سیاره «مشتری» یا «ژوپیتر» که نام آن برگرفته از نام پادشاه خدایان روم باستان است، بزرگترین سیاره منظومه شمسی است. مشتری دارای ۷۹ قمر شناخته شده است. اوایل قرن هفدهم حرکات اقمار این سیاره گالیلئو گالیله (Galileo Galilei) را متقاعد کرد که زمین در مرکز جهان نیست. بیش از ۴۰۰ سال بعد و در همین زمان ستاره شناسان قصد دارند از تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا برای رصد این اجرام معروف استفاده کنند و ابزارهای این تلسکوپ به حدی قدرتمند و کاربردی هستند که می‌توانند درک دانشمندان را بسیار ارتقا دهند.
یک تیم متشکل از بیش از ۴۰ محقق به سرپرستی اخترشناسانی به نام «ایمکه دی پاتر» (Imke de Pater) از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و «تیه‌ری فوش» (Thierry Fouchet) از رصدخانه پاریس، برنامه رصد بلندپروازانه‌ای را طراحی کرده‌اند که مشاهدات علمی مهمی را در منظومه شمسی انجام می‌دهد که از آن میان می‌توان به بررسی سیاره مشتری، سیستم حلقه آن و دو قمر آن به نام‌های آیو و گانیمد اشاره کرد.
دی پاتر گفت: این یک آزمایش واقعاً چالش برانگیز خواهد بود. مشتری بسیار روشن و درخشان است و ابزارهای این تلسکوپ به حدی حساس هستند که می‌توانند به راحتی به بررسی این سیاره درخشان و حلقه‌ها و قمرهای آن بپردازند.
سیاره مشتری
علاوه بر کالیبراسیون ابزارهای تلسکوپ جیمز وب برای رصد درخشش مشتری، ستاره‌شناسان باید چرخش این سیاره را نیز در نظر بگیرند، زیرا یک روز در مشتری تنها ۱۰ ساعت طول می‌کشد. برای تصویربرداری کامل از یک منطقه خاص باید چندین تصویر در کنار هم قرار داده شود. یکی از پدیده‌های جذاب سیاره مشتری «لکه سرخ بزرگ» است. لکه سرخ بزرگ نام بزرگترین توفان عظیم چرخان در سطح سیاره مشتری است. این توفان در راستای کمربندها و منطقه‌های مشتری جریان دارد. در حالی که بسیاری از تلسکوپ‌ها مشتری و طوفان‌های آن را مطالعه کرده‌اند، آینه بزرگ و ابزارهای قدرتمند تلسکوپ جیمز وب، بینش جدیدی را به دانشمندان ارائه خواهند داد.
دی پاتر گفت: ما می‌دانیم که جو بالای لکه سرخ بزرگ سردتر از دیگر مناطق مشتری است، اما در ارتفاعات بالاتر در مزوسفر یا میان‌سپهر، جو گرم‌تر به نظر می‌رسد. ما از تلسکوپ جیمز وب برای بررسی این پدیده استفاده خواهیم کرد. وب همچنین جو منطقه قطبی سیاره مشتری را بررسی خواهد کرد، جایی که فضاپیمای جونو ناسا خوشه‌هایی از چرخندها را کشف کرد. داده‌های طیف‌سنجی جیمز وب نیز جزئیات بیشتری از اندازه‌گیری باد، ذرات ابر، ترکیب گاز و دمای این سیاره را نسبت به داده‌های گدشته در اختیار دانشمندان قرار خواهد داد.
تصویر گرفته شده از سیستم حلقه‌های ژوپیتر (گاسامر) صبت شده توسط فضاپیمای گالیله
حلقه‌های مشتری
هر چهار سیاره غول گازی منظومه شمسی دارای حلقه‌هایی هستند که برجسته‌ترین آن سیاره زحل است. مشتری دارای سه حلقه باریک در اطراف استوای خود است. این حلقه‌ها بسیار کم‌نورتر از حلقه‌های زحل هستند. به نظر می‌آید حلقه‌های مشتری بیشتر از ذرات ریز غبار ساخته شده باشند.
سیستم حلقه سیاره مشتری از سه قسمت تشکیل شده است: یک حلقه اصلی مسطح، یک هاله در داخل حلقه اصلی و یک حلقه نازک بیرونی. سیستم حلقه مشتری به طرز خارق العاده‌ای ضعیف است زیرا ذراتی که حلقه‌ها را تشکیل می‌دهند به قدری کوچک و پراکنده هستند که نور زیادی منعکس نمی‌کنند. در کنار روشنایی سیاره، آنها ناپدید می‌شوند و این موضوع چالشی برای ستاره‌شناسان به وجود می‌آورند.
«مایکل ونگ» (Michael Wong) محقق دانشگاه کالیفرنیا، برکلی گفت: ما واقعاً در حال افزایش قدرت برخی از ابزارهای این تلسکوپ هستیم تا بتوانیم مجموعه جدید و منحصر به فردی از مشاهدات را بدست آوریم. محققان این تیم به دنبال کشفیات جدیدی درباره حلقه‌های این سیاره هستند.
قمر گانیمد
چندین ویژگی خاص درباره قمر یخی گانیمد مشتری آن را برای ستاره‌شناسان جذاب کرده است. گذشته از اینکه گانیمد بزرگترین قمر منظومه شمسی و حتی بزرگتر از سیاره عطارد است، تنها قمری است که میدان مغناطیسی خاص خود را دارد. این تیم برای درک بهتر تعامل این قمر با ذرات موجود در میدان مغناطیسی مشتری، قسمت‌های بیرونی جو گانیمد، بخش خارجی این قمر را بررسی خواهند کرد. همچنین شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد گانیمد ممکن است در زیر سطح ضخیم یخی خود یک اقیانوس آب شور مایع داشته باشد که این موضوع را تلسکوپ جیمزوب با دقت بررسی خواهد کرد.
قمر آیو
علاوه بر قمر گانیمد، قمر دیگری که این تلسکوپ به بررسی آن خواهد پرداخت قمر آیو خواهد بود. آیو از نظر اندازه اندکی بزرگتر از ماه است و با ۴۰۰ آتشفشان فعال، آیو فعال‌ترین جرم از نظر زمین‌شناختی در سامانهٔ خورشیدی است. علت فعالیت آتشفشانی بیش از حد آیو انرژی و اثر جزر و مدی مشتری و سایر قمرهای گالیله‌ای این سیاره بر این قمر است. اخترشناسان قصد دارند از تلسکوپ جیمزوب استفاده کنند تا در مورد تأثیر آتشفشان‌های آیو در جو آن اطلاعات بیشتری کسب کنند. آیو اندکی از ماه زمین بزرگتر است. با سطحی پر از حفره و لرزش‌های مداوم ناشی از فورانات آتشفشانی، آیو یک جهنم آتشین در سامانهٔ خورشیدی محسوب می‌شود. به رغم سرمای کافی برای پوشاندن سطح قمر با لایه‌هایی از دی‌اکسید گوگرد منجمد وجود دارد، این قمر داخلی بزرگ مشتری، آتشفشانی‌ترین دنیای شناخته شده سامانه خورشیدی است.
تصویر قمر آیو که از داخل فضاپیمای کاسینی گرفته شده است
تلسکوپ فضایی «جیمز وب»
تلسکوپ فضایی جیمز وب جایگزین تلکسوپ فضایی هابل خواهد بود. تلسکوپ جیمز وب با اندازه‌ای بزرگتر و قدرتی بالاتر و البته هدف‌هایی متفاوت در دست طراحی است. این تلسکوپ دارای آینه‌ای عظیم خواهد بود که بر قدرت رصدگری آن می‌افزاید و به علاوه نسبت به هابل دورتر از زمین مستقر خواهد شد. بودجه ۸.۸ میلیارد دلاری تلسکوپ تلسکوپ فضایی جیمز وب آن را به یکی از بزرگترین و پرهزینه‌ترین پروژه‌های تاریخ ناسا مبدل ساخته است. چهار ابزار علمی بسیار پیشرفته برای تلسکوپ فضایی جیمز وب در نظر گرفته شده است.
آینه اصلی جیمز وب که عنصر بصری این تلسکوپ است، از ۱۸ قسمت آینه شش ضلعی تشکیل شده که آینه‌ای با قطر ۶٫۵ متر را تشکیل می‌دهند. این آینه بسیار بزرگتر از آینه هابل با قطر ۲٫۴ متر است. بر خلاف هابل که طیف‌های اشعه فرابنفش، طیف مرئی و مادون قرمز (۰٫۱ تا ۱ میکرومتر) را مشاهده می‌کند، تلسکوپ جیمز وب در محدوده فرکانس پایین‌تری از نور مرئی با طول موج بلند از طریق مادون قرمز (۰٫۶ تا ۲۷ میکرومتر) رصد خواهد کرد که به آن اجازه می‌دهد اجرام بزرگ انتقال به سرخ را مشاهده کند که برای هابل بیش از حد دور و بسیار قدیمی هستند.
این تلسکوپ باید بسیار سرد نگه داشته شود تا بتواند اشعه مادون قرمز را بدون تداخل دریافت کند، بدین منظور تلسکوپ در فضا در نزدیکی نقطه لاگرانژی خورشید قرار خواهد گرفت و یک آفتابگیر بزرگ آینه و دیگر قطعات تلسکوپ را در دمای زیر ۲۲۳/۲- درجه سانتی‌گراد نگه می‌دارد. تلسکوپ جیمز وب توسط ناسا با مشارکت آژانس فضایی کانادا و آژانس فضایی اروپا توسعه داده شده است و به افتخار «جیمز ای. وب» که از سال ۱۹۶۱ تا ۱۹۶۸ به عنوان مدیر ناسا مشغول به کار بوده و نقش مهمی در برنامه فضایی آپولو داشته، نامگذاری شده است.
اکنون تلسکوپ فضایی جیمز وب سرهم بندی شده و برای سپری کردن مجموعه نهایی آزمایش‌های خود آماده است. این تلسکوپ هنگامی که در مدار مقرر قرار بگیرد، سپر خورشیدی پنج لایه خود را باز خواهد کرد که مساحت آن به اندازه یک زمین تنیس می‌رسد. ناسا هم اکنون ۳۱ اکتبر ۲۰۲۱ (مهر ۱۴۰۰) را به دلیل تأثیرات ناشی از بیماری همه‌گیر کروناویروس جدید (کووید-۱۹) و همچنین چالش‌های فنی برای پرتاب تلسکوپ فضایی جیمز وب از گویان فرانسه هدف قرار داده است. پیش از این قرار بود این تلسکوپ فضایی در ماه مارس ۲۰۲۱ (اسفند ۹۹) روانه فضا شود.
«توماس زوربوچن» مدیر ماموریت‌های علمی ناسا در دفتر مرکزی آژانس در واشنگتن گفت: تلسکوپ فضایی جیمز وب پیچیده‌ترین رصدخانه فضایی در جهان و اولین اولویت علمی ما است و ما بسیار سخت کار کرده‌ایم تا پیشرفت این پروژه را در طول همه گیری بیماری کووید-۱۹ ادامه دهیم. تیم عملیاتی همچنان بر رسیدن به نقاط عطف و رسیدن به راه‌حل‌های فنی که ما را به این تاریخ پرتاب جدید در سال آینده برساند، متمرکز شده است.
آزمایش این رصدخانه فضایی همچنان در شرکت «نورثروپ گرومن» (Northrop Grumman) که شریک اصلی این ماموریت است در ساحل ردوندوی کالیفرنیا با وجود چالش‌های مربوط به کووید-۱۹ ادامه دارد.