Om de betekenis van de Spitzer-ruimtetelescoop voor het begrip van ons zonnestelsel te begrijpen, denk aan wat de stoommachine betekende voor de industriële revolutie.

Een nationaal team van wetenschappers publiceerde vandaag in het tijdschrift Natuurastronomie twee papers die een inventarisatie geven van de belangrijkste ontdekkingen die mogelijk zijn gemaakt dankzij Spitzer en die richtlijnen geven over waar de volgende generatie ontdekkingsreizigers de James Webb Space Telescope (JWST) moet richten wanneer deze in oktober 2021 wordt gelanceerd.

"De Spitzer Space Telescope deed veel belangrijke ontdekkingen in het zonnestelsel tijdens zijn 16 jaar durende missie, en het is belangrijk om de hoogtepunten hiervan vast te leggen met nuttige referenties voor toekomstige wetenschappers om te gebruiken in hun onderzoek, " zegt Carey M. Lisse, van het Johns Hopkins Applied Physics Lab, hoofdauteur van één paper.

Lisse, een planetaire astronoom, stelde het team van 27 auteurs samen die de legacy papers hebben geschreven. De auteurs werden geselecteerd op basis van de belangrijke ontdekkingen die ze deden met Spitzer tijdens zijn 16-jarige missie. Het team bestaat uit drie onderzoekers van de University of Central Florida, die suggesties doen voor de volgende ruimtetelescoopmissie.

David Trilling, een planetaire wetenschapper en professor aan de Northern Arizona University, is de hoofdauteur van het tweede artikel.

Toen Spitzer in 2003 werd gelanceerd, het bevatte infrarooddetectoren van ongekende gevoeligheid, astronomen een nooit eerder mogelijke kijk op het heelal bieden. Dankzij observaties van Spitzer door de jaren heen, wetenschappers hebben nieuwe inzichten gekregen in, bijvoorbeeld, de samenstelling van kometen, de ijzige oppervlakken van koude, verre lichamen voorbij Neptunus, de warmtestraling die wordt afgegeven door asteroïden, de mate van vrij zwevend stof in het binnenste zonnestelsel, en de samenstelling en eigenschappen van de atmosferen van Uranus en Neptunus. Spitzer slaagde er zelfs in een nieuwe ring van Saturnus te ontdekken. De veel vertraagde JWST, die eveneens de infrarode kosmos zal bestuderen, zal naar verwachting voortbouwen op de uitgebreide resultaten van Spitzer, inclusief het nemen van de volgende stap in onze studie van het zonnestelsel.

UCF-professor Yan Fernandez, die gespecialiseerd is in kometen, zei dat de kranten enkele van de projecten bevatten waar hij het meest trots op is in zijn carrière. Fernandez is co-auteur van beide artikelen.

"Ik denk dat deze documenten het rendement op de investering voor Spitzer aantonen, Fernandez zei. "Deze ruimtetelescopen worden gefinancierd door de belastingbetaler, ten slotte. Meer filosofisch, Spitzer heeft ons dichter bij die grote vragen gebracht over waarom het zonnestelsel en de aarde hier in de eerste plaats zijn. Spitzer was niet alleen geweldig voor het zonnestelsel, maar het was geweldig om exoplaneten te bestuderen, geweldig voor het bestuderen van planeetvorming, en geweldig voor het bestuderen van stervorming. Allemaal belangrijk om te begrijpen waarom ons zonnestelsel is geworden zoals het is gegaan."

Noemí Pinilla-Alonso zei dat astronomie gebaseerd is op geduld en samenwerking. Ze bestudeert Trans-Neptunian Objects aan het Florida Space Institute van UCF en droeg bij aan de paper samen met postdoctoraal wetenschapper Estela Fernández-Valenzuela van het instituut. Pinilla-Alonso behoort tot een handvol wetenschappers die al gegarandeerde tijd op JWST hebben als het eenmaal is plaats. Ze maakt deel uit van het team dat het instrument vanaf de grond gaat kalibreren.

"Het beantwoorden van één vraag kost de inspanning van meerdere wetenschappers of groepen, elk van hen met een unieke reeks vaardigheden, " zegt Pinilla-Alonso. "Mijn bijdrage aan dit werk is om het basisrecept te geven van welke ingrediënten nodig zijn om een ​​ijzig lichaam in het zonnestelsel te bouwen of te koken. En dit is een belangrijk stuk informatie dat nodig is om vragen te beantwoorden zoals hoe is het zonnestelsel ontstaan? Hoe is het geëvolueerd naar zijn huidige staat? Hoe vergelijkbaar of verschillend is ons zonnestelsel van de lange lijst, meer dan 3, 000, van exoplanetaire systemen ontdekt?"

Fernandez-Valenzuela bestudeert ook Trans-Neptunian Objects en hield eerder dit jaar workshops om wetenschappers te helpen succesvolle voorstellen voor te bereiden om tijd op de JWST te krijgen zodra NASA het proces opent.

"Dit werk heeft ons geholpen te begrijpen wat we met Spitzer-gegevens kunnen doen en hoe we de JWST-mogelijkheden kunnen gebruiken om licht te werpen op problemen die Spitzer niet kon beantwoorden, ', zegt Fernández-Valenzuela.

"Met Spitzer hebben we specifieke materialen kunnen detecteren die onmogelijk waren te detecteren met telescopen op de grond. vanwege de sfeer, of met behulp van de Hubble-ruimtetelescoop, " zegt Fernández-Valenzuela. "Nu met JWST zullen we in staat zijn om informatie te verkrijgen over veel zwakkere objecten dan momenteel mogelijk is. Ik kijk uit naar die dag, want het zal een zeer belangrijke mijlpaal zijn voor dit onderzoeksgebied. Het zal veel meer informatie opleveren over de vorming van het buitenste zonnestelsel."

Spitzer werd uitgeschakeld in januari 2020, 11 jaar voorbij zijn belangrijkste missie.

"Spitzer was gevoelig voor infraroodstraling, in tegenstelling tot zichtbaar licht, ' zegt Trilling. 'In veel opzichten, Spitzer gaf een beeld van het universum en van planetaire lichamen in ons zonnestelsel die wetenschappers nog nooit eerder hadden gezien. Deze technologische revolutie leverde nieuwe inzichten op in de vorming en evolutie van ons zonnestelsel."