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- 데이터의 품질과 광범위한 감도는 행성 연구원의 기대치를 능가

James Webb 망원경은 목성을 새로운 시각으로 보여준다.
적외선 이미지는 오로라, 높은 구름 및 희미한 고리를 나타낸다.

James Webb 우주 망원경은 우주의 깊이를 관찰할 뿐만 아니라 목성과 같은 가까운 행성을 완전히 새로운 시각으로 보여준다. 가스 거인의 새로운 이미지는 오로라와 대적점과 같은 두드러진 현상뿐만 아니라 희미하고 일반적으로 거의 보이지 않는 고리와 작은 위성인 Amalthea와 Adrastea를 보여준다. 이러한 데이터의 품질과 광범위한 감도는 행성 연구원의 기대치를 능가한다. 

▲ James Webb 우주 망원경으로 촬영한 적외선의 목성, 희미한 고리, 작은 위성 Amalthea와 Adrastea. © NASA/ESA/ CSA, Jupiter ERS Team / Ricardo Hueso(UPV/EHU) 및 Judy Schmidt

James Webb 우주 망원경은 첫 번째 이미지에서 모든 기대치를 초과했다.
6.50미터 길이의 거울과 최첨단 적외선 장비 덕분에 이전의 어떤 망원경보다 우주 속을 더 선명하고 깊이 있게 볼 수 있다. 그의 데이터 덕분에 천문학자들은 이미 초기 은하에 대한 몇 가지 새로운 기록을 세웠다. 동시에 적외선 범위의 고해상도는 태양계의 외계행성이나 행성과 같은 주변 물체의 새로운 측면을 조사할 수 있는 기회를 제공한다.

고리와 달이 있는 목성

이제 목성을 적외선으로 보여주는 James Webb 망원경의 두 이미지가 제공됐다.
망원경의 근적외선 카메라(NIRCam)는 가스 거인에서 반사된 빛을 포착하기 위해 세 가지 다른 필터를 사용했다. 이를 통해 다양한 파장 범위의 적외선을 개별적으로 평가하고 표시할 수 있다. 적외선은 눈에 보이지 않기 때문에 파장 범위는 가시적인 색상으로 "변환"된다.

첫 번째 노출은 목성, 작은 위성인 아말테아와 아드라스테아, 그리고 고리 모양의 고리를 보여준다. 후자는 행성 자체보다 백만 배 더 희미하므로 일반적으로 일반 망원경 이미지에서는 볼 수 없다. 그러나 Webb 망원경의 높은 감도 덕분에 둘 다 똑같이 선명하게 이미지를 얻을 수 있다. 사진에서 멀리 떨어진 일부 은하도 볼 수 있다. 적외선의 파장이 긴 부분은 붉은색을 띠고 파장이 짧은 부분은 푸른색을 띤다.
Webb 망원경으로 목성 관측을 이끈 천문학자 Imke de Pater는 "솔직히 우리는 이미지가 이렇게 좋을 줄 몰랐다. 목성의 세부 사항뿐만 아니라 고리, 작은 위성 및 은하까지 모두 한 번에 볼 수 있다는 것은 정말 놀라운 일이다"라고 말했다.

▲ 오로라와 대적점이 있는 목성의 클로즈업. © NASA/ESA/CSA, Jupiter ERS Team / Judy Schmidt

북극광과 대적점

두 번째 사진은 목성의 초상화를 보여준다.
확장된 극광은 북극과 남극에서 명확하게 볼 수 있으며 여기에서 방출되는 복사는 붉은 색조로 표시된다. 이 높은 오로라 아래에서는 극지방의 높은 고도에서 응축된 노란색과 녹색의 흐릿한 베일 구름을 볼 수 있다. 반면에 낮은 구름층에 의해 반사된 광선의 부분은 더 푸르게 나타난다.

대적반(Great Red Spot)도 선명하게 보인다. 이 거대한 저기압의 빽빽하고 높은 구름이 특히 많은 양의 복사를 반사하기 때문에 이 적외선 이미지에서 밝게 보인다. AURA(University for Research in Astronomy)의 하이디 해멜(Heidi Hammel)은 "밝기는 또한 이 구름의 높은 고도를 나타낸다. 행성의 적도 지역과 유사하게 대적점에도 높은 고도의 구름 베일이 있다"라고 설명했다.

"새로운 관점“

이 이미지는 다른 훨씬 작은 사이클론을 밝은 점으로 보여준다.
"우리는 이러한 목성의 많은 특징을 이전에 여러 번 보았지만 James Webb 망원경의 적외선 파장은 우리에게 새로운 관점을 제공한다"라고 de Pater가 말했다. "근적외선에서 중적외선 이미지와 스펙트럼의 조합을 통해 대적점과 오로라 지역의 역학, 화학 및 온도 구조의 상호 작용을 보다 면밀히 탐색할 수 있다.“

James Webb 우주 망원경은 데이터를 완성된 이미지로 지구에 보내지 않고 밝기 값의 숫자 열로 보낸다. 그런 다음 특수 소프트웨어를 사용하여 이미지로 변환하고 가시적인 색상 스펙트럼으로 전송해야 한다. 캘리포니아 시민 과학자 Judy Schmidt와 천문학자 Ricardo Hueso는 목성의 이미지를 만들었다.
출처: NASA

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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