El flamante Telescopio Espacial James Webb capturó sus primeras imágenes y espectros de Marte el 5 de septiembre de 2022, una perspectiva única del planeta rojo con su sensibilidad infrarroja.
El puesto de observación único de Webb, a casi 1,5 millones de kilómetros de distancia en el punto 2 (L2) de Lagrange Sol-Tierra, ofrece una vista del disco observable de Marte (la parte del lado iluminado por el sol que mira hacia el telescopio).
Como resultado, Webb puede capturar imágenes y espectros con la resolución espectral necesaria para estudiar fenómenos a corto plazo como tormentas de polvo, patrones climáticos, cambios estacionales y, en una sola observación, procesos que ocurren en diferentes momentos (durante el día, la puesta del sol y la noche) de un día marciano.
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Debido a que está tan cerca, el Planeta Rojo es uno de los objetos más brillantes en el cielo nocturno en términos de luz visible (que los ojos humanos pueden ver) y la luz infrarroja que Webb está diseñado para detectar. Esto plantea desafíos especiales para el observatorio, que fue construido para detectar la luz extremadamente tenue de las galaxias más distantes del universo.
Los instrumentos de Webb son tan sensibles que, sin técnicas especiales de observación, la brillante luz infrarroja de Marte es cegadora y provoca un fenómeno conocido como "saturación del detector". Los astrónomos se ajustaron al brillo extremo de Marte utilizando exposiciones muy cortas, midiendo solo parte de la luz que incidía en los detectores y aplicando técnicas especiales de análisis de datos.
Las primeras imágenes de Webb de Marte, capturadas por la cámara de infrarrojo cercano (NIRCam), muestran una región del hemisferio oriental del planeta en dos longitudes de onda diferentes, o colores de luz infrarroja. Esta imagen muestra un mapa de referencia de superficie de la NASA y el altímetro láser Mars Orbiter (MOLA) a la izquierda, con los dos campos de visión del instrumento Webb NIRCam superpuestos. Las imágenes de infrarrojo cercano de Webb se muestran a la derecha.
El primer espectro de infrarrojo cercano de Webb de Marte, capturado por el espectrógrafo de infrarrojo cercano (NIRSpec), demuestra el poder de Webb para estudiar el planeta rojo con espectroscopia, informa la ESA en un comunicado.
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Mientras que las imágenes de Marte muestran diferencias en el brillo integradas en una gran cantidad de longitudes de onda de un lugar a otro en todo el planeta en un día y hora en particular, el espectro muestra las variaciones sutiles en el brillo entre cientos de diferentes longitudes de onda representativas del planeta como un todo. Los astrónomos analizarán las características del espectro para recopilar información adicional sobre la superficie y la atmósfera del planeta.
En el futuro, Webb utilizará estos datos espectroscópicos y de imágenes para explorar las diferencias regionales en todo el planeta y buscar especies traza en la atmósfera, incluidos el metano y el cloruro de hidrógeno.
Estas observaciones de Marte se realizaron como parte del programa del Sistema Solar de Observación de Tiempo Garantizado (GTO) del Ciclo 1 de Webb, dirigido por Heidi Hammel de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA).