James Webb se aprofunda na temperatura e atmosfera de Marte

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Embora o Telescópio Espacial James Webb tenha sido construído principalmente para observar as galáxias mais antigas e distantes, ele também pode ser usado para uma série de outras observações científicas – incluindo a observação de alvos aqui em nosso próprio sistema solar. Webb realizará um grande estudo de Júpiter e já fotografou Netuno. Agora, Webb foi usado para dar uma olhada fascinante em nosso vizinho planetário, Marte.

Na verdade, é muito difícil para Webb estudar Marte porque está tão perto e, portanto, muito brilhante tanto na porção de luz visível do espectro quanto nos comprimentos de onda infravermelhos em que Webb observa. O brilho pode supersaturar os detectores que são projetados para captar fontes de luz muito fracas. Mas a câmera NIRCam de Webb foi capaz de capturar a superfície marciana, com duas imagens capturadas em diferentes comprimentos de onda mostrados abaixo.

As primeiras imagens de Marte de Webb, capturadas por seu instrumento NIRCam.
As primeiras imagens de Marte de Webb, capturadas por seu instrumento NIRCam em 5 de setembro de 2022 [Guaranteed Time Observation Program 1415]. Esquerda: Mapa de referência do hemisfério observado de Marte da NASA e do Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA). Canto superior direito: imagem NIRCam mostrando luz solar refletida de 2,1 mícrons (filtro F212), revelando características da superfície, como crateras e camadas de poeira. Inferior direito: imagem simultânea do NIRCam mostrando luz emitida de ~4,3 mícrons (filtro F430M) que revela diferenças de temperatura com latitude e hora do dia, bem como escurecimento da Bacia de Hellas causado por efeitos atmosféricos. A área amarela brilhante está apenas no limite de saturação do detector. Equipe da NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO

A imagem de comprimento de onda mais curta, mostrada na parte superior, é semelhante a uma imagem de luz visível e mostra características como crateras e bacias. A imagem de comprimento de onda mais longo, mostrada abaixo, mostra como o planeta está irradiando calor. O ponto mais brilhante é onde o sol está diretamente acima, com regiões mais frias em direção aos pólos. A Bacia de Hellas também parece mais escura, embora isso não seja devido aos efeitos da temperatura, mas sim aos efeitos da altitude e da pressão do ar.

Webb também conseguiu capturar Marte usando seus instrumentos de espectrometria. Estes podem dividir a luz em diferentes comprimentos de onda para ver a composição de um objeto – neste caso, olhando para a composição da atmosfera marciana como um todo. Existem indicações claras de dióxido de carbono, água e monóxido de carbono, e o que é impressionante nisso é quão bem os dados se encaixam no modelo do que já sabemos sobre a atmosfera de Marte. Isso mostra o quão eficazes os instrumentos do Webb são para esse tipo de trabalho de espectrometria – e o quão eficaz o Webb tem o potencial de ser ao olhar para as atmosferas de exoplanetas.

O primeiro espectro infravermelho próximo de Webb de Marte, capturado pelo Espectrógrafo de infravermelho próximo.
O primeiro espectro de infravermelho próximo de Webb de Marte, capturado pelo Espectrógrafo de infravermelho próximo (NIRSpec) em 5 de setembro de 2022, como parte do Programa de Observação de Tempo Garantido 1415, em 3 grades de fenda (G140H, G235H, G395H). O espectro é dominado pela luz solar refletida em comprimentos de onda menores que 3 mícrons e emissão térmica em comprimentos de onda maiores. A análise preliminar revela que as quedas espectrais aparecem em comprimentos de onda específicos onde a luz é absorvida por moléculas na atmosfera de Marte, especificamente dióxido de carbono, monóxido de carbono e água. Outros detalhes revelam informações sobre poeira, nuvens e características da superfície. Ao construir um modelo de melhor ajuste do espectro, por exemplo, o Gerador de Espectro Planetário, a abundância de determinadas moléculas na atmosfera pode ser derivada. Equipe da NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO

A pesquisa usando esses dados do Webb ainda está sendo trabalhada e ainda não foi publicada ou revisada por pares, portanto, não deve ser considerada definitiva. Mas isso mostra o quão versátil uma ferramenta Webb pode ser, com mais dados Webb em Marte ainda por vir.






Com informações de Digital Trends.

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