آیا با جیمز وب سیاره‌هایی همچون زمین پیدا خواهیم کرد؟
دو هدف اصلی برای این تلسکوپ تعریف شده‌اند که به جهاتی همراستا به شمار می‌روند؛ یکی یافتن منشا و چگونگی پیدایش کیهان و دیگری کشف حیات فرازمینی در منظومه‌های دوردست.
نخستین وعده بزرگ سازندگان این تلسکوپ، توانایی آن در مطالعه اولیه‌ترین مرحله تکوین تاریخ کیهان در زمانی اندک پس از انفجار بزرگ در ۱۳.۸ میلیارد سال پیش است. جیمز وب برای این منظور ابزار‌های دقیق خود را بر روی ستارگان دوری مانند «ایرندل» خواهد چرخاند تا بتواند به گذشته نگاه کند.
این ستاره که با نام علمی «دبلیوال ۰۱۳۷-ال‌اس» نیز شناخته می‌شود، ستاره‌ای در صورت فلکی نهنگ است در فاصله ۲۸ میلیارد سال نوری زمین و دورترین ستاره شناخته‌شده به ما به شمار می‌رود. نور ایرندل تنها ۹۰۰ میلیون سال پس از «انفجار بزرگ» یا همان «بیگ‌بنگ» در پهنه فضا منتشر شد.
دان کو، اخترشناس در موسسه علمی تلسکوپ فضایی، در این باره می‌گوید: «ما برای دیدن نخستین کهکشان‌هایی که در تاریخ کیهان شکل گرفته‌اند، به بازه زمانی آغازین نگاه خواهیم کرد.»
با جیمز وب، دانشمندان سرانجام قادر خواهند بود داخل این کهکشان‌ها را ببینند و دریابند آن‌ها از چه چیزی ساخته شده‌اند. در حالی که کهکشان‌های امروزی مارپیچی یا بیضوی هستند، اولین بلوک‌های کهکشانی باستانی «توده‌ای و نامنظم» بودند و حالا وب می‌تواند ستارگان داخل آن‌ها را به ما نشان دهد. چیز‌هایی که برای تلسکوپ فضایی هابل نامرئی بودند.
یک هدف دیگر جیمز وب مشاهده سیارات سنگی تقریبا هم‌اندازه با زمین است که به دور یک ستاره کوتوله فراسفید به نام تراپیست-۱ است می‌چرخند. این ستاره در فاصله ۳۹ سال نوری از ما قرار دارد.
سامانه فراخورشیدی تراپیست-۱ تقریباً تمام شرایط برای جستجوی حیات در خارج از منظومه شمسی ما را دارد. سه سیاره از هفت سیاره تراپیست-۱ در «منطقه قابل سکونت» آن قرار دارند به این معنی که نسبت به ستاره خود نه خیلی نزدیک و نه خیلی دور هستند. امری که اجازه می‌دهد دمای مناسب برای جمع شدن آب به شکل مایع در سطح آن‌ها وجود داشته باشد. اما سوال حیاتی اخترشناسان در مورد سیارات فراخورشیدی این است: آیا جوی آن‌ها با شکل‌گیری حیات سازگار است؟ این سوالی است که ستاره‌شناسان امیدوارند تلسکوپ فضایی جیمز وب به آن جواب بگوید.
هنگامی که نور ستارگان از مولکول‌های جو این سیارات عبور می‌کند، ردی از ترکیبات شیمیایی آن‌ها را برای وب باقی می‌گذارد. در واقع هر نوع مولکول، طیف متفاوتی از طول موج‌های نور را جذب می‌کند و جیمز وب می‌تواند چنین چیزی را تشخیص دهد. اگر تلسکوپ بتواند وجود بخار آب، دی اکسید کربن و ازن را در این مولکول‌ها ثابت کند آن‌گاه باید گفت حیات در آنجا می‌تواند وجود داشته باشد.
مگان منسفیلد، اخترشناس در دانشگاه آریزونا، می‌گوید: «من فکر می‌کنم بتوانیم سیاراتی را پیدا کنیم که احتمال خوبی برای حیات در آن‌ها وجود دارد. هرچند لزوماً نمی‌توانیم حیات را فوراً شناسایی کنیم.»
نوری که از تراپیست-۱ می‌آید به قدری ضعیف خواهد بود که تجزیه و تحلیل آن زمان می‌برد. اریک اسمیت، دانشمند ارشد پروژه جیمز وب، در این باره می‌گوید: «چشم شما عادت دارد با میلیون‌ها فوتون در ثانیه برخورد کند، اما این تلسکوپ‌ها فقط چند فوتون در ثانیه جمع‌آوری می‌کنند.»
دانشمندان تا کنون بیش از ۵ هزار سیاره فراخورشیدی را یافته‌اند که شماری از آن‌ها بسیار شبیه زمین هستند؛ تقریباً هم اندازه با زمین، ساخته‌شده از سنگ و قرارگرفته در یک مدار و «منطقه طلایی» در حال چرخش به دور ستاره خود، نه آنقدر نزدیک که پخته شوند نه آنقدر دور که منجمد شوند.
اندازه نسبتاً کوچک این سیارات فراخورشیدی مطالعه آن‌ها را بسیار دشوار کرده است. با این حال تلسکوپ فضایی جیمز وب این وضعیت را تغییر خواهد داد و به عنوان یک ذره‌بین برای اخترشناسان عمل خواهد کرد. دکتر مگان منسفیلد، ستاره‌شناس دانشگاه آریزونا، می‌گوید جیمز وب «اولین رصدخانه فضایی بزرگی است که مطالعه اتمسفر سیارات فراخورشیدی را در طراحی خود در نظر گرفته است.»
آقای اسمیت پیشتر گفته بود که سیارات فراخورشیدی در اولین دسته از تصاویر گرفته‌شده قرار خواهند داشت. در نتیجه باید به زودی بتوانیم تصاویری از این سیارات را ببینیم.
الکساندر راثکه، ستاره‌شناس دانشگاه فنی دانمارک، می‌گوید: «ما هیچ ایده‌ای نداریم که این جو‌ها از چه چیزی ساخته شده‌اند. البته ما فرضیه‌ها، شبیه‌سازی‌ها و همه این چیز‌ها را داریم، اما واقعاً هیچ ایده‌ای نداریم. باید برویم و نگاه کنیم.»
ممکن است در پایان این تلاش‌ها، جوی در هوای سیاره تراپیست-۱ کشف شود، اما این نتیجه به تنهایی ماهیت جو را آشکار نخواهد کرد. چرا که ممکن است این جو مانند روی زمین سرشار از نیتروژن و اکسیژن باشد یا بیشتر شبیه معجون سمی دی اکسید کربن و اسید سولفوریک در سیاره زهره باشد. یا اصلا ترکیبی باشد که دانشمندان قبلا هرگز ندیده‌اند.
این‌ها چیز‌هایی هستند که مطالعات آینده، آن‌ها را روشن خواهد کرد.
