È così che la NASA mette in evidenza le osservazioni del pianeta rosso del telescopio James Webb.

Dopo aver rivelato immagini senza precedenti di galassie, ammassi stellari ed esopianeti distanti milioni di anni luce, telescopio spaziale James Webb (JWST) La sua lente a 18 pannelli si è concentrata sul nostro vicino cosmico più vicino. Martedì.

Immagini e misure Tenuto il 5 settembre 2022 1,6 milioni di km da Marte dal sito JWST. Immagini del disco visibile del pianeta rosso, il suo lato illuminato dal sole e rivolto verso il telescopio, C’è una webcam a infrarossi nelle vicinanze (NIRCam) e Può offrire agli scienziati planetari una visione unica dei pianeti vicini Gli approcci alla Terra forniscono dati che possono essere utilizzati insieme alla resistenza della NASA e alle osservazioni fatte da rover come il Mars Orbiter.

Perché Martedì È relativamente vicino e molto luminoso, Non un semplice oggetto da visualizzare per JWST, Progettato per vedere oggetti incredibilmente distanti e deboli. “Marte è così luminoso che è difficile da vedere”, ha detto Giuliano Liuzzi, ricercatore principale e scienziato del Planetary Systems Laboratory della NASA presso il Goddard Space Flight Center, in una conferenza stampa dell’EPSC in occasione del lancio delle immagini di Marte.

Per evitare che la luce infrarossa luminosa di Marte abbagli gli strumenti JWSTGli scienziati hanno utilizzato esposizioni molto brevi per osservare il Pianeta Rosso. Ciò significa misurare solo una frazione della luce che raggiunge i rivelatori JWST e quindi utilizzare metodi speciali per analizzare i dati raccolti.

“Possiamo vedere con una precisione così incredibile che abbiamo il limite di diffrazione di un telescopio spaziale nella luce infrarossa, il che è incredibile. Possiamo vedere l’intero pianetaLucia ha continuato. L’osservatorio è stato costruito per rilevare la debole luce proveniente dalle galassie più lontane dell’universo. veramente, Gli strumenti di Webb sono così sensibili che senza speciali tecniche di monitoraggio, la brillante luce infrarossa di Marte porterebbe alla cecità. Provoca un fenomeno noto come “saturazione del reagente”. Gli astronomi utilizzano tecniche speciali per analizzare i dati, utilizzando esposizioni molto brevi, per misurare solo una frazione della luce che raggiunge i rivelatori di luminosità massima di Marte.

JWST è stato in grado di acquisire immagini e spettri con la risoluzione spaziale di cui gli astronomi hanno bisogno per studiare fenomeni a breve termine come i modelli meteorologici su Marte, le tempeste di polvere e i cambiamenti causati dalle stagioni del pianeta.

aggiuntivo, Il telescopio può catturare eventi in momenti diversi durante la giornata marziana, inclusi giorno, tramonto e notte, in un’unica osservazione. Le prime immagini di Marte scattate da JWST mostrano una regione di due diverse lunghezze d’onda della luce nell’emisfero orientale del pianeta. La luce solare riflessa domina l’immagine a lunghezza d’onda corta e mostra dettagli della superficie di Marte che ricordano le caratteristiche viste nella luce visibile. Queste caratteristiche includono Cratere HuygensLarghezza di circa 280 miglia (450 chilometri) e cratere da impatto Roccia vulcanica scura nel Greater Planum di Sertes. Questa immagine mostra la mappa di riferimento della superficie della NASA e il Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) sulla sinistra, con entrambi i campi sovrapposti dallo strumento Webb NIRCam. Le immagini nel vicino infrarosso di Webb sono mostrate a destra.

La telecamera NIRCam del telescopio spaziale Webb ha catturato la luce che Marte emette mentre perde calore a lunghe lunghezze d’onda dell’infrarosso. La luminosità di questa luce è correlata alla temperatura e all’atmosfera di Marte, la regione più luminosa e calda dove il Sole si trova quasi direttamente sopra di essa. La luminosità diminuisce nelle regioni polari di Marte, meno esposte alla luce solare, e nell’emisfero settentrionale del pianeta, che attualmente è nel mezzo dell’inverno marziano. Tuttavia, la quantità di luce che raggiunge JWST non è solo correlata alla temperatura del pianeta. Le immagini raccolte dal telescopio possono anche fornire indizi sulla composizione chimica dell’atmosfera e della superficie marziana.

La luce solare riflessa domina l’immagine NIRCam a lunghezza d’onda corta (2,1 µm). Rivelando così dettagli di superficie simili alle immagini di luce visibile. Gli anelli del cratere Huygens, le rocce ignee scure di Syrtis Major e il bagliore del bacino dell’Hellas sono chiaramente visibili in questa immagine. immagine La lunghezza d’onda più lunga di NIRCam (4,3 µm) [abajo a la derecha] Mostra emissione termica: la luce emessa quando un pianeta perde calore. La luminosità della luce da 4,3 micron è correlata alla superficie e alla temperatura atmosferica. La parte più luminosa del pianeta è dove il Sole è approssimativamente sopra la testa. Perché di solito fa caldo. La luminosità diminuisce verso le regioni polari, che ricevono meno luce solare ed emettono meno luce rispetto al più fresco emisfero settentrionale, che attraversa l’inverno in questo periodo dell’anno.

Tuttavia, la temperatura non è l’unico fattore che influenza la quantità di 4,3 micron di luce che raggiunge il calore con questo filtro. Quando la luce del pianeta passa attraverso l’atmosfera marziana, parte di essa viene assorbita dalle molecole di anidride carbonica (CO2). piscina della grecia, Con un’estensione di oltre 2.000 chilometri (1.200 miglia), è la più grande struttura d’impatto ben conservata su Marte e a causa di questo impatto appare più scura dell’ambiente circostante.

“Non esiste un vero effetto termico in Grecia”, ha spiegato il ricercatore capo Jeronimo Villanueva. Centro di volo spaziale Goddard La NASA ha progettato queste note sul web. Il bacino dell’Hellas è esposto ad alta pressione atmosferica a causa della sua bassa altitudine. L’alta pressione sopprime l’emissione di calore in questo intervallo di lunghezze d’onda. [4.1-4.4 micrones] A causa di un effetto chiamato espansione dello stress. Sarebbe interessante separare questi effetti concorrenti in questi dati.

Villanueva e il suo team hanno pubblicato il primo spettro infrarosso di Marte dal web.Rivela la capacità di Webb di esplorare il Pianeta Rosso Spettroscopia. Mentre le immagini mostrano le differenze intrinseche di luminosità per un gran numero di lunghezze d’onda da un luogo all’altro in tutto il pianeta in un determinato giorno e ora, lo spettro mostra minuscole differenze di luminosità tra centinaia di lunghezze d’onda diverse. Attraverso. Gli astronomi analizzeranno le caratteristiche spettrali per raccogliere maggiori informazioni sulla superficie e l’atmosfera del pianeta.

Questo spettro infrarosso è stato ottenuto Una serie di misurazioni da sei metodi di spettroscopia spettrometro ad alta risoluzione vicino infrarosso Web (NIRSpec). L’analisi iniziale dello spettro mostra un ricco insieme di caratteristiche che contengono informazioni su polvere, nuvole di ghiaccio, il tipo di rocce sulla superficie del pianeta e la composizione dell’atmosfera. Le firme spettrali, comprese le valli profonde chiamate caratteristiche di assorbimento dell’acqua, dell’anidride carbonica e del monossido di carbonio, possono essere facilmente rilevate dal web. I ricercatori analizzano i dati spettroscopici di queste osservazioni e preparano un documento da sottoporre a una rivista scientifica per la revisione e la pubblicazione.

In futuro, il team di Mars utilizzerà queste immagini e dati spettroscopici per studiare le differenze regionali in tutto il pianeta e rilevare tracce di gas nell’atmosfera, inclusi metano e acido cloridrico. Il telescopio Webb è una collaborazione internazionale con l’Agenzia spaziale europea (ESA) e l’Agenzia spaziale canadese (CSA).

Continua a leggere: