Mars, Kızıl Gezegenin ilk Webb gözlemlerinde güçlü

Mars, Kızıl Gezegenin ilk Webb gözlemlerinde güçlü

Margaret W. Carruthers, Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü tarafından

Webb’in NIRCam cihazı tarafından çekilen ilk Mars görüntüleri 5 Eylül 2022 [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

NASA’nın James Webb Uzay Teleskobu, Mars’ın 5 Eylül’deki ilk görüntülerini ve tayfını yakaladı. ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ve CSA (Kanada Uzay Ajansı) ile uluslararası bir işbirliği olan teleskop, komşu gezegenimizde kızılötesi duyarlılığı ile benzersiz bir bakış açısı sağlıyor. , yörüngeciler, geziciler ve diğer teleskoplar tarafından toplanan verileri tamamlar.

Webb’in güneş-Dünya Lagrange noktası 2’deki (L2) yaklaşık bir milyon mil uzaktaki benzersiz gözlem noktası, Mars’ın gözlemlenebilir diskinin (güneş ışığının teleskoba bakan kısmı) bir görünümünü sağlar. Sonuç olarak Webb, toz fırtınaları, hava düzenleri, mevsimsel değişiklikler gibi kısa vadeli olayları ve farklı zamanlarda (gündüz, gün batımı ve gece) meydana gelen süreçleri tek bir gözlemde incelemek için gereken spektral çözünürlükle görüntüleri ve spektrumları yakalayabilir. ) bir Mars günü.

Çok yakın olduğu için Kızıl Gezegen, hem insan gözünün görebildiği görünür ışık hem de Webb’in algılamak için tasarladığı kızılötesi ışık açısından gece gökyüzündeki en parlak nesnelerden biridir. Bu, evrendeki en uzak gökadaların son derece zayıf ışığını tespit etmek için inşa edilmiş olan gözlemevine özel zorluklar getiriyor. Webb’in aletleri o kadar hassas ki, özel gözlem teknikleri olmadan, Mars’tan gelen parlak kızılötesi ışık kör edici ve “dedektör doygunluğu” olarak bilinen bir fenomene neden oluyor. Gökbilimciler, çok kısa pozlamalar kullanarak, dedektörlere çarpan ışığın yalnızca bir kısmını ölçerek ve özel veri analiz teknikleri uygulayarak Mars’ın aşırı parlaklığına uyum sağladılar.

Webb’in Yakın Kızılötesi Kamera (NIRCam) tarafından yakalanan ilk Mars görüntüleri, gezegenin doğu yarımküresinin bir bölgesini iki farklı dalga boyunda veya kızılötesi ışık renklerinde gösteriyor. Bu makaledeki ilk görüntü, NASA’dan bir yüzey referans haritasını ve soldaki Mars Orbiter Lazer Altimetresini (MOLA), iki Webb NIRCam alet görüş alanı üst üste bindirilmiş olarak göstermektedir. Webb’den alınan yakın kızılötesi görüntüler sağda gösterilmektedir.

NIRCam daha kısa dalga boylu (2.1 mikron) görüntü [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—gezegen tarafından ısı kaybederken yayılan ışık. 4,3 mikronluk ışığın parlaklığı, yüzeyin ve atmosferin sıcaklığı ile ilgilidir. Gezegendeki en parlak bölge, genellikle en sıcak olduğu için güneşin 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.

Kızıl Gezegenin İlk Webb Gözlemlerinde Mars Güçlü

Webb’in Mars’ın ilk yakın kızılötesi spektrumu, Yakın Kızılötesi Spektrografı (NIRSpec) tarafından 5 Eylül 2022’de, Garantili Zaman Gözlem Programı 1415’in bir parçası olarak, 3 yarık ızgara (G140H, G235H, G395H) üzerinde yakalandı. 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, atmosferdeki belirli moleküllerin bolluklarını türetilebilir. Kredi: NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO ekibi

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, bazıları karbondioksit (CO2) tarafından emilir.2) moleküller. 2.000 kilometreyi aşan uzunluğuyla 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,” diye açıkladı. “Hellas Havzası daha düşük 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 rakip etkileri birbirinden ayırmak çok ilginç olacak.”

Villanueva ve ekibi ayrıca Webb’in Mars’ın ilk yakın kızıl ötesi spektrumunu yayınladı ve Webb’in Kızıl Gezegeni spektroskopi ile inceleme gücünü gösterdi.

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 Yakın Kızılötesi Spektrografının (NIRSpec) altı yüksek çözünürlüklü spektroskopi modunun tümünden alınan ölçümlerin birleştirilmesiyle elde edildi. 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.

Mars’ın bu 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.


James Webb Uzay Teleskobu’ndan ilk ötegezegen görüntüsü ortaya çıktı


Uzay Teleskobu Bilim Enstitüsü tarafından sağlanmıştır

Alıntı: 22 Eylül 2022’de https://phys.org/news/2022-09-mars-mighty-webb-red-planet.html adresinden alınan Kızıl Gezegen’in (2022, 19 Eylül) ilk Webb gözlemlerinde Mars güçlüdür.

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca bilgi amaçlı sağlanmıştır.