Первые изображения и спектры Марса, полученные космическим телескопом имени Джеймса Уэбба, были обнародованы в понедельник, 19 сентября, на Европланетарном научном конгрессе (EPSC) 2022. Снимки и измерения были сделаны 5 сентября 2022 года с позиции JWST на расстоянии около 1,6 миллиона от Марса.

Не пропустите Посмотрите, как умирает комета на увлекательном фото, выигравшем премию "Астрофотография года"

Почему снимки Марса с телескопа James Webb так ценны

Изображения видимого диска Марса – стороны планеты, освещенной Солнцем и обращенной к телескопу – были сделаны камерой Уэбба в ближнем инфракрасном диапазоне (NIRCam) и позволяют планетологам взглянуть на близкого соседа Земли под другим углом. Эти данные также могут использоваться в сочетании с наблюдениями марсоходов, таких как Perseverance, и аппаратов, находящихся на марсианской орбите.

Поскольку Марс расположен относительно близко к нам и очень ярким, это не самый простой объект для наблюдения для телескопа Джеймса Уэбба. Все потому, что первоначально этот инструмент предназначен для исследования невероятно далёких объектов.

Как наблюдали Марс с помощью JWST

Чтобы яркий инфракрасный свет Марса не ослеплял приборы JWST, ученые использовали очень короткие экспозиции для наблюдения за Красной планетой. Это означало измерение только части света, попадающего на детекторы JWST, а затем применение специальных методов для анализа собранных данных.

JWST смог захватить изображения и спектры с пространственным разрешением, которое необходимо астрономам для изучения кратковременных явлений, таких как марсианские погодные условия, пылевые бури и даже изменения, вызванные временами года на планете.

Первые снимки Марса, сделанные JWST, показывают область в восточном полушарии планеты в двух разных длинах волн света.


Фото Марса с помощью JWST / Фото NASA

На коротковолновом изображении преобладает отраженный солнечный свет и видны детали марсианской поверхности, напоминающие наблюдаемые особенности в видимом свете. Среди них – кратер Гюйгенса, ударный кратер шириной около 450 километров и темная вулканическая порода на плато Сиртис Майор.

Анализ атмосферы планеты

Камера NIRCam космического телескопа JWST зафиксировала свет, который Марс излучает в более длинных волнах инфракрасного диапазона, когда он теряет тепло. Яркость этого света связана с температурой Марса и его атмосферы, причем самая яркая и теплая область расположена там, где Солнце находится почти над планетой.

Яркость уменьшается по направлению к полярным районам Марса, в которые попадает меньше солнечного света, а также в северном полушарии планеты, где сейчас разгар марсианской зимы.

Однако количество света, попадающего на JWST, связано не только с температурой планеты. Изображения, полученные телескопом, могут также дать подсказки о химическом составе марсианской атмосферы и поверхности.

Как это поможет ученым

Анализ спектра света, поступающего с Марса, с помощью данных, собранных космическим телескопом Джеймса Уэбба, может помочь астрономам определить состав его атмосферы и поверхности.

Проанализировав изображение JWST, команда исследователей обнаружила, что бассейн Эллады шириной 1930 километров выглядит темнее его окрестностей, даже в самое жаркое время марсианского дня в этом регионе.

Потемнение, наблюдаемое на этой хорошо сохранившейся ударной структуре, является результатом прохождения света через марсианскую атмосферу и поглощение его углекислым газом.

Новые изображения также демонстрируют способность космического телескопа имени Джеймса Уэбба изучать Марс с помощью метода спектроскопии на основе измерений, сделанных инструментом телескопа спектрографом ближнего инфракрасного диапазона (NIRSpec).

Читайте на сайте Необычные ультрапрочные алмазы обнаружили после уничтожения карликовой планеты

Поскольку химические элементы поглощают и излучают свет на очень специфических длинах волн, планетологи могут использовать спектроскопию для изучения "отпечатков", которые разные химические вещества оставляют в проходящем через атмосферу планеты свете для определения ее состава.

Первые результаты, полученные учеными, показывают, что в спектральных особенностях закодирована информация о марсианской пыли, ледяных облаках, составе атмосферы и типе горных пород, находящихся на поверхности планеты.

Наблюдения с JWST должны позволить выявить наличие воды, углекислого газа, угарного газа и других химических соединений.