWST. Nous avons maintenant confirmé que nous pouvions suivre et observer des cibles à plus de 100 mas/s (360ʺ/h) avec le Webb.

Cependant, nous n'utiliserons probablement pas les taux élevés de manière routinière. Bien qu'ils aient réussi, ils ont été difficiles à planifier et à programmer. Les étoiles guides, à ces vitesses, ne restent dans le champ de vision FGS que pendant une courte période. Cela signifie que nous devrions utiliser plusieurs étoiles guides pour soutenir une observation plus longue, et le changement d'étoiles guides introduit de la complexité et de l'inefficacité. Au final, la nouvelle limite de vitesse fixée pour Webb est désormais de 75 mas/s pour les observations futures, mais une autorisation spéciale peut être demandée pour des débits allant jusqu'à 100 mas/s.

– Stefanie Milam, scientifique adjointe du projet Webb pour la science planétaire, NASA Goddard

Hubble aussi avait participé à la fête :

https://www.nasa.gov/sites/default/f...?itok=rlsSTGkn

Cette animation, un timelapse d'images du télescope spatial James Webb de la NASA, couvre la période allant juste avant l'impact à 19 h 14 HAE, le 26 septembre, jusqu'à 5 heures après l'impact. Des panaches de matériau provenant d'un noyau compact apparaissent comme des traînées s'éloignant de l'endroit où l'impact a eu lieu. Une zone d'éclaircissement rapide et extrême est également visible dans l'animation.
Crédits : Science : NASA, ESA, CSA, Cristina Thomas (Northern Arizona University), Ian Wong (NASA-GSFC) ; Joseph DePasquale (STScI)

https://www.nasa.gov/sites/default/f...?itok=G2QmJ3kA

Ces images du télescope spatial Hubble de la NASA, prises (de gauche à droite) 22 minutes, 5 heures et 8,2 heures après que le test de redirection de double astéroïde (DART) de la NASA a intentionnellement touché Dimorphos, montrent des panaches d'éjecta en expansion provenant du corps de l'astéroïde. Les images de Hubble montrent les éjectas de l'impact qui apparaissent sous forme de rayons s'étendant du corps de l'astéroïde. Le pic d'éjecta plus audacieux et déployé à gauche de l'astéroïde se trouve dans la direction générale à partir de laquelle DART s'est approché. Ces observations, combinées aux données du télescope spatial James Webb de la NASA, permettront aux scientifiques d'acquérir des connaissances sur la nature de la surface de Dimorphos, la quantité de matière éjectée par la collision, la vitesse à laquelle elle a été éjectée et la distribution des tailles de particules. dans le nuage de poussière en expansion.
Crédits : Sciences : NASA, ESA, Jian-Yang Li (PSI) ; traitement d'image : Alyssa Pagan (STScI)

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Le télescope James Webb a imagé de façon assez remarquable Uranus et son système d'anneaux.

https://esawebb.org/news/weic2310/

https://cdn.esawebb.org/archives/ima.../weic2310a.jpg

Après l'image de Neptune publiée en 2022, le télescope James Webb a pris une image étonnante de l'autre géant de glace du système solaire, la planète Uranus. La nouvelle image présente des anneaux spectaculaires ainsi que des éléments lumineux dans l'atmosphère de la planète. Les données du Webb démontrent la sensibilité sans précédent de l'observatoire en révélant les anneaux poussiéreux les plus faibles, qui n'ont jamais été imagés que par deux autres installations : le vaisseau spatial Voyager 2 alors qu'il survolait la planète en 1986, et l'observatoire Keck avec une optique adaptative avancée.

https://esawebb.org/images/weic2310b/

https://esawebb.org/images/weic2310d/

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Le JWST détecte un énorme panache jaillissant d'Encelade

https://www.nasa.gov/feature/goddard...moon-enceladus

Un panache de vapeur d'eau provenant de la petite lune de Saturne, Encelade, s'étendant sur plus de 9 600 km presque la distance entre Los Angeles et Buenos Aires, a été détecté par des chercheurs utilisant le télescope spatial James Webb. Non seulement c'est la première fois qu'une telle émission d'eau est observée sur une distance aussi vaste, mais le JWST donne également aux scientifiques un aperçu direct, pour la première fois, de la façon dont cette émission alimente l'approvisionnement en eau de l'ensemble du système de Saturne et ses anneaux.

Encelade, un monde océanique ayant environ 4% de la taille de la Terre, avec un diamètre approximatif de 500 km est sans doute l'une des cibles scientifiques les plus excitantes dans le système solaire pour l'exobiologie. Entre sa croûte extérieure glacée et son noyau rocheux se trouve un océan d'eau salée. Les cryovolcans ressemblant à des geysers crachent des jets de particules de glace, de vapeur d'eau et de matières organiques hors des crevasses marquant la surface de la lune (région polaire australe), appelées de manière informelle «rayures de tigre».

Auparavant, les observatoires avaient cartographié des jets à des centaines de kilomètres de la surface de la lune, mais la sensibilité remarquable du Webb révèle cet évènement inédit.

https://www.nasa.gov/sites/default/f...?itok=r1donO7k

Dans cette image, le télescope spatial James Webb révèle un panache de vapeur d'eau jaillissant du pôle sud de la lune Encelade, s'étendant sur 20 fois la taille de la lune elle-même. L'encart, une image de l'orbiteur Cassini, met l'accent sur la petite taille d'Encelade dans l'image du Webb par rapport au panache d'eau.
Crédits : NASA, ESA, CSA, STScI et G. Villanueva (Centre de vol spatial Goddard de la NASA). Traitement d'image : A. Pagan (STScI).

"Quand je regardais les données, au début, je pensais que je devais me tromper. C'était tellement surprenant de détecter un panache d'eau de plus de 20 fois la taille de la lune », déclare l'auteur principal Geronimo Villanueva du Goddard Space Flight Center. "Le panache d'eau s'étend bien au-delà de sa zone d'origine au pôle sud."

La longueur du panache n'était pas la seule caractéristique qui intriguait les chercheurs. La vitesse à laquelle la vapeur d'eau jaillit, environ 79 gallons par seconde (je compte sur vous pour faire la conversion ), est également particulièrement impressionnante. À ce rythme, vous pourriez remplir une piscine de taille olympique en quelques heures seulement. En comparaison, le faire avec un tuyau d'arrosage sur Terre prendrait plus de 2 semaines (Ouais, ça donne une idée ).

L'orbiteur Cassini a passé plus d'une décennie à explorer le système saturnien, et a non seulement imagé les panaches d'Encelade pour la première fois, mais les a survolés directement et a échantillonné de quoi ils étaient constitués. Alors que la position de Cassini au sein du système saturnien a fourni des informations inestimables sur ce satellite , le point de vue unique du télescope Webb depuis le point de Lagrange 2 Soleil-Terre à un million de km de notre planète, ainsi que la remarquable sensibilité de son unité de champ intégrale de NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph ) Instrument, nous offre une nouvelle perspective.

« L'orbite d'Encelade autour de Saturne est couverte relativement rapidement, à peine 33 heures. Alors qu'elle tourne autour de la géante gazeuse, les panaches d'Encelade ejectent de l'eau, laissant un halo en forme de donut dans son sillage », explique Villanueva. "Dans les observations du Webb, non seulement ce panache était énorme, mais il disperse de l'eau absolument partout."

Ce donut d'eau dispersée qui est apparu, décrit comme un tore, est co-localisé avec l'anneau E, le plus extérieur et le plus large de Saturne.
Les observations démontrent directement comment les panaches de vapeur d'eau alimentent le tore. En analysant ces données , les astronomes ont déterminé qu'environ 30 % de l'eau reste dans ce tore et que les 70 % restants s'échappent pour alimenter le reste du système saturnien.
Dans les années à venir, le JWST servira d'outil d'observation principal pour Encelade, et ses découvertes aideront à la conception des futures missions qui chercheront à explorer son océan de subsurface, l'épaisseur de sa croûte de glace, et plus encore.

https://www.nasa.gov/sites/default/f...?itok=fnmnit2J

Les instruments du télescope spatial James Webb de la NASA révèlent des détails sur la façon dont l'une des lunes de Saturne alimente en eau l'ensemble du système planétaire et ses anneaux. De nouvelles images de NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) ont imagé un panache de vapeur d'eau provenant du pôle sud d'Encelade, s'étendant sur plus de 20 fois la taille de la lune elle-même. L'unité de champ intégrale(IFU) de NIRSpec a également fourni des informations sur la façon dont l'eau d'Encelade alimente le reste de l'environnement spatial .
Crédits : NASA, ESA, ASC, STScI, Leah Hustak (STScI)

"À l'heure actuelle, le Webb fournit un moyen unique de mesurer directement l'évolution et les changements de l'eau au fil du temps à travers l'immense panache d'Encelade, et comme nous le voyons ici, nous ferons de nouvelles découvertes et en apprendrons davantage sur la composition de l'océan sous-jacent", ajoute le co-auteur Stefanie Milam du centre Goddard. "En raison de la couverture et de la sensibilité des longueurs d'onde du Webb, et de ce que nous avons appris des missions précédentes, nous avons une nouvelle fenêtre d'opportunité devant nous."

Les observations d'Encelade par le JWST ont été réalisées dans le cadre du programme d'observation en temps garanti (GTO) 1250 . L'objectif initial de ce programme est de démontrer les capacités du télescope dans un domaine scientifique particulier et de préparer le terrain pour de futures études.
"Ce programme était essentiellement une preuve des performances du JWST après de nombreuses années de développement, et il est tout simplement passionnant que toute cette science soit déjà sortie d'un temps d'observation assez court", affirme Heidi Hammel, scientifique interdisciplinaire du Webb et chef du programme GTO.

Les résultats de l'équipe ont récemment été acceptés pour publication dans Nature Astronomy le 17 mai, et une pré-impression est disponible ici : https://psg.gsfc.nasa.gov/apps/Enceladus_JWST.pdf

[tezcatlipoca]

Bonjour,

https://webbtelescope.org/contents/m...65ZK9RA49J2416

https://stsci-opo.org/STScI-01H41MM3...RC1TX9MZVE.png

Le 25 juin 2023, le télescope spatial James Webb de la NASA s'est tourné vers le célèbre monde annelé Saturne pour ses premières observations dans le proche infrarouge de la planète. Les premières images de la NIRCam (Near-Infrared Camera) du Webb fascinent déjà les chercheurs.

Saturne elle-même apparaît extrêmement sombre à cette longueur d'onde infrarouge observée par le télescope, car le gaz méthane absorbe la quasi-totalité de la lumière solaire tombant sur l'atmosphère. Cependant, les anneaux glacés restent relativement brillants, ce qui conduit à l'apparition inhabituelle de Saturne dans l'image du JWST.

Cette image a été prise dans le cadre du programme Webb Guaranteed Time Observation 1247 . Le programme comprenait plusieurs expositions très longues de Saturne, conçues pour tester la capacité du télescope à détecter les lunes faibles autour de la planète et ses anneaux brillants. Toute lune nouvellement découverte pourrait recueillir des indices importants sur le flux de matière dans le système actuel de Saturne, ainsi que sur son histoire passée.

[tezcatlipoca]

Photo de famille

http://www.astrosurf.com/uploads/mon...32fe045b3b.jpg

[mtheory]

Ce soir

[mtheory]

plus que 1 h 23

[mtheory]

ça parle d'Europe

[mtheory]

https://webbtelescope.org/contents/n.../news-2023-113

[mtheory]

https://www.futura-sciences.com/scie...upiter-107817/

[tezcatlipoca]

Bonjour,

Le JWST découvre une source de carbone à la surface de la lune de Jupiter, Europa.

Traduction automatique corrigée de l'article sur le site ESA (donné plus haut # 45 par Laurent suivit de sa propre contribution aux Actualités de Futura) :

https://esawebb.org/news/weic2323/

https://cdn.esawebb.org/archives/ima.../weic2323a.jpg

Europe, la lune de Jupiter, est l'un des rares mondes de notre système solaire qui pourraient potentiellement abriter des conditions propices à la vie. Des recherches antérieures ont montré que sous sa croûte de glace se trouve un océan salé d’eau liquide avec un plancher rocheux. Cependant, les planétologues n’ont pas encore confirmé si cet océan contenait ou non les éléments nécessaires à l'apparition de la vie, en particulier le carbone.

Les astronomes utilisant les données du télescope spatial James Webb NASA/ESA/CSA ont identifié du dioxyde de carbone dans une région spécifique de la surface glacée d'Europe. L'analyse indique que ce carbone provient probablement de l'océan souterrain et n'aurait pas été apporté par des météorites ou d'autres sources externes. De plus, il s'est déposé (sous forme de glace) sur une échelle géologiquement récente. Cette découverte a des implications importantes pour l'habitabilité potentielle de l'océan d'Europe.

« Sur Terre, la vie demande une certaine diversité chimique, plus celle-ci est importante, mieux c'est. La vie telle que nous la connaissons est basée sur le carbone. Comprendre la chimie dans l'océan d'Europe nous aidera à déterminer si c'est un milieu propice à une vie comme nous la connaissons sur terre, ou bien le contraire, déclare Geronimo Villanueva du Goddard Space Flight Center, auteur principal de deux articles indépendants livrant les résultats.
« Nous pensons désormais disposer de preuves observationnelles démontrant que le carbone que nous voyons à la surface d'Europe provient de l'océan. Ce n'est pas une chose anodine. Le carbone est un élément biologiquement essentiel », ajoute Samantha Trumbo de l'Université Cornell d'Ithaca, auteur principal du deuxième article analysant ces données.

La NASA prévoit de lancer son vaisseau spatial Europa Clipper, qui effectuera des dizaines de survols rapprochés d’Europe pour étudier plus en détail son habitabilité, en octobre 2024.

Une connexion surface-océan :

Le JWST a observé qu'à la surface d'Europe, le dioxyde de carbone est plus abondant dans une région appelée Tara Regio, une zone géologiquement jeune de terrain de glaces fracturées , connue sous le nom de « terrain chaotique ». La glace de surface a été perturbée et il y a probablement eu un échange de matière entre l'océan souterrain et la surface glacée.

« Les observations précédentes du télescope spatial Hubble montrent des preuves de la présence de sel d'origine océanique dans Tara Regio », explique Trumbo. « Nous constatons désormais que le dioxyde de carbone y est également fortement concentré. Nous pensons que cela implique que le carbone trouve probablement son origine dans l’océan interne. »

« Les scientifiques se demandent dans quelle mesure l'océan d'Europe est connecté à son fond rocheux. Je pense que cette question a été un moteur important de l'exploration d'Europe », nous dit Villanueva. « Cela suggère que nous pourrions être en mesure d'apprendre certaines choses fondamentale sur la composition de l'océan avant même de forer sa banquise pour obtenir une analyse in-situ. »

Les deux équipes ont identifié le dioxyde de carbone à l'aide des données de l'unité de terrain intégrée du spectrographe proche infrarouge de Webb (NIRSpec). Ce mode instrumental fournit des spectres avec une résolution de 320 x 320 kilomètres sur un champ de vision d'un diamètre de 3 128 kilomètres de la surface d'Europe, permettant aux astronomes de déterminer où se trouvent des éléments chimiques spécifiques.

Le dioxyde de carbone n'est pas stable à la surface d'Europe. Par conséquent, les scientifiques affirment qu’il est probable qu’il ait été fourni sur une échelle géologique récente, conclusion renforcée par sa concentration dans une région de terrain jeune.

" Ces observations n'ont pris que quelques minutes du temps de télescope ", signale Heidi Hammel, scientifique interdisciplinaire du Webb qui dirige le cycle 1 d'observations en temps garanti du système solaire. « Même en si peu de temps, nous avons pu réaliser de d'importantes recherches scientifiques. Ce travail donne un premier aperçu de toute les découvertes scientifiques que nous pourrons réaliser avec le JWST dans le système solaire.

À la recherche de panaches

L'équipe de Villanueva a également recherché des preuves d'un panache de vapeur d'eau jaillissant de la surface d'Europe. Les chercheurs utilisant le télescope spatial NASA/ESA Hubble avaient signalé des détections intermitentes de panaches en 2013, 2016 et 2017. Cependant, trouver des preuves définitives avait été difficile.

Les nouvelles donnée du Webb ne montrent aucune preuve d'activité de ce genre, ce qui a permis à l'équipe de Villanueva de fixer une limite supérieure stricte à la vitesse à laquelle les matériaux sont potentiellement éjectés. L’équipe souligne toutefois que leur non-détection n’exclut pas l’existence d’un panache.

« Il est toujours possible que ces panaches soient variables en intensité et qu'on ne puisse les voir qu'à certains moments. Tout ce que nous pouvons dire avec certitude, c'est que nous n'avons pas détecté de panache lorsque nous avons fait ces observations avec le Webb », indique Hammel.
Ces découvertes pourraient contribuer à la conduite de la mission Europa Clipper, ainsi que celle de Jupiter Icy Moons Explorer de l'ESA, Juice, qui a été lancé le 14 avril 2023. Juice effectuera des observations détaillées de Jupiter et de ses trois grandes lunes océaniques - Ganymède, Callisto et Europa – avec une suite d’instruments de télédétection géophysiques. La mission caractérisera ces lunes à la fois comme objets planétaires et habitats possibles, explorera en profondeur l’environnement complexe de Jupiter et son système satellitaire.

« Il s'agit d'un premier résultat formidable de ce que le Webb apportera à l'étude des lunes de Jupiter », insiste le co-auteur Guillaume Cruz-Mermy, ancien de l'Université Paris-Saclay et actuel chercheur de l'ESA au Centre européen d'astronomie spatiale. « J'ai hâte de voir ce que nous pouvons apprendre d'autre sur leurs propriétés de surface à partir de ces observations dans le futur. »

Les deux articles associés à cette recherche seront publiés dans Science le 21 septembre 2023.

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Sur le Blog d'Eric Simon,

Climat changeant sur Saturne à l'approche de l'automne

https://www.printfriendly.com/p/g/cvJ4kj

https://agupubs.onlinelibrary.wiley....9/2023JE007924

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Le JWST identifie un puissant jet stream sur Jupiter

https://www.esa.int/Science_Explorat...eam_on_Jupiter

Des chercheurs utilisant la NIRCam (caméra proche infrarouge) du télescope spatial James Webb ont découvert un courant-jet à grande vitesse situé au-dessus de l'équateur de Jupiter et dominant les principales bandes nuageuses.

Les chercheurs ont repéré plusieurs cisaillements de vent, zones où la vitesse du vent change avec l'altitudes ou la distance, ce qui leur a permis de suivre un courant-jet. Ce jet se déplace à 515 km/h et est situé dans la basse stratosphère de Jupiter, juste au-dessus des brumes troposphériques, proche de la limite entre les couches de la troposphère et de la stratosphère.

https://www.esa.int/var/esa/storage/...ts_article.jpg

Cette image met en évidence plusieurs des caractéristiques autour de la zone équatoriale de Jupiter qui, lors d'une rotation de la planète ( sur 10 heures), sont très clairement perturbées par le mouvement du courant-jet. La découverte de ce courant donne un aperçu de la manière dont les couches de la célèbre atmosphère turbulente de cette planète interagissent les unes avec les autres et de la manière dont le Webb est unique en son genre pour suivre ces caractéristiques. Les chercheurs attendent avec impatience des observations supplémentaires de Jupiter avec le télescope pour déterminer si la vitesse et l'altitude du jet évoluent dans le temps.

Ces résultats ont été récemment publiés dans un article de Nature Astronomy :

https://www.nature.com/articles/s41550-023-02099-2

Ces découvertes pourraient aider à la qualité des futures observations de la sonde Jupiter Icy Moons Explorer de l'ESA (Juice) qui a été lancé le 14 avril 2023. Juice effectuera des observations détaillées in situ de la planète gazeuse géante et de ses trois grandes lunes océaniques – Ganymède, Callisto et Europe – avec une suite d' instruments de télédétection, géophysiques .

Juice se concentrera sur l'étude de l'atmosphère de Jupiter depuis le sommet des nuages. Il étudiera l'évolution des températures, de la configuration des vents et de la chimie dans l'atmosphère pour répondre à des questions telles que : quel est la météorologie et le climat sur Jupiter ? Comment fonctionne une atmosphère lorsqu’il n’y a pas de surface solide ? Qu’est-ce qui peut rendre la haute atmosphère de Jupiter si chaude ?

[tezcatlipoca]

Bonjour,

Le JWST observe la ceinture de Kuiper : Sedna, Gonggong et Quaoar

https://phys.org/news/2023-10-jwst-k...-gonggong.html

La ceinture de Kuiper, vaste région aux confins de notre système solaire peuplée d’innombrables objets glacés, est un trésor de découvertes scientifiques. La détection et la caractérisation des objets de la ceinture de Kuiper (KBO), parfois appelés objets transneptuniens (TNO), ont conduit à une nouvelle compréhension de l'histoire du système solaire.

La disposition des KBO est un indicateur des courants gravitationnels qui ont façonné le système solaire et révèle une histoire dynamique de migrations planétaires. Depuis la fin du 20e siècle, les scientifiques souhaitent examiner de plus près les KBO pour en savoir plus sur leurs orbites et leur composition.
L'étude des corps du système solaire externe est l'un des nombreux objectifs du télescope spatial James Webb (JWST). À l'aide des données obtenues par le spectromètre proche infrarouge de Webb (NIRSpec), une équipe internationale d'astronomes a observé trois planètes naines dans la ceinture de Kuiper :
Sedna, Gonggong et Quaoar. Ces observations ont révélé plusieurs choses intéressantes sur leurs orbites et leur composition respectives, notamment la présence d'hydrocarbures légers et de molécules organiques complexes que l’on pense résulter de l’irradiation du méthane.

La recherche a été dirigée par Joshua Emery, professeur agrégé d'astronomie et de sciences planétaires à la Northern Arizona University. Il a été rejoint par des chercheurs du Goddard Space Flight Center (GSFC) de la NASA, de l'Institut d'Astrophysique Spatiale (Université Paris-Saclay), du Pinhead Institute, du Florida Space Institute (University of Central Florida), du Lowell Observatory, du Southwest Research Institute (SwRI), Space Telescope Science Institute (STScI) et de l'Université Cornell. Une préimpression de leur article a été publiée sur le serveur arXiv et est en cours d'examen pour publication par Icarus
.
Malgré tous les progrès de l’astronomie et des sondes robotiques, ce que nous savons de la région transneptunienne et de la ceinture de Kuiper est encore limité. À ce jour, la seule mission destinée à étudier Uranus, Neptune et leurs principaux satellites était la mission Voyager 2, qui a survolé ces planètes géantes de glace respectivement en 1986 et 198. De plus, la mission New Horizons a été le premier vaisseau spatial à étudier Pluton et ses satellites (en juillet 2015) et le seul à rencontrer un objet dans la ceinture de Kuiper, ce qui s'est produit le 1er janvier 2019, alors qu'il survolait le KBO connu sous le nom de Arrokoth.

C’est l’une des nombreuses raisons pour lesquelles les astronomes attendaient avec impatience le lancement du JWST. En plus d’étudier les exoplanètes et les premières galaxies de l’univers, ses puissantes capacités d’imagerie infrarouge ont également été tournées vers les marges du système solaire, révélant d'abord de nouvelles images de Mars, de Jupiter et de ses plus gros satellites. Pour leur étude, Emery et ses collègues ont consulté les données dans le proche infrarouge obtenues par le Webb télescope sur trois planétoïdes de la ceinture de Kuiper : Sedna, Gonggong et Quaoar. Ces corps ont un diamètre d'environ 1 000 km, ce qui les place dans la désignation IAU des planètes naines.

https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a...the-kuip-1.jpg

Images de l'une des deux observations du réseau PRISM de Sedna, Gonggong et Quaoar. Crédit : Emery, JP et al. (2023)

Comme Emery l'a déclaré à Universe Today par courrier électronique, ces corps sont particulièrement intéressants pour les astronomes en raison de leur taille, de leurs orbites et de leurs compositions. D'autres corps transneptuniens, comme Pluton, Éris, Haumea et Makemake, ont tous retenu des glaces volatiles à leur surface (azote, méthane, etc.). La seule exception est Haumea, qui a perdu ses substances volatiles lors d'un impact important (apparemment). Comme Emery l'a dit, ils voulaient voir si Sedna, Gonggong et Quaoar avaient également des substances volatiles similaires sur leurs surfaces :

"Des travaux antérieurs ont montré que cela pourrait être le cas. Bien qu'ils soient tous de tailles à peu près similaires, leurs orbites sont distinctes. Sedna est un objet interne du nuage d'Oort avec un périhélie de 76 UA et un aphélie à près de 1 000 UA, Gonggong est aussi sur une orbite très elliptique, avec un périhélie de 33 UA et un aphélie d'environ 100 UA, et Quaoar est sur une orbite relativement circulaire proche de 43 UA. Ces orbites placent les corps dans différents régimes de température et différents environnements d'irradiation.

À l'aide des données de l'instrument NIRSpec de Webb, l'équipe a observé les trois corps en mode prisme basse résolution à des longueurs d'onde allant de 0,7 à 5,2 micromètres (µm), les plaçant tous dans le spectre proche infrarouge. Des observations supplémentaires ont été faites sur Quaoar de 0,97 à 3,16 µm en utilisant des réseaux à moyenne résolution à dix fois la résolution spectrale. Les spectres résultants ont révélé des choses intéressantes sur ces TNO et leurs compositions de surface, indique Emery :

"Nous avons trouvé de l'éthane (C2 H6 ) en abondance sur les trois corps, surtout sur Sedna. Sedna recèle également de l'acétylène (C2 H2 ) et de l'éthylène (C2 H4 ). Les abondances sont en corrélation avec l'orbite (leurs présences sont nettes sur Sedna , moins sur Gonggong, moins sur Quaoar), ce qui est cohérent avec les températures relatives et les environnements d'irradiation. Ces molécules sont des produits d'irradiation directe du méthane (CH4 ). Si l'éthane (ou les autres molécules) était resté longtemps sur les surfaces, ils auraient été transformés en molécules encore plus complexes par irradiation. Comme nous les voyons encore, nous soupçonnons que du méthane (CH4 ) doit être réapprovisionné assez régulièrement en surface."

Ces résultats concordent avec ceux présentés dans deux études récentes dirigées par le Dr Will Grundy, astronome à l'Observatoire Lowell et co-chercheur de la mission New Horizons, et Chris Glein, planétologue et géochimiste au SwRI. Pour les deux études, Grundy, Glien et leurs collègues ont mesuré les rapports deutérium/hydrogène (D/H) dans le méthane sur Eris et Makemake et ont conclu que le méthane n'était pas primordial. Au lieu de cela, ils soutiennent que les ratios résultent d'une transformation du méthane dans l'intérieur de ces objets puis de leur libération à la surface.

https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a...the-kuip-2.jpg

"Nous pensons que la même chose pourrait être vraie pour Sedna, Gonggong et Quaoar", explique Emery. "Nous constatons également que les spectres de Sedna, Gonggong et Quaoar sont distincts de ceux des petits KBO. Il y a eu des discussions lors de deux conférences récentes qui ont permis de classer les données JWST des petits KBO regroupés en trois groupes, dont aucun ne ressemble à Sedna, Gonggong, et Quaoar. Ce résultat est cohérent avec le fait que nos trois plus grands corps ont une histoire géothermique différente.

Ces découvertes pourraient avoir des implications significatives pour l’étude des KBO, des TNO et d’autres objets du système solaire externe. Cela inclut de nouvelles informations sur la formation d’objets au-delà de la ligne de glace dans les systèmes planétaires, qui fait référence à la ligne au-delà de laquelle les composés volatils gèlent. Dans notre système solaire, la région transneptunienne correspond cette ligne pour l'azote, où les corps retiendront de grandes quantités de substances volatiles avec des points de congélation très bas (c'est-à-dire l'azote, le méthane et l'ammoniac).

Ces découvertes, déclare Emery, démontrent également quel type de processus évolutifs sont à l'œuvre pour les corps dans cette région. "La principale implication pourrait être de déterminer la taille à laquelle les KBO sont devenus suffisamment chauds pour le retraitement intérieur des glaces primordiales, peut-être même pour leur différenciation. Nous devrions également être en mesure d'utiliser ces spectres pour mieux comprendre la transformation par irradiation des glaces de surface dans le système solaire externe. Et les études futures pourront également examiner plus en détail la stabilité volatile et la possibilité d’atmosphères sur ces corps sur n’importe quelle partie de leurs orbites. »

Les résultats de cette étude mettent également en valeur les capacités du JWST, qui a fait ses preuves à de nombreuses reprises depuis sa mise en service au début de l'année dernière. Ils nous rappellent également qu'en plus de permettre de nouvelles visions et de percées sur des planètes lointaines, des galaxies et la structure à grande échelle de l'univers, le Webb peut également révéler des choses sur notre petit coin du cosmos.

"Les données JWST sont fantastiques", ajoute Emery. "Elles nous ont permis d'obtenir des spectres à des longueurs d'onde plus longues que celles que nous pouvons obtenir depuis le sol, ce qui a permis la détection de ces glaces. Souvent, lors de l'observation dans une nouvelle gamme de longueurs d'onde, les données initiales peuvent être de très mauvaise qualité. JWST a non seulement ouvert une nouvelle gamme de longueurs d'onde, mais a également fourni des données d'une qualité fantastique, sensibles à une série de matériaux présents sur les surfaces du système solaire externe.

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Le JWST observe la planète Uranus.

L'image grand champ la présente avec 14 de ses lunes alors que celle en champ réduit n'en montre que 9.

https://cdn.esawebb.org/archives/ima.../weic2332b.jpg

Cette image d'Uranus prise par NIRCam (caméra proche infrarouge) sur le télescope spatial James Webb montre admirablement la planète et ses anneaux. La calotte polaire nord saisonnière de la planète brille d’un blanc éclatant, et la sensibilité remarquable du Webb résout ses sombres anneaux intérieurs et extérieurs, y compris l’anneau Zeta, l’anneau extrêmement faible et diffus au plus proche de la planète.

Cette image montre également 14 des 27 lunes de la planète : Oberon, Titania, Umbriel, Juliet, Perdita, Rosalind, Puck, Belinda, Desdemona, Cressida, Ariel, Miranda, Bianca et Portia.

Une journée sur Uranus dure environ 17 heures, la rotation de la planète est donc relativement rapide. Cela rend extrêmement difficile pour les observatoires dotés d’un œil perçant comme le Webb de capturer une image de la planète entière : les tempêtes et autres caractéristiques atmosphériques, ainsi que les lunes se déplacent visiblement en quelques minutes. Cette image combine donc plusieurs expositions plus longues et plus courtes de ce système dynamique pour corriger ces légers changements tout au long de la durée de l'observation.

L’extrême sensibilité de Webb détecte également une poignée de galaxies d’arrière-plan : la plupart apparaissent sous forme de taches orange, et il y a deux galaxies blanches plus grandes et floues à droite de la planète dans ce champ de vision.


https://cdn.esawebb.org/archives/ima.../weic2332a.jpg

Image d'Uranus prise par NIRCam (caméra proche infrarouge) du JWST montrant la planète et ses anneaux.

Cette image Webb montre également 9 des 27 lunes de la planète. Ce sont les points bleus qui entourent les anneaux de la planète. Dans le sens des aiguilles d'une montre, à partir de 14 heures, ce sont : Rosalind, Puck, Belinda, Desdemona, Cressida, Bianca, Portia, Juliet et Perdita. Les orbites de ces lunes partagent l’inclinaison de 98 degrés de leur planète mère par rapport au plan du système solaire.

Combinaison de plusieurs images. Mêmes raisons que pour l'image précédente.

[tezcatlipoca]

Bonsoir,

Dans les Actualités de FUTURA :

Le télescope James-Webb révèle les secrets de la migration de Neptune à travers le Système solaire

https://www.futura-sciences.com/scie...olaire-112228/

Source originale (Présentation et article) :

https://www.aanda.org/articles/aa/ab...a48222-23.html

https://www.aanda.org/articles/aa/pd...aa48222-23.pdf