Proč může teleskop James Webb pořizovat tak jasné snímky Saturnu, ale nedokáže správně vyfotografovat kometu 3I/ATLAS?
Teleskop James Webb (JWST) má dostatečné úhlové rozlišení pro obrovský Saturn, ale není schopen zachytit malé jádro a ohon komety z důvodu vzdálenosti k nim. Co vlastně znamená úhlové rozlišení?
Když se díváme na planetu, naše oko se nachází na vrcholu trojúhelníku, jehož základnou je průměr planety. Označíme vzdálenost k planetě jako R a její průměr jako d. Školní geometrie nás učí, že úhel δ při vrcholu trojúhelníku, kde se nachází naše oko, je možné spočítat pomocí jednoduchého vzorce:
tg δ = d / R
To znamená, že čím menší je objekt a čím dál od nás se nachází, tím menší je úhel δ, pod kterým ho vidíme. Tento úhel se nazývá úhlový nebo viditelný průměr planety.
Rozlišení je maximální úhel, pod kterým se objekt stále jeví jako bod. Například úhlové rozlišení lidského oka je přibližně jednu úhlovou minutu. To znamená, že člověk s ideálním zrakem vidí ze vzdálenosti jednoho kilometru kouli o průměru až 30 centimetrů jako bod, zatímco větší objekty už vidí jako něco rozlitého.
Dále se zaměřme na výpočet. Rozlišení teleskopu James Webb je přibližně 0,1 úhlové sekundy. Vzdálenost od Země k JWST je zanedbatelná ve srovnání s vzdálenostmi k Saturnu a k 3I/ATLAS. Takže můžeme říkat, že JWST je vidí ze Země.
Úhlový průměr Saturnu při pohledu ze Země se pohybuje mezi 15 a 20 úhlovými sekundami, v závislosti na neustále se měnící vzdálenosti mezi našimi planetami. To znamená, že viditelný průměr Saturnu je 150–200krát větší než minimum potřebné k tomu, aby JWST mohl učinit jasný snímek. Představte si, že vidíte z jednoho kilometru neozbrojeným okem 16patrovou budovu.
Na druhé straně máme mezihvězdnou kometu 3I/ATLAS. Její maximální blízkost k Zemi je 270 milionů kilometrů. Průměr jádra komety je podle nepřímých odhadů maximálně 6 kilometrů. To znamená, že viditelný průměr jádra se měří v úhlových milisekundách, a pro JWST se to stává prostě bodem, tedy v nejlepším případě jedním pixelem. Nicméně pod slunečními paprsky začalo ledové jádro komety odpařovat a obklopilo ho oblak plynů a prachu – koma. Koma nemá jasné hranice, ale koncentrace hmoty – a tedy i jasnost komy – rychle klesá s vzdalováním od jádra komety. Na snímcích JWST tedy koma 3I/ATLAS zabírá jen několik desítek pixelů.
Pokud se chcete dozvědět více o kometách, doporučuji další materiály o této tématice.
