El Telescopio Espacial James Webb (JWST) tomó sus primeras imágenes de Marte, mostrando luz infrarroja del planeta rojo con alta sensibilidad.
Las primeras imágenes y espectros del Telescopio Espacial James Webb Marte lunes (19 de septiembre) en Conferencia científica europlanetaria (Se abre en una nueva pestaña) (EPSC) 2022. Las imágenes y las mediciones se realizaron el 5 de septiembre de 2022 desde un sitio JWST aproximadamente a 1 millón de millas (1,6 millones de km) de Marte.
Imágenes del disco visible de Marte – el lado del planeta iluminado el sol Frente al telescopio – Capturado por Webb Cámara infrarroja cercana (Se abre en una nueva pestaña) (NIRCam) y podría proporcionar a los científicos planetarios una vista única del vecino cercano de la Tierra, brindando datos que pueden usarse junto con las observaciones realizadas por vehículos rover como perseverancia NASA El personaje está en la órbita de Marte.
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Debido a que Marte está relativamente cerca y es tan brillante, no es el objeto más fácil de visualizar para JWST, diseñado para ver objetos increíblemente distantes y débiles.
«Marte es muy brillante, y el desafío es cómo verlo», dijo Giuliano Leutsi, investigador principal del Laboratorio de Sistemas Planetarios de la NASA en el Centro de Vuelo Espacial Goddard, en una conferencia de prensa de EPSC que marcó la publicación de las imágenes.
Para evitar que la brillante luz infrarroja de Marte cegara los instrumentos JWST, los científicos utilizaron exposiciones muy cortas para observar el Planeta Rojo. Esto significa medir solo parte de la luz que ha llegado a los detectores JWST y luego aplicar métodos especiales para analizar los datos recopilados.
“Podemos ver esta increíble resolución, tenemos el límite de difracción de un telescopio espacial en el infrarrojo, lo cual es fantástico. Podemos ver todo el planeta”, continuó Yusi.
Mirando Marte todo el día
JWST pudo capturar imágenes y espectros con la resolución espacial que los astrónomos necesitan para estudiar fenómenos a corto plazo, como patrones climáticos en Marte, tormentas de polvo e incluso cambios causados por las estaciones del planeta.
Además, el telescopio Webb puede capturar eventos que ocurren en diferentes momentos durante el día marciano, durante el día, al atardecer y durante la noche, en una sola observación.
Las primeras imágenes de Marte tomadas por JWST muestran una región en el hemisferio este del planeta en dos longitudes de onda de luz diferentes.
La luz del sol reflejada domina la imagen de longitud de onda corta y muestra detalles de la superficie de Marte que se asemejan a las características vistas en luz visible. Estas características incluyen el cráter Huygens, un cráter de impacto de 450 kilómetros (280 millas) de ancho, y rocas ígneas oscuras en Syrtis Major Planum.
La cámara NIRCam del Telescopio Espacial Webb capturó la luz que emite Marte en longitudes de onda infrarrojas más largas a medida que pierde calor. El brillo de esta luz está relacionado con la temperatura y la atmósfera de Marte, donde se encuentra la región más brillante y cálida. el sol Está casi por encima del planeta.
El brillo disminuye hacia las regiones polares marcianas que reciben menos luz solar, y en la mitad norte del planeta que actualmente se encuentra en pleno invierno marciano.
Sin embargo, la cantidad de luz que llega a JWST no solo está relacionada con la temperatura del planeta. Las imágenes recogidas por el telescopio también pueden dar pistas sobre la composición química de Atmósfera de Marte y la superficie
Evidencia atmosférica en la cuenca de Hela
Analizar el espectro de luz detectado en Marte con datos recopilados por el telescopio espacial James Webb puede ayudar a los astrónomos a determinar la composición de su atmósfera y superficie.
Después de analizar las imágenes del JWST, Liuzzi y su equipo descubrieron que la cuenca Hellas de 1930 km de ancho parece más oscura que sus alrededores, incluso en el momento más caluroso de un día marciano en esa región.
«Una de las cosas interesantes es que puedes ver una mancha oscura que es una cuenca en Marte. No esperábamos eso. Estábamos viendo algo muy brillante, pero se está oscureciendo», dijo Liuzi. «Esto en realidad no es un efecto térmico en Hellas».
La atenuación que vemos en la estructura de efecto bien conservada es el resultado del paso de la luz a través Atmósfera de Marte El dióxido de carbono lo absorbe.
«La cuenca de Hellas tiene una elevación más baja y, por lo tanto, experimenta una presión de aire más alta», explica el investigador de Goddard. «La alta presión suprime la emisión térmica en este rango de longitud de onda específico debido a un efecto llamado ampliación de la presión. Sería muy interesante separar estos efectos competitivos en estos datos».
Las nuevas imágenes también demuestran la capacidad del telescopio espacial James Webb para estudiar Marte utilizando una técnica llamada espectroscopia en mediciones tomadas con el espectrómetro de infrarrojo cercano del telescopio (RIN) una herramienta.
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Debido a que los elementos químicos absorben y emiten luz en longitudes de onda muy específicas, los científicos planetarios pueden usar la espectroscopia para estudiar las «huellas dactilares» que dejan los diferentes químicos en la luz que pasa a través de la atmósfera de un planeta para determinar su composición.
Los resultados preliminares obtenidos por los científicos muestran características espectrales codificadas con información sobre el polvo marciano, las nubes de hielo, la composición de la atmósfera y el tipo de rocas en la superficie del planeta.
Las observaciones del JWST deben poder determinar la presencia de agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros compuestos químicos.
Liuzzi recordó la discusión sobre asistir Metano en Marte, con observaciones terrestres iniciales y vehículos itinerantes que proporcionan evidencia de este compuesto, aunque esporádicamente. Si bien las mediciones de ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) no han podido confirmar esto, las observaciones desde la Tierra también se ven complicadas por el metano en el La atmósfera de nuestro planetaLiuzzi cree que los comentarios de JWST pueden marcar la diferencia.
“El gran misterio es que los vehículos itinerantes de superficie y los datos de monitoreo dejaron una brecha de entre cero y 10 kilómetros. [6 miles]Dijo: «Ahora tenemos a James Webb, podemos ver la columna completa [of the atmosphere] Abajo a la superficie donde está el rover. Así que introdujimos una nueva forma de resolver este rompecabezas».
Liuzi agregó que el metano es importante porque puede informar a los científicos planetarios sobre muchos procesos geológicos en Marte, incluso si algo grande golpeó al Planeta Rojo desde el espacio recientemente. El metano también podría indicar actividad biológica en la historia antigua del planeta.
«Ese es nuestro principal objetivo en este momento», dijo Liuzi.
El equipo de JWST actualmente está produciendo un documento que presenta sus hallazgos para revisión por pares.
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