A Titán felhői a James Webb-űrteleszkóp felvételén

Tízszer olyan távol van a Naptól, mint a Föld, sűrű légköre van, felszínének változatos a domborzata és tavak-tengerek, sőt folyók is tarkítják: ez a Titán. A hold felszínén azonban szénhidrogének (metán, etán) alkotják a tavakat, s a légkörében is sűrű, a vizuális megfigyelést akadályozó homályt teremtenek ezek a vegyületek.
Egykor a NASA Szaturnusz-családot vizsgáló Cassini űrszondája, és a vele utazó Huygens nevű európai készítésű és üzemeltetésű külön kis szonda keresték fel holdat, amely 2005 januárjában sikeresen landolt is a Titán felszínén. A Cassini küldetése azonban 2017-ben lezárult, és hosszú még az út egy következő, Naprendszerünknek e régióját vizsgáló küldetésig. Ezért is rendkívül fontos a James Webb-űrteleszkóp képessége arra, hogy kiváló technikai adottságai révén távolról végezzen ultramodern megfigyeléseket.

2022. december 1-jén hozták nyilvánosságra azokat a felvételeket, amelyeket egy hónappal előbb, november 4-én és 6-án készített az űrteleszkóp, és amelyeken a Titán felhőzetének változásait is megfigyelhetjük. A Webb és a Hawaiin üzemelő Keck óriásteleszkóp közös munkája eredményeként, és az infravörös hullámhosszú megfigyelésnek köszönhetően olyan látványban lehet részünk, amire a szakemberek hosszú-hosszú évek óta vártak. A Webb nemcsak a hold légkörének összetételére pillanthat rá, hanem az időjárását is észlelheti, emellett a felszínről is kaphat némi képet, annak sötét és világos régiói formájában. A Titán a Naprendszer egyetlen légkörrel rendelkező holdja, így ez kiemelten érdekessé teszi a vele kapcsolatos megfigyeléseket.

A NIRCam közeli infravörös hullámhosszban november 4-én készült felvételeinek összehasonlításából bebizonyosodott, hogy a felvételen egy felhőt láthatnak a hold északi féltekéjén – nem sokkal később egy másik felhőt is sikeresen megfigyeltek. Ezek pedig azért voltak fontosak, mert igazolták a korábbi számítógépes modellezést, amely a Titán időjárásáról készült.

Miután kiderült, hogy felhőket találtak, nagyon gyors utánkövetésre kérték fel a Keck teleszkóp üzemeltetőit, és két nappal későbbre sikerült is besorolni a megfigyelést. Ez igazolta: valóban felhők voltak a Webb képein, ráadásul azok változására is rávilágított az újabb megfigyelés. Azt ugyan nem lehet bizonyosan állítani, hogy ugyanazokat a felhőket látta a két teleszkóp, vagy két nap alatt újak képződtek hasonló helyeken (az évszakos megvilágítás ezt lehetővé teszi egyébként), azonban az, hogy szezonális időjárást látunk, az bizonyos. Amint a Keck felvétele is elkészült, a Titán légkörének modellezésével foglalkozó szakember munkája volt a következő lépés, hiszen értelmezni kellett a látottakat.

További segítség volt a felvételek értelmezésében az is, hogy a Webb közeli-infravörös spektrográfja is megfigyeléseket végzett – ennek segítségével olyan összetevőit is láthatjuk a légkörnek és a holdnak, amelyeket egyébként földi megfigyeléssel a légkörünk jelentette akadály miatt lehetetlen volna. Ezen adatok elemzése még zajlik, de amennyiben elkészül, a Titán légkörének alsó rétege, valamint a felszín kémiai összetétele lesz, többet tudhatunk. A mostaniak későbbi ismétlésén túl 2023 nyarán a Webb MIRI nevű másik műszere is megfigyeléseket végez majd, olyan hullámhosszakon, amilyenre eddig sose volt még példa. Ezek az adatok segíthetnek feltárni, minek köszönhető, hogy a Titánnak egyáltalában légköre lehet.