ה טלסקופ החלל ג'יימס ווב זה כמו מפלגת המאה שדוחה כל הזמן. בשל מורכבותו העצומה וכמה קריאות חריגות שהתגלו במהלך בדיקת הרטט, תאריך ההשקה של טלסקופ זה נדחק פעמים רבות לאחור - הוא צפוי להשיק מתישהו בשנת 2021. אך מסיבות מובנות, נאס"א נותרה מחויבת לראות זאת שליחות דרך.
לאחר הפריסה, ה- JWST יהיה הטלסקופ החלל החזק ביותר בפעולה, וסוויטת הכלים המתקדמת שלו תחשוף דברים על היקום שמעולם לא נראו עד כה. בין אלה ניתן למצוא את האטמוספרות של כוכבי לכת חוץ-סולאריים, שיורכבו בתחילה מענקיות גז. בכך, JWST ישכלל את החיפוש אחר כוכבי לכת ראויים למגורים, ובסופו של דבר יתחיל לבחון כמה מועמדים פוטנציאליים.
ה- JWST יעשה זאת בשילוב עם לוויית הסקר Exoplanet Survey (TESS) שהתפרס לחלל בחודש אפריל 2018. כפי שהשם מרמז, TESS תחפש אחר כוכבי לכת בשיטת הטרנזיט (aka. Transit Photometry), שם מנוטרים כוכבים על ידי מטבלים תקופתיים בבהירות - אשר נגרמים על ידי כוכב לכת שעובר מולם יחסית לצופה.
כמה מהתצפיות הראשונות של ווב יתקיימו באמצעות תוכנית המדע לשחרור מוקדם של המנהל - צוות חוצה כוכבי לכת Exoplanet במרכז המבצע למדע של ווב. צוות זה מתכנן לערוך שלושה סוגים שונים של תצפיות שיספקו ידע מדעי חדש והבנה טובה יותר של מכשירי המדע של ווב.
כפי שהסביר ג'ייקוב בין מאוניברסיטת שיקגו, חוקר משותף בפרוייקט האקסופלאנט המעבר, בהודעה לעיתונות של נאס"א:
"יש לנו שתי מטרות עיקריות. הראשון הוא לקבל העברת נתונים של Exoplanet מ- Webb לקהילה האסטרונומית בהקדם האפשרי. השנייה היא לעשות כמה מדעים גדולים כדי שהאסטרונומים והציבור יוכלו לראות עד כמה מצפה הכוכבים הזה חזק. "
כנטלי בטלהא ממרכז המחקר של איי.אס.איי, NASA, החוקרת הראשית של הפרויקט, הוסיפה:
"מטרת הצוות שלנו היא לספק ידע ביקורתי ותובנות לקהילה האסטרונומית שתסייע לזרז את המחקר באקספלנט ולנצל את מיטב ה- Web בזמן המוגבל שיש לנו."
לתצפית הראשונה שלהם, JWST יהיה אחראי על אפיון האווירה של כוכב לכת על ידי בחינת האור שעובר דרכו. זה קורה בכל פעם שכוכב לכת עובר מול כוכב, והאופן בו אור נספג באורכי גל שונים מספק רמזים להרכב הכימי של האטמוספרה. לרוע המזל, לטלסקופי החלל הקיימים לא הייתה הרזולוציה הנחוצה כדי לסרוק שום דבר שקטן יותר מאשר ענקית גז.
ה JWST, בעזרת מכשירי האינפרא אדום המתקדמים שלה, יבדקו את האור העובר באטמוספירות של exoplanet, יפצל אותו לספקטרום הקשת ואז יסיק את קומפוזיציה של האטמוספרות על בסיס אילו חלקים של אור חסרים. לצורך תצפיות אלה, בחר צוות הפרויקט את WASP-79b, אקסופלאנאט בגודל יופיטר, המקיף כוכב בקבוצת ערידנוס, בערך 780 שנות אור מכדור הארץ.
הצוות מצפה לאתר ולמדוד את שפע המים, הפחמן החד-חמצני והפחמן הדו-חמצני ב- WASP-79b, אך הוא גם מקווה למצוא מולקולות שטרם התגלו באטמוספרות האקסופלאטיות. לתצפית השנייה שלהם, הצוות יעקוב אחר "צדק חם" המכונה WASP-43b, כוכב לכת המקיף את כוכבו בפרק זמן של פחות מ 20 שעות.
כמו כל האקסופלאנטות שמקפות קרוב לכוכביה, ענקית הגז הזו נעולה בצורה נאותה - כאשר צד אחד תמיד פונה לכוכב. כאשר הכוכב נמצא מול הכוכב, אסטרונומים מסוגלים לראות רק את החלק האחורי והקריר יותר שלו; אך תוך כדי מסלולו, צפו של היום החם באטיות. על ידי התבוננות בכוכב הלכת הזה במלוא מסלולו, אסטרונומים יוכלו לצפות באותם וריאציות (הידועות כעקומת פאזות) ולהשתמש בנתונים כדי למפות את הטמפרטורה, העננים והכימיה האטמוספירה של כדור הארץ.
נתונים אלה יאפשרו להם לדגום את האווירה לעומקים שונים ולקבל תמונה שלמה יותר של המבנה הפנימי של כדור הארץ. כפי שעידן שעועית:
"ראינו כבר וריאציות דרמטיות ובלתי צפויות לכוכב הלכת הזה עם האבל וספיצר. עם Webb אנו נחשוף את הווריאציות הללו בפירוט רב יותר באופן משמעותי להבנת התהליכים הפיזיים האחראיים. "
לתצפית השלישית, הצוות ינסה להתבונן ישירות בכוכב לכת. זה מאתגר מאוד, מכיוון שאור הכוכב בהיר בהרבה ולכן מעיר את האור הקלוש המוחזר באטמוספירה של כוכב הלכת. אחת השיטות להתייחסות לכך היא למדוד את האור שמגיע מכוכב כאשר הכוכב גלוי, ושוב כאשר הוא נעלם מאחורי הכוכב.
על ידי השוואה בין שתי המדידות, אסטרונומים יכולים לחשב כמה אור מגיע מכוכב הלכת בלבד. טכניקה זו עובדת בצורה הטובה ביותר עבור כוכבי לכת חמים מאוד הזוהרים באור אינפרא אדום, וזו הסיבה שבחרו WASP-18b לתצפית זו - צדק חם שמגיע לטמפרטורות של כ -2,900 K (2627 מעלות צלזיוס; 4,800 מעלות צלזיוס). בתהליך הם מקווים לקבוע את הרכב הסטרטוספרה המחניקת של כדור הארץ.
בסופו של דבר, תצפיות אלה יעזרו לבחון את יכולות ה- JWST ולכייל את מכשיריה. המטרה הסופית תהיה לבחון את האטמוספירות של צמחיית-אכסניות בעלת פוטנציאל ראוי למגורים, שבמקרה זה יכללו כוכבי לכת סלעיים (aka. "דמוי אדמה"), שמקיפים כוכבי ננס אדומים בעלי מסה נמוכה, עמומים יותר. בנוסף להיותו הכוכב הנפוץ ביותר בגלקסיה שלנו, גם גמדים אדומים מאמינים כי הם המקום הסביר ביותר למצוא כוכבי לכת דמויי כדור הארץ.
כפי שהסביר קווין סטיבנסון, חוקר במכון המדעי של טלסקופ החלל וחוקר משותף במיזם:
"על TESS לאתר יותר מתריסר כוכבי לכת המסתובבים באזורים המיושבים בגמדים אדומים, שחלקם עשויים להיות ראויים למגורים ממש. אנו רוצים ללמוד אם כוכבי הלכת הללו כוללים אטמוספרות ו- Webb יהיה זה שיגיד לנו. התוצאות יעברו דרך ארוכה לקראת תשובה לשאלה האם תנאים חיוביים לחיים נפוצים בגלקסיה שלנו. "
ה טלסקופ החלל ג'יימס ווב יהיה המצפה המדעי הראשון בעולם למדע החלל, לאחר הפריסה שלו, ויסייע לאסטרונומים לפתור תעלומות במערכת השמש שלנו, ללמוד Exoplanets, ולצפות בתקופות הקדומות ביותר של היקום כדי לקבוע כיצד התפתח המבנה בקנה מידה הגדול שלו לאורך זמן. מסיבה זו ניתן להבין מדוע נאס"א מבקשת שהקהילה האסטרונומית תהיה סבלנית עד שהם בטוחים שהיא תפרוס בהצלחה.
כאשר התשלום אינו פחות מתגליות פורצות דרך, זה רק הוגן שאנחנו מוכנים לחכות. בינתיים, הקפד לבדוק את הסרטון הזה כיצד מדענים חוקרים אטמוספרות בשטח באדיבות המכון למדע טלסקופ החלל:
