Bien qu’il ait récemment donné la première image d’une étoile après avoir aligné ses miroirs, le télescope spatial James Webb est encore en phase d’étalonnage. Ses instruments doivent être refroidis à environ -230°C pour fonctionner de manière optimale. Il sera pleinement opérationnel cet été et les astronomes du monde entier l’attendent avec impatience. La haute sensibilité de la caméra, conçue pour observer dans l’infrarouge et une partie du spectre visible, permettra d’observer des galaxies dans les profondeurs de l’Univers. Pourtant, l’un de ses premiers buts ne sera pas si loin… Treize projets ont été sélectionnés pour tester les capacités de la machine et permettre aux scientifiques de se familiariser avec les différents instruments. tout devrait être fait dans les cinq premiers mois de fonctionnement du télescope. La plupart se concentreront sur l’étude des galaxies lointaines, du milieu intergalactique et des grands trous noirs. Mais il est également prévu de tester le potentiel de James Webb pour la science du système solaire en observant le système jovien. L’équipe du projet prévoit notamment de caractériser la couche nuageuse, les vents, l’activité de la selle et la structure de température de Jupiter, de créer des cartes de l’atmosphère et de la surface de deux de ses satellites (Io et Ganymède) et de caractériser la structure de son système d’anneaux. Les capacités infrarouges de James Webb, en particulier dans l’infrarouge moyen, sont idéales pour percer l’atmosphère de la planète. L’atmosphère terrestre est en effet trop turbulente pour pouvoir calibrer correctement les observations, ce qui ajoute de l’incertitude aux mesures prises depuis la Terre – qui ont déjà été affectées par le rayonnement de fond infrarouge terrestre.
La possibilité de tester les capacités de tous les instruments
Le fait que James Webb soit dans l’espace permet de s’affranchir des perturbations liées au rayonnement de fond infrarouge. le télescope transmettra ainsi des données d’une précision sans précédent à Jupiter. La planète Jupiter, la plus grosse du système solaire, ne nous est pourtant pas inconnue : sa relative proximité a permis aux scientifiques de collecter de nombreuses données à son sujet au fil des années, à travers des observations terrestres et spatiales, mais aussi à travers des missions d’exploration telles que Galileo – qui orbite autour de la planète depuis 1995 et 2003 – et Juno, en orbite jovienne depuis 2016. Cependant, Jupiter a encore des choses à révéler. “Chaque fois que vous en apprenez davantage, il y a des choses que vous ne comprenez pas encore – vous avez donc toujours besoin de plus de données”, a déclaré Imke de Pater, astronome à l’Université de Californie à Berkeley, à DigitalTrends. De nombreux points restent à éclaircir, à commencer par le comportement de son atmosphère, notamment la manière dont elle interagit avec la magnétosphère. Les chercheurs prévoient également d’étudier la célèbre Big Red Spot – l’anticyclone géant qui fait rage dans l’hémisphère sud. “Nous rechercherons les signatures de tout composé chimique unique à [Grande Tache rouge]”Ou cela pourrait être l’origine des chromophores rouges”, a déclaré Leigh Fletcher, planétologue à l’Université de Leicester et membre du projet Jupiter, en 2018. Le système jovien représente avant tout l’opportunité d’étudier des environnements variés, réunis en un seul et même lieu et, par conséquent, de tester toutes les limites du télescope. les quatre instruments embarqués (NIRCam, NIRSpec, MIRI et NIRISS) seront tous mobilisés, dans différentes combinaisons, dans le cadre de ce projet. James Webb devrait rester sur Ios, la troisième plus grande lune de Galilée et plus proche de Jupiter, qui, avec plus de 400 volcans actifs, est l’objet le plus géologiquement actif du système solaire. Le temps d’observation sera également consacré à Ganymède, le plus grand satellite de Jupiter (et de tout le système solaire), qui est à moitié recouvert de glace. C’est aussi la seule lune de notre système à avoir une magnétosphère – probablement créée de manière similaire à celle de la Terre, par des mouvements synaptiques dans son noyau métallique.
Un télescope “très sensible” aux objets proches
Autrement dit, l’équipe s’était initialement fixé des objectifs beaucoup plus ambitieux pour ce projet d’observation. Mais il s’avère que le télescope était trop sensible pour les atteindre ! La machine a été conçue et optimisée avant tout pour les observations de l’Univers lointain… Les planètes n’émettent pas leur propre lumière, elles ne font que refléter la lumière de leur étoile. Mais lorsqu’il s’agit de regarder des détails (ici, les couches atmosphériques, les lunes ou les anneaux de Jupiter), la lumière réfléchie peut affecter les observations – de la même manière qu’une photo prise à contre-jour révèle quelques détails… D’autant plus que Jupiter est très brillant (sa la taille moyenne est de -2,7). Pour que James Webb puisse capturer les détails du système jovien, les scientifiques ont dû modifier certains paramètres et réduire le champ de vision. “Au cours de la première année d’opérations scientifiques, nous nous attendons à ce que Webb écrive des chapitres complètement nouveaux dans l’histoire de notre origine – la formation des étoiles et des planètes”, a déclaré le scientifique spatial Klaus Pontoppidan. Institut des sciences du télescope pour Webb. Comme l’explique le scientifique, les capacités de Webb sont idéales pour élucider la formation des étoiles et des planètes pour trois raisons : la lumière infrarouge est idéale pour voir à travers la poussière sombre, elle prend les signatures thermiques des jeunes étoiles et des planètes, et elle révèle la présence de composés importants. comme l’eau et la chimie organique. Mais pour mieux comprendre les planètes lointaines, notamment pour déterminer la composition de leur atmosphère, il est utile de bien comprendre les planètes de notre système solaire, qui serviront en quelque sorte de référence. L’étude de Jupiter par James Webb sera également l’occasion de développer de nouveaux outils d’analyse qui pourront être utilisés par la communauté des astronomes pour regarder de plus près les autres planètes du système solaire externe. Source : STScI
