Вот первые снимки Марса, сделанные Джеймсом Уэббом

Космический телескоп НАСА имени Джеймса Уэбба продолжает творить сенсационную историю. Хотя на этот раз его камеры не указывали на какую-то далекую галактику, то, что запечатлел космический телескоп, тем не менее впечатляет. С помощью Уэбба ученые зафиксировали первые изображения и спектры Марса 5 сентября. Благодаря своей инфракрасной чувствительности телескоп обеспечивает беспрецедентный обзор нашей соседней планеты. Это дополняет данные, собранные орбитальными аппаратами, вездеходами и другими телескопами.

С уникального наблюдательного пункта Уэбба, расположенного почти в миллионе миль от точки Лагранжа 2 (L2) Солнца и Земли, можно наблюдать наблюдаемый диск Марса (часть освещенной солнцем стороны, которая обращена к телескопу). Это позволяет Уэббу получать изображения и спектры со спектральным разрешением, что позволяет ученым изучать кратковременные явления, такие как пыльные бури, погодные условия, сезонные изменения, а также процессы, происходящие в разное время марсианских суток (дневное время, закат, и ночное время) все в одном наблюдении. Его близость делает Красную планету одним из самых ярких объектов на ночном небе, как в видимом свете, который может быть виден человеческому глазу, так и в инфракрасном свете, который может обнаружить Уэбб.

В результате перед обсерваторией стоят особые задачи, поскольку она была разработана для обнаружения слабого света самых далеких галактик во Вселенной. Из-за чувствительных инструментов Уэбба яркий инфракрасный свет Марса ослепляет пользователей без специальных методов наблюдения, вызывая явление, известное как «насыщение детектора». Очень короткая экспозиция, измерение только небольшого количества света, попадающего на детекторы, и применение специальных методов анализа данных использовались для корректировки чрезвычайной яркости Марса.

Область восточного полушария Марса изображена в двух разных длинах волн инфракрасного света, снятых камерой ближнего инфракрасного диапазона Уэбба (NIRCam). Эталонная карта поверхности Марса НАСА и лазерный высотомер Mars Orbiter (MOLA) показаны на первом изображении в этой статье с наложением двух полей зрения NIRCam. Справа вы можете увидеть изображение Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне. Как вы можете видеть на изображении NIRCam [top right]отраженный солнечный свет преобладает на изображении с более короткой длиной волны и, таким образом, показывает детали поверхности, подобные тем, которые можно увидеть на изображении в видимом свете. [left]. На фотографии бассейна Эллады видны кольца кратера Гюйгенс, темная вулканическая порода Большого Сырта и просветление в кратере Гюйгенс.

Изображение NIRCam [lower right] показывает планету, теряющую тепло, поскольку она излучает более длинные волны (4,3 микрона). В диапазоне длин волн 4,3 микрона яркость связана с температурой поверхности и атмосферы. Из-за жары область, где солнце находится почти над головой, является самой яркой на планете. В более прохладном северном полушарии, где в это время года зима, яркость уменьшается по направлению к полярным областям, которые получают меньше солнечного света.

Однако важно отметить, что температура — не единственный фактор, влияющий на то, сколько 4,3-микронного света достигает Уэбба через этот фильтр. Молекулы CO2 поглощают часть света, излучаемого Марсом, когда он проходит через атмосферу планеты. Бассейн Эллады, который охватывает более 1200 миль (2000 километров) и является самой большой и лучше всего сохранившейся ударной структурой на Марсе, кажется темнее, чем его окрестности, из-за воздействия этой пыли. Джеронимо Вильянуэва, главный исследователь этих наблюдений Уэбба в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА, объяснил, что это не тепловой эффект в Элладе. Поскольку бассейн Эллады расположен на более низкой высоте, атмосферное давление выше. В результате уширения давлением тепловое излучение в этом диапазоне длин волн [4.1-4.4 microns] подавляется. Эти конкурирующие эффекты в этих данных будет очень интересно разделить», — пояснили исследователи в заявлении.

Вильянуэва и его команда также опубликовали спектр Марса в ближнем инфракрасном диапазоне, показывающий, насколько мощной является спектроскопия Уэбба. Несмотря на то, что изображения показывают, как яркость меняется в зависимости от длины волны в зависимости от времени суток и местоположения на планете, спектр показывает тонкие изменения яркости между сотнями различных длин волн, которые представляют всю планету. Чтобы лучше понять поверхность и атмосферу планеты, астрономы проанализируют особенности спектра.

Этот инфракрасный спектр был получен с использованием шести режимов спектроскопии высокого разрешения Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRSpec). Спектр планеты показывает богатые спектральные особенности, которые проливают свет на пыль, ледяные облака, камни на поверхности и состав атмосферы. С помощью Уэбба вода, двуокись углерода и окись углерода могут быть обнаружены по их спектральным характеристикам, которые включают глубокие долины, известные как особенности поглощения. Эти наблюдения были проанализированы исследователями, которые готовят статью для рецензирования и публикации в научном журнале. Эти изображения и спектроскопические данные будут использоваться марсианской командой в будущем для изучения региональных различий по всей планете и поиска газовых примесей, таких как метан и хлористый водород.