Почему телескоп «Джеймс Уэбб» может сделать такие четкие снимки Сатурна, но не может нормально сфотографировать комету 3I/ATLAS?
Потому что углового разрешения JWST хватает на огромный Сатурн, но не хватает на маленькое ядро и кому кометы, с учетом расстояний до них.
Что такое угловое разрешение, или просто разрешение?
Когда мы смотрим на планету, наш глаз оказывается в вершине треугольника, основание которого — диаметр планеты. Обозначим расстояние до нее R, а ее диаметр – d. Школьная геометрия учит нас, что угол δ при вершине треугольника, в которой находится наш глаз, вычисляется по очень простой формуле:
tg δ = d / R
То есть, чем меньше объект и чем дальше от нас он находится, тем меньше угол δ, под которым мы его видим. Этот угол называется угловым, или видимым, диаметром планеты.
Разрешение — это максимальный угол, под которым предмет все еще выглядит как точка. Скажем, угловое разрешение человеческого глаза — около одной угловой минуты. Это значит, что человек с идеальным зрением с километрового расстояния видит шар диаметром до 30 сантиметров как точку, а больше 30 см – уже как нечто протяженное.
Теперь давайте считать. Разрешение телескопа «Джеймс Уэбб», он же JWST – порядка 0,1 угловой секунды. Дистанция от Земли до JWST ничтожна по сравнению с расстоянием как до Сатурна, так и до 3I/ATLAS, так что можно считать, что JWST видит их с Земли.
Угловой диаметр Сатурна при взгляде с Земли – от 15 до 20 угловых секунд, в зависимости от постоянно меняющегося расстояния между нашими планетами. То есть видимый диаметр Сатурна в 150 – 200 раз больше минимума, необходимого JWST. Этого вполне достаточно, чтобы сделать четкий снимок. Представьте, что Вы с расстояния 1 км видите невооруженным глазом 16-этажный дом.
Теперь возьмем межзвездную комету 3I/ATLAS. Ее максимальное сближение с Землей – 270 миллионов километров. Диаметр ядра кометы, по косвенным оценкам – не более 6 километров. Это значит, что видимый диаметр ядра измеряется угловыми миллисекундами, и для JWST это просто точка, то есть в лучшем случае один пиксель. Однако, под солнечными лучами ледяное ядро кометы начало испаряться, и его окутало облако газов и пыли – кома. Кома не имеет четких границ, но концентрация вещества – а значит, и яркость комы – быстро убывает с удалением от ядра кометы. Поэтому на снимках JWST, кома 3I/ATLAS занимает лишь несколько десятков пикселей.
Если Вы хотите больше узнать о кометах, рекомендую вам этот мой материал для Naked Science.
Telegram 
Дзен 
VK Вы можете получить ответ на вопрос по любой теме от экспертов нашей редакции, хорошо разбирающихся в этой теме.
Задать вопросПохожие вопросы
Когда человек четверть века работает в ЦРУ, его заявления о планирующихся тайных действиях американского...Читать далее
Краткий ответ. Это невозможно и не нужно, потому что есть куда лучший способ сделать телескоп любого...Читать далее
Даже если Земля сильно приблизится к Солнцу… то упасть на небо всё равно не получится!
С космосом в нашей стране все уже давно неблагополучно. Но множество любителей космоса все еще питают...Читать далее
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно