oktober 6, 2022

Nettnord.no

Næringsnett Nord-Troms

«Mighty Mars»: Slik fremhever NASA James Webb-teleskopets observasjoner på den røde planeten.

James Webb-romteleskopet plasserer linsen på Mars (NASA/Manual via Reuters)

Etter å ha avslørt enestående bilder av galakser, stjernehoper og eksoplaneter millioner av lysår unna, Romteleskop James Webb (JWST) fokuserte linsen med 18 paneler på vår nærmeste kosmiske nabo. tirsdag.

Bilder og mål Holdt 5. september 2022 1,6 millioner kilometer fra Mars fra JWSTs posisjon. Bilder av den synlige skiven til den røde planeten, med siden opplyst av solen og vendt mot teleskopet, Et infrarødt webkamera er i nærheten (NIRCam) og Det kan gi planetforskere et unikt syn på naboplaneter Tilnærminger til Jorden gir data som kan brukes i forbindelse med NASAs utholdenhet og observasjoner gjort av rovere som Mars orbiter.

Fordi tirsdag Det er relativt nært og veldig lyst, Ikke et enkelt objekt å visualisere for JWST, Designet for å se utrolig fjerne og svake gjenstander. «Mars er så lyst at det er utfordrende å se,» sa Giuliano Liuzzi, hovedetterforsker og vitenskapsmann ved NASAs Planetary Systems Laboratory ved Goddard Space Flight Center, på en EPSC-pressekonferanse som markerte utgivelsen av Mars-bildene.

Webbs første bilder av Mars tatt av NIRCam-instrumentet 5. september 2022 (NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO Team)
Webbs første bilder av Mars tatt av NIRCam-instrumentet 5. september 2022 (NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO Team)

For å forhindre at sterkt infrarødt lys fra Mars blender JWST-instrumentene, brukte forskere svært korte eksponeringer for å observere den røde planeten. Dette betyr å måle kun en brøkdel av lyset som når JWSTs detektorer, og deretter bruke spesielle metoder for å analysere de innsamlede dataene.

«Vi kan se med denne utrolige oppløsningen at vi har diffraksjonsgrensen til et romteleskop i infrarødt lys, noe som er utrolig. Vi kan se hele planetenfortsatte Lucy. observatoriet fordi det ble bygget for å oppdage det svakeste lyset fra de fjerneste galaksene i universet. virkelig, Webbs instrumenter er så følsomme at uten spesielle observasjonsteknikker er det skarpe infrarøde lyset fra Mars blendende. og forårsaker et fenomen kjent som «detektormetning». Astronomer bruker spesielle dataanalyseteknikker, ved hjelp av svært korte eksponeringer, for å måle bare en brøkdel av lyset som når Mars» ekstreme lysstyrketektorer.

READ  Craven er søt, men nå er det litt kjedelig

JWST var i stand til å fange bilder og spektre med den romlige oppløsningen som astronomer trenger for å studere kortsiktige fenomener som værmønstre på mars, støvstormer og endringer forårsaket av planetens årstider.

Lengre, Netteleskopet kan fange hendelser til forskjellige tider gjennom Mars-dagen, inkludert dag, solnedgang og natt, i en enkelt observasjon. De første bildene av Mars tatt av JWST viser et område med to forskjellige bølgelengder av lys på planetens østlige halvkule. Bildet med kort bølgelengde domineres av reflektert sollys og viser detaljer av Mars-overflaten som ligner trekk sett i synlig lys. Disse funksjonene inkluderer Huygens kraterNesten 280 miles bred (450 kilometer) og et nedslagskrater Mørk vulkansk stein i Syrtis Major Planum. Dette bildet viser NASAs overflatereferansekart og Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) til venstre, med begge synsfeltene overlagret fra Webb NIRCam-instrumentet. Webbs nær-infrarøde bilder vises til høyre.

James Webb-teleskopet fortsetter å forbløffe forskere.  (Foto: ComputerHoy.com)
James Webb-teleskopet fortsetter å forbløffe forskere. (Foto: ComputerHoy.com)

Webb-romteleskopets NIRCam-kamera fanget lyset Mars sender ut når den mister varme i de lange infrarøde bølgelengdene. Lysstyrken til dette lyset er relatert til temperaturen på Mars og dens atmosfære, det lyseste og varmeste området der solen er nesten rett over planeten. Lysstyrken avtar i de polare områdene på Mars, som er mindre utsatt for sollys, og på planetens nordlige halvkule, som for tiden er midt på marsvinteren. Mengden lys som når JWST er imidlertid ikke bare relatert til planetens temperatur. Bilder samlet av teleskopet kan også gi ledetråder om den kjemiske sammensetningen av atmosfæren og overflaten til Mars.

NIRCams kortbølgelengdebilde (2,1 µm) domineres av reflektert sollys og avslører dermed overflatedetaljer som ligner på bilder med synlig lys. Ringene til Huygens-krateret, den mørke vulkanske bergarten Syrtis Major og gløden fra Hellas-bassenget er tydelig synlig på dette bildet. Bilde Lengre bølgelengde NIRCam (4,3 µm) [abajo a la derecha] Viser termisk utslipp: lys som sendes ut når en planet mister varme. Lysstyrken til lyset på 4,3 mikron er relatert til temperaturen på overflaten og atmosfæren. Den lyseste delen av planeten er der solen nesten er over hodet. For det er vanligvis varmt. Lysstyrken avtar mot polarområdene, som mottar mindre sollys, og mindre lys sendes ut fra den kaldere nordlige halvkule, som opplever vinter på denne tiden av året.

READ  Strawberry Supermoon 2022: De beste bildene av en naturlig begivenhet som fanget verdens oppmerksomhet

Temperaturen er imidlertid ikke den eneste faktoren som påvirker mengden 4,3 mikron lys som når varmen med dette filteret. Når lyset som sendes ut av planeten passerer gjennom Mars-atmosfæren, absorberes noe av det av karbondioksid (CO 2 )-molekyler. Hellas bassenget, Den strekker seg over 2000 kilometer (1200 miles), og er den største godt bevarte nedslagsstrukturen på Mars og ser mørkere ut enn omgivelsene på grunn av denne effekten.

Webb-romteleskopets NIRCam-kamera fanget de lange infrarøde bølgelengdene til lys som sendes ut av Mars når det mister varme (NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO Team)
Webb-romteleskopets NIRCam-kamera fanget de lange infrarøde bølgelengdene til lys som sendes ut av Mars når det mister varme (NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO Team)

«Det er egentlig ikke en termisk effekt i Hellas,» forklarte lederforsker Geronimo Villanueva. Goddard Space Flight Center NASA designet disse webobservasjonene. «Hellas-bassenget opplever høyt atmosfærisk trykk på grunn av sin lave høyde. Det høye trykket fører til en undertrykkelse av termisk utslipp i dette spesielle bølgelengdeområdet. [4.1-4.4 micrones] På grunn av en effekt som kalles stressekspansjon. Det ville være interessant å skille ut disse konkurrerende effektene i disse dataene.

Villanueva og teamet hans publiserte det første infrarøde spekteret av Mars fra nettet.Avslører Webbs kraft til å utforske den røde planeten Spektroskopi. Mens bildene viser de innebygde forskjellene i lysstyrke for et stort antall bølgelengder fra sted til sted over planeten på en gitt dag og tid, viser spekteret subtile variasjoner i lysstyrke mellom hundrevis av forskjellige bølgelengder. gjennom. Astronomer vil analysere trekk ved spekteret for å samle mer informasjon om planetens overflate og atmosfære.

Dette infrarøde spekteret ble oppnådd En kombinasjon av målinger fra seks spektroskopimetoder Spektrograf med høy oppløsning Nær infrarød Web (NIRSpec). Foreløpig analyse av spekteret viser et rikt spekter av funksjoner som inneholder informasjon om støv, isskyer, hva slags steiner som er på planetens overflate, og atmosfærens sammensetning. Spektralsignaturer inkludert dype daler kalt absorpsjonsegenskaper for vann, karbondioksid og karbonmonoksid oppdages lett av nettet. Forskerne analyserer spektraldata fra disse observasjonene og forbereder et papir som skal sendes til et vitenskapelig tidsskrift for gjennomgang og publisering.

READ  Forhåndsbestill iPhone 13 på fredag ​​ved å følge disse trinnene

I fremtiden vil Mars-teamet bruke disse avbildningene og spektroskopiske dataene til å undersøke regionale forskjeller over hele planeten og oppdage sporgasser i atmosfæren, inkludert metan og hydrogenklorid. Webb-teleskopet er et internasjonalt samarbeid med ESA (European Space Agency) og CSA (Canadian Space Agency).

Fortsett å lese: