James Webb Space Telescope Observations of Jupiter’s Moon Europa
2023 (English)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
The creation of life has puzzled humanity since the dawn of time. With the launch of thecutting-edge James Webb Space Telescope (JWST) at last year's closing, the next step in humanity'ssearch for life has been taken. A prime candidate for this exists right here in our solar system,Jupiter's moon Europa, a moon which exhibits great potential for supporting life. Under its icysurface, there lies a hidden, subterranean ocean of liquid water. This, coupled with a presence ofCO2, could be a very conducive environment for the appearance of life. This project examines thepresence and distribution of CO2 on the Europan surface, both clues on the makeup of thesubterranean ocean, as well as the quality and capabilities of the JWST. The NIRSpec instrument onthe JWST, with the IFU observing mode, F290LP filter and G395H grating, was used to probe theelements and compounds present on the icy surface using spectroscopy. This combination coveredthe wavelength range between 2.87 and 5.27 microns (micrometers). Within this range, the presenceof CO2 was probed at an absorption band at 4.25 microns. Using these data from the JWST, aspectrum of the albedo of Europa, in addition to a map indicating the distribution of CO2 on thesurface, was created. Clear signs of CO2 have been found on the surface. However, its extent anddistribution could not be firmly determined, with the exception of the area called Tara Regio. Thisregion indicated clear concentrations of CO2. These findings show that the JWST's ability to generatespectral maps, i.e., images with spectral information in each pixel, can be a great tool for studyingcertain parts of Europa for its surface composition.
Abstract [sv]
Genom alla tider har livets uppkomst gäckat människan. I slutet av förra åretpåbörjades nästa steg i människans sökning efter liv i samband med det splitternya James WebbSpace Telescope (JWST) med målet att hitta tecken på liv. I vårt solsystem finns det en utmärktkandidat för detta, Jupiters måne Europa. Europa påvisar stor potential för liv. Under den isiga ytangömmer sig nämligen ett massivt hav av flytande vatten. Detta i kombination med närvaron avkoldioxid skulle kunna vara befrämjande för liv. Detta projekt undersökte koldioxidhalterna påEuropas yta, någonting som gav en bild av förhållandena under isen samt gav en bild av kvalitén ochförmågan av JWST. NIRSpec instrumentet, i observationsläge IFU, med filtret F290LP och gittretG395H användes för att undersöka vilka ämnen den isiga ytan består av med hjälp av spektroskopi.Denna kombination av inställningar möjliggjorde detektion av våglängder mellan 2.87 till 5.27mikrometer. Inom detta spann undersöktes närvaron av koldioxid vid ett absorptionsband vid 4.25mikrometer. Datan från JWST möjliggjorde ett skapande av ett spektrum på himlakroppens albedooch dessutom en karta som indikerade spridningen av koldioxid på dess yta. Tydliga tecken påkoldioxidens förekomst på ytan påträffades. Men dess omfattning och spridning kunde ej fastläggasmed säkerhet, med undantag av Tara Regio området. Detta område påvisade tydliga förekomster avkoldioxid. Dessa upptäckter visar JWSTs förmåga att generera kartor på olika spektrum, alltså bildermed spektral data i varje pixel som kan var ett bra verktyg för att undersöka vissa delar av Europa fördess ytkomposition.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 389-400
Series
TRITA-EECS-EX ; 2023:169
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-341641OAI: oai:DiVA.org:kth-341641DiVA, id: diva2:1822776
Supervisors
Examiners
Projects
Kandidatexjobb i elektroteknik 2023, KTH, Stockholm2023-12-272023-12-27