Webb’in 5 Eylül 2022’de NIRCam cihazı tarafından yakalanan ilk Mars görüntüleri [Guaranteed Time Observation Program 1415]. Solda: NASA’dan gözlemlenen Mars yarımküresinin referans haritası ve Mars Orbiter Lazer Altimetresi (MOLA). Sağ üst: 2.1 mikron (F212 filtre) yansıyan güneş ışığını gösteren NIRCam görüntüsü, kraterler ve toz katmanları gibi yüzey özelliklerini ortaya koyuyor. Sağ alt: Atmosferik etkilerden kaynaklanan Hellas Havzası’nın kararmasının yanı sıra enlem ve günün saatine göre sıcaklık farklılıklarını ortaya çıkaran ~4,3 mikron (F430M filtre) yayılan ışığı gösteren eşzamanlı NIRCam görüntüsü. Parlak sarı alan, dedektörün doyma sınırındadır. Kredi: NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO ekibi
5 Eylül’de NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu ilk görüntülerini ve tayfını yakaladı.[{” attribute=””>Mars. The powerful telescope provides a unique perspective with its infrared sensitivity on our neighboring planet, complementing data being collected by orbiters, rovers, and other telescopes. Webb is an international collaboration with ESA (European Space Agency) and CSA (Canadian Space Agency).
Webb’s unique observation post is nearly a million miles away from Earth at the Sun-Earth Lagrange point 2 (L2). It provides a view of Mars’ observable disk (the portion of the sunlit side that is facing the telescope). As a result, Webb can capture images and spectra with the spectral resolution needed to study short-term phenomena like dust storms, weather patterns, seasonal changes, and, in a single observation, processes that occur at different times (daytime, sunset, and nighttime) of a Martian day.
Because it is so close to Earth, the Red Planet is one of the brightest objects in the night sky in terms of both visible light (which human eyes can see) and the infrared light that Webb is designed to detect. This poses special challenges to the observatory, because it was built to detect the extremely faint light of the most distant galaxies in the universe. In fact, Webb’s instruments are so sensitive that without special observing techniques, the bright infrared light from Mars is blinding, causing a phenomenon known as “detector saturation.” Astronomers adjusted for Mars’ extreme brightness by measuring only some of the light that hit the detectors, using very short exposures, and applying special data analysis techniques.
Webb orbits the Sun near the second Sun-Earth Lagrange point (L2), which lies approximately 1.5 million kilometers (1 million miles) from Earth on the far side of Earth from the Sun. Webb is not located precisely at L2, but moves in a halo orbit around L2 as it orbits the Sun. In this orbit, Webb can maintain a safe distance from the bright light of the Sun, Earth, and Moon, while also maintaining its position relative to Earth. Credit: STScI
Webb’s first images of Mars [top image on page]tarafından yakalanan Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam), gezegenin doğu yarımküresinin bir bölgesini iki farklı dalga boyunda veya kızılötesi ışık renklerinde gösterir. Bu görüntü, bir yüzey referans haritasını göstermektedir.[{” attribute=””>NASA and the Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) on the left, with the two Webb NIRCam instrument field of views overlaid. The near-infrared images from Webb are on shown on the right.
The NIRCam shorter-wavelength (2.1 microns) image [top right] yansıyan güneş ışığı hakimdir ve bu nedenle görünür ışık görüntülerinde görünenlere benzer yüzey ayrıntılarını ortaya çıkarır. [left]. Syrtis Major’ın karanlık volkanik kayası olan Huygens Krateri’nin halkaları ve Hellas Havzası’ndaki aydınlanma bu görüntüde açıkça görülüyor.
NIRCam daha uzun dalga boylu (4.3 mikron) görüntü [lower right] termal emisyonu gösterir – ısı kaybederken gezegen tarafından verilen ışık. 4,3 mikronluk ışığın parlaklığı, yüzeyin ve atmosferin sıcaklığı ile ilgilidir. Gezegendeki en parlak bölge, genellikle en sıcak olduğu için Güneş’in neredeyse tepede olduğu yerdir. Daha az güneş ışığı alan kutup bölgelerine doğru parlaklık azalır ve yılın bu zamanında kışı yaşayan daha soğuk kuzey yarımküreden daha az ışık yayılır.
James Webb Uzay Teleskobu. Kredi: NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi
Ancak bu filtre ile Webb’e ulaşan 4,3 mikronluk ışık miktarını etkileyen tek faktör sıcaklık değildir. Gezegen tarafından yayılan ışık Mars’ın atmosferinden geçerken, bir kısmı karbondioksit (CO2) tarafından emilir.2) moleküller. 2.000 kilometreyi aşan, Mars’taki en büyük iyi korunmuş etki yapısı olan Hellas Havzası, bu etki nedeniyle çevreden daha karanlık görünüyor.
Bu Webb gözlemlerini tasarlayan NASA’nın Goddard Uzay Uçuş Merkezi’nden baş araştırmacı Geronimo Villanueva, “Bu aslında Hellas’ta bir termal etki değil” dedi. “Hellas Havzası daha alçak bir irtifadır ve bu nedenle daha yüksek hava basıncına maruz kalır. Bu yüksek basınç, bu belirli dalga boyu aralığında termal emisyonun bastırılmasına yol açar. [4.1-4.4 microns] basınç genişlemesi adı verilen bir etki nedeniyle. Bu verilerdeki bu rekabet eden etkileri birbirinden ayırmak çok ilginç olacak.”
Villanueva ve ekibi ayrıca Webb’in Mars’ın ilk yakın-kızılötesi spektrumunu yayınladı ve Webb’in Kızıl Gezegeni spektroskopi.
Webb’in, Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) tarafından 5 Eylül 2022’de, Garantili Zaman Gözlem Programı 1415’in bir parçası olarak, 3 yarık ızgara (G140H, G235H, G395H) üzerinden çekilen Mars’ın ilk yakın kızılötesi spektrumu. Spektruma, 3 mikrondan daha kısa dalga boylarında yansıyan güneş ışığı ve daha uzun dalga boylarında termal emisyon hakimdir. Ön analiz, ışığın Mars atmosferindeki moleküller, özellikle karbondioksit, karbon monoksit ve su tarafından emildiği belirli dalga boylarında spektral düşüşlerin ortaya çıktığını ortaya koyuyor. Diğer ayrıntılar toz, bulutlar ve yüzey özellikleri hakkında bilgi verir. Spektrumun en uygun modelini kurarak, örneğin Gezegensel Spektrum Üreteci kullanarak, atmosferdeki belirli moleküllerin bollukları türetilebilir. Kredi: NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO ekibi
Görüntüler, belirli bir gün ve saatte gezegende bir yerden bir yere çok sayıda dalga boyuna entegre edilmiş parlaklık farklılıklarını gösterirken, spektrum, bir bütün olarak gezegeni temsil eden yüzlerce farklı dalga boyu arasındaki ince parlaklık değişimlerini gösterir. Gökbilimciler, gezegenin yüzeyi ve atmosferi hakkında ek bilgi toplamak için spektrumun özelliklerini analiz edecekler.
Bu kızılötesi spektrum, Webb’in yüksek çözünürlüklü spektroskopi modlarının altısının tümünden alınan ölçümlerin birleştirilmesiyle elde edildi. Yakın Kızılötesi Spektrograf (NIRSpec). Spektrumun ön analizi, toz, buzlu bulutlar, gezegenin yüzeyinde ne tür kayalar ve atmosferin bileşimi hakkında bilgi içeren zengin bir dizi spektral özellik gösterir. Su, karbon dioksit ve karbon monoksitin absorpsiyon özellikleri olarak bilinen derin vadiler dahil olmak üzere spektral imzaları Webb ile kolayca tespit edilir. Araştırmacılar bu gözlemlerden elde edilen spektral verileri analiz ediyor ve hakem incelemesi ve yayın için bilimsel bir dergiye sunacakları bir makale hazırlıyorlar.
Gelecekte, Mars ekibi bu görüntüleme ve spektroskopik verileri gezegendeki bölgesel farklılıkları araştırmak ve metan ve hidrojen klorür de dahil olmak üzere atmosferdeki eser gazları aramak için kullanacak.
Bunlar Mars’ın NIRCam ve NIRSpec gözlemleri AURA’dan Heidi Hammel tarafından yönetilen Webb’in Döngü 1 Garantili Zaman Gözlemi (GTO) güneş sistemi programının bir parçası olarak gerçekleştirildi.