kozmos.hr
Astronomija

James webb snimio svoje prve slike Marsa

Webbove slike Marsa 5. rujna 2022. Izvor: NASA/ESA/CSA/STcI/MARS JWST/GTO team.
objavljeno

Svemirski teleskop James Webb nastavlja pisati povijest, snimajući naš Sunčev sustav, galaksiju i svemir. Ovaj put Webb je svoje snažne kamere usmjerio prema Marsu.

Spektakularan pogled na Mars

NASA-in svemirski teleskop James Webb nastavlja ‘pisati’ senzacionalnu povijest. Iako ovoga puta njegove kamere nisu bile usmjerene na neku daleku galaksiju, ono što je svemirski teleskop snimio itekako je impresivno. Koristeći Webb, znanstvenici su 5. rujna dobili prve slike Marsa. Zahvaljujući svojoj infracrvenoj osjetljivosti, teleskop pruža pogled bez presedana na naš susjedni planet. Webb također nadopunjuje podatke koje su prikupili orbiteri, roveri i drugi teleskopi.

S Webbove jedinstvene perspektive gledišta, udaljene preko milijun i pol kilometara na Lagrangeovoj točki 2, moguće je promatrati Marsovu vidljivu stranu (dio obasjan Suncem koja je okrenut prema teleskopu). To omogućuje Webbu da dobije slike u spektralnoj rezoluciji koja znanstvenicima omogućuje proučavanje kratkoročnih pojava poput prašinskih oluja, vremenskih obrazaca, godišnjih promjena, kao i procesa koji se odvijaju u različito doba dana na Marsu (dan, zalazak Sunca i noć) sve u jednom promatranju. Njegova blizina čini Crveni planet jednim od najsvjetlijih objekata na noćnom nebu, kako u vidljivom svjetlu koje mogu vidjeti ljudske oči, tako i u infracrvenom svjetlu koje može detektirati Webb.

Kao rezultat toga, JWST suočava se s posebnim izazovima jer je dizajnirana za otkrivanje slabe svjetlosti najudaljenijih galaksija u svemiru. Zbog Webbovih osjetljivih instrumenata, jarka infracrvena svjetlost s Marsa zasljepljuje njegove kamere, uzrokujući fenomen poznat kao “zasićenje detektora” (osim ako se ne koriste posebne tehnike promatranja). Stoga su za prilagodbu Marsove ekstremne svjetline korištene vrlo kratka ekspozicija, mjerenje samo nekog dijela svjetlosti koja pada na detektore i primjena posebnih tehnika analize podataka.

Marsovo tlo moglo bi se koristiti za 3D printanje

Detaljni prikaz Crvenog planeta

Webbove prve slike Marsa, snimljene pomoću instrumenta NIRCam 5. rujna 2022. Izvor: NASA/ESA/CSA/STcI/MARS JWST/GTO team.
Webbove prve slike Marsa, snimljene pomoću instrumenta NIRCam 5. rujna 2022. Izvor: NASA/ESA/CSA/STcI/MARS JWST/GTO team.

Područje Marsove istočne hemisfere prikazano je u dvije različite valne duljine infracrvene svjetlosti koju je uhvatila Webbova bliska infracrvena kamera (NIRCam). NASA-ina referentna karta površine Marsa i Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) prikazane su na slici (iznad teksta), s dva vidna polja NIRCam-a. Na desnoj strani možete vidjeti Webbovu blisko-infracrvenu sliku. Na NIRCam slici [gore desno], reflektirana Sunčeva svjetlost dominira slikom kraće valne duljine i tako otkriva površinske detalje slične onima koji se mogu vidjeti na slici vidljivog svjetla [lijevo]. Fotografija bazena Hellas nudi pogled na prstenove kratera Huygens, tamnu vulkansku stijenu Syrtis Major i posvjetljivanje u krateru Huygens.

Ovaj grafikon prikazuje prvi Webbov infracrveni spektar Marsa. Izvor: NASA/ESA/CSA/STcI/MARS JWST/GTO team.
Ovaj grafikon prikazuje prvi Webbov infracrveni spektar Marsa. Izvor: NASA/ESA/CSA/STcI/MARS JWST/GTO team.

Slika NIRCam-a [dolje desno] prikazuje planet koji gubi toplinu jer emitira veće valne duljine (4.3 mikrona). U rasponu valne duljine od 4.3 mikrona, svjetlina je povezana s površinskom i atmosferskom temperaturom. Zbog topline, područje gdje je Sunce blizu najsvjetlije je na planetu. Na hladnijoj sjevernoj hemisferi, koja u ovo doba godine ‘proživljava’ zimu, svjetlina se smanjuje prema polarnim područjima, koja primaju manje Sunčeve svjetlosti.

Međutim, važno je napomenuti da temperatura nije jedini faktor koji utječe na to koliko svjetlosti od 4.3 mikrona dopire do Webba kroz ovaj filter. Molekule CO2 apsorbiraju dio Marsove svjetlosti koja prolazi kroz atmosferu planeta. Bazen Hellas, koji pokriva više od 2.000 kilometara, najveća je i najbolje očuvana udarna struktura na Marsu. Ova struktura čini se tamnijim od svoje okoline zbog učinka prašine. Geronimo Villanueva, glavni istraživač Webbovih opažanja u NASA-inom Centru za svemirske letove Goddard, objasnio je da to nije toplinski učinak na Hellasu. S obzirom da se bazen Hellas nalazi na nižoj nadmorskoj visini, tlak zraka je viši. Kao rezultat širenja tlaka, toplinska emisija na ovom rasponu valnih duljina [4.1-4.4 mikrona] je potisnuta. Te konkurentske učinke u ovim podacima bit će vrlo zanimljivo razlučiti”, objašnjavaju istraživači u priopćenju.

Snaga James Webba

Villanueva i njegov tim objavili su i bliski infracrveni spektar Marsa, pokazujući koliko je moćna Webbova spektroskopija. Unatoč činjenici da slike pokazuju kako svjetlina varira ovisno o valnoj duljini na temelju doba dana i lokacije na planetu, spektar pokazuje suptilne promjene svjetline između stotina različitih valnih duljina koje predstavljaju cijeli planet. Kako bi dobili daljnji uvid u površinu i atmosferu planeta, astronomi će analizirati značajke spektra.

Ovaj infracrveni spektar dobiven je zahvaljujući Near-Infrared Spectrograph-ovih (NIRSpec) šest modova spektroskopije visoke razlučivosti. Spektar planeta pokazuje bogate karakteristike koje ‘bacaju svjetlo’ na prašinu, ledene oblake, kamenje na površini i sastav atmosfere Crvenog planeta. Korištenjem Webba, voda, ugljični dioksid i ugljični monoksid mogu se otkriti pomoću njihovih spektralnih potpisa koji uključuju duboke doline poznate kao apsorpcijske karakteristike. Ova zapažanja analizirali su istraživači koji pripremaju rad koji će poslati na recenziju i objavljivanje u znanstvenom časopisu. Tim će u budućnosti koristit slikovne i spektroskopske podatke za istraživanje regionalnih razlika diljem planeta i traženje plinova u tragovima poput metana i klorovodika.

James Webb snimio svoj prvi egzoplanet

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.

Ja sam Matija Klarić.
Student sam Ekonomskog fakulteta, a u slobodno se vrijeme bavim volonterstvom te istraživanjem, čitanjem i pisanjem o mojim omiljenim temama; svemiru, astronomiji, astrofizici i tehnologiji.