2018年10月、ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡（JWST）が軌道に打ち上げられます。 NASAの次世代宇宙望遠鏡プログラムの一環として、JWSTは今後数年間、宇宙の歴史のあらゆる段階を研究します。これには、（ビッグバンによって引き起こされた）宇宙の最初の光、最初に形成された銀河、および近くの星系にある太陽系外惑星の探査が含まれます。
これらすべてに加えて、JWSTは太陽系の研究にも専念します。 NASAが最近発表したように、望遠鏡は赤外線機能を使用して、太陽系の2つの「海の世界」、木星の月のエウロパと土星の月のエンケラドスを研究します。そうすることで、NASAの以前に行われた観測に追加されます ガリレオ そしてカッシーニ オービターとこれらの氷の衛星への将来のミッションを導くのに役立ちます。
月は望遠鏡（別名、保証された時間オブザーバー）の開発を手伝った科学者によって選ばれたので、それを最初に使用する特権を与えられます。望遠鏡の主な目標の1つは宇宙の生命の起源を研究することであるため、望遠鏡のターゲットのリストにヨーロッパとエンケラドスが追加されました。居住可能な太陽系外惑星を探すことに加えて、NASAは私たち自身の太陽系内の物体を研究したいと考えています。
主な焦点の1つは、エンケラドスとエウロパの氷のような表面を突き抜けることが観察された水の噴煙にあります。 2005年以来、科学者たちはエンケラドスがその南極地域から定期的に噴火するプルームを持ち、水と有機化学物質を噴出して土星のEリングを補充していることを知っています。それ以来、これらのプルームはエンケラドスの氷の表面の下に存在する内部の海にずっと達していることが発見されました。
2012年、ハッブル宇宙望遠鏡を使用する天文学者は、ヨーロッパからの同様のプルームを検出しました。これらのプルームは、月の南半球から発見され、最大200 km（125マイル）の宇宙に到達すると推定されていました。その後の研究では、これらのプルームは断続的であり、おそらく内部から表面に水と有機物が降り注いでいることが示された。
これらの観測は、ヨーロッパとエンケラドスが生命を宿すことができる暖かい海を内陸に持っているというケースを強化したので、特に興味深いものでした。これらの海は、潮汐の屈曲によって引き起こされる内部の地質学的活動の結果であると考えられています。によって収集された証拠に基づいて ガリレオ そして カッシーニ オービター、科学者はこれらの表面プルームがこれらの同じ地質学的プロセスの結果であると理論づけました。
この活動の存在は、これらの月がコア-マントル境界に位置する熱水噴出孔を持っていることも意味する可能性があります。地球上では、海底にある熱水噴出孔が生命の出現に大きな役割を果たしたと考えられています。そのため、太陽系内の他の天体へのそれらの存在は、地球外生命の可能性のある指標と見なされています。
これらの「海の世界」を研究する取り組みは、NASAのゴダード宇宙飛行センターの惑星科学者であるGeronimo Villanuevaが主導します。彼が最近のNASAの報道声明で説明したように、彼と彼のチームは特定の基本的な質問に対処します：
「彼らは水の氷でできていますか？湯気は出ていますか？活性領域と放出された水の温度はどのくらいですか？ウェッブ望遠鏡の測定により、これまでにない精度と精度でこれらの問題に対処することができます。」
Villanuevaのチームは、太陽系を研究するためのより大きな取り組みの一部です。これは、天文学研究大学協会（AURA）の副社長であるHeidi Hammelが主導しています。彼女がJWSTの「オーシャンワールド」キャンペーンをスペースマガジンにメールで説明したように、
「私たちはこれらの海の世界とアクティブなスポットでのプルーム活動の痕跡を探します。 NIRCAMの近赤外線カメラを使用すると、「アクティブ」（プルームを作成）である可能性のある月の一般的な領域を区別するのに十分な空間解像度が得られます。また、分光法（特定の色の光を調べる）を使用して、プルーム材料内の水、メタン、およびその他のいくつかの有機種の存在を検出します。」
エウロパを研究するために、ビジャヌエバと彼の同僚は、JWSTの近赤外線カメラ（NIRCam）を使用してエウロパの高解像度画像を撮影します。これらは、月の表面を調査し、プルームと地質活動を示すホットスポットを検索するために使用されます。プルームが見つかったら、チームはウェッブの近赤外線スペクトログラフ（NIRSpec）と中赤外線機器（MIRI）を使用してその構成を決定します。
エンケラドスのチームは、プルームの分子組成を分析し、その表面の特徴の幅広い分析を行います。サイズが小さいため、表面の高解像度は不可能ですが、これは問題ではないので、 カッシーニ オービターはすでにその表面地形の多くをマッピングしています。すべて言った、 カッシーニ は過去13年間を土星システムの研究に費やしており、この9月15日の使命の「グランデフィナーレ」フェーズを終了します。
これらの調査により、メタン、エタノール、エタンなどのプルームに有機的な痕跡が見つかることが期待されます。公平を期すために、JWSTの観測がこれらの月からのプルームと一致すること、または排出物に検出可能な十分な有機分子が含まれていることの保証はありません。さらに、これらの指標は地質学的プロセスによって引き起こされることもあります。
それにもかかわらず、JWSTは科学者がこれらの月の活動領域をよりよく特徴付けることを可能にする証拠を提供することは確実です。また、NASAのEuropa Clipperミッションなど、将来のミッションで関心のある場所を正確に特定できることも期待されています。オービターと着陸船で構成されているこのミッション（2020年代に打ち上げられる予定）は、エウロパが居住可能かどうかを判断しようとします。
ハンメル博士が説明したように、これら2つの「海の月」の研究は、宇宙における生命の起源についての理解を深めることも目的としています。
「これらの2つの海の月は、私たちが知っているように、水ベースの生命を宿すかもしれない環境を提供すると考えられています。この時点で、他の場所での生活の問題は完全に不明ですが、多くの憶測があります。 JWSTは、これらの居住可能性のある環境の理解に私たちを近づけ、現在開発中のロボット宇宙船ミッション（Europa Clipper）を補完し、将来的に計画される可能性があります。同時に、JWSTは他の星の周りにある惑星のはるかに遠い潜在的に居住可能な環境を調査します。これらの2つの探査線（ローカルと遠方）により、他の場所での生活の探求に大きな進歩をもたらすことができます。」
JWSTが配備されると、これまでに構築された中で最も強力な宇宙望遠鏡となり、18の分割されたミラーと赤外線宇宙を研究するための一連の機器に依存します。ハッブル宇宙望遠鏡に取って代わるものではありませんが、多くの点でこの歴史的な使命の自然な相続人です。そして、それは確かにハッブルの最大の発見の多くに拡大すると期待されています。
NASAの好意により、JWSTが今後数年間に提供する分光データの種類に関するこのビデオを必ずチェックしてください。
