اولین عکس تلسکوپ فضایی جیمز وب از مریخ اسرار جو را آشکار می‌کند!!

تصاویر مادون قرمز از مریخ که توسط تلسکوپ فضایی گرفته شده است، ویژگی‌های سطحی آن را نشان می‌دهد.

اولین تصاویر تلسکوپ فضایی جیمز وب از مریخ توسط ابزار NIRCam آن در 5 سپتامبر 2022 ثبت شد (اعتبار تصویر: NASA، ESA، CSA، STScI، تیم مریخ JWST/GTO)

تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) اولین تصاویر خود را از مریخ گرفته است که نور مادون قرمزی را که از سیاره سرخ می‌آید با حساسیت بالا مشاهده می کند.

اولین تصاویر و طیف‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب از مریخ در روز دوشنبه (19 سپتامبر) در کنگره علوم سیاره اروپا منتشر شد. تصاویر و اندازه‌گیری‌ها در تاریخ 5 سپتامبر 2022 از جیمزوب در حدود یک میلیون مایل (1.6 میلیون کیلومتر) از مریخ انجام شده است.

تصاویر قرص قابل مشاهده مریخ – سمت سیاره که توسط خورشید روشن شده و رو به تلسکوپ است – توسط دوربین مادون قرمز نزدیک وب (NIRCam) گرفته شده است و می‌تواند نمایی منحصر به فرد از زمین را در اختیار دانشمندان سیاره‌ای قرار دهد. همسایه نزدیک، داده‌هایی را ارائه می‌دهد که می‌تواند همراه با مشاهدات مریخ‌نوردهایی مانند پشتکار و craft ناسا در مدار مریخ مورد استفاده قرار گیرد.

از آنجایی که مریخ نسبتاً نزدیک و بسیار روشن است، آسان‌ترین شیء برای رصد توسط وب  نیست که برای دیدن اجرام بسیار دور و کم نور طراحی شده است.

جولیانو لیوزی، دانشمند و محقق ارشد آزمایشگاه سیستم‌های سیاره‌ای ناسا در مرکز پرواز فضایی گوددارد، در یک کنفرانس مطبوعاتی EPSC به مناسبت انتشار این تصاویر گفت: مریخ آنقدر درخشان است که برای دیدن آن دچار چالش می‌شویم.

برای اینکه نور مادون قرمز درخشان مریخ ابزارهای وب را کور نکند، دانشمندان از نوردهی بسیار کوتاهی برای رصد سیاره سرخ استفاده کردند. این امر به معنای اندازه‌گیری تنها مقداری از نوری بود که به آشکارسازهای وب می‌رسید و سپس از روش‌های ویژه برای تجزیه و تحلیل داده‌های جمع‌آوری‌شده استفاده می‌کرد.

لیوزی ادامه داد: “ما می‌توانیم این وضوح باورنکردنی را ببینیم، ما حد پراش یک تلسکوپ فضایی را در مادون قرمز داریم که فوق‌العاده است. ما می‌توانیم کل سیاره را ببینیم.”

رصد شبانه‌روزی مریخ

جیمزوب توانست تصاویر و طیفهایی را با وضوح فضایی ثبت کند که اخترشناسان برای مطالعه پدیده‌های کوتاه‌مدت مانند الگوهای آب و هوای مریخ، طوفان‌های گرد و غبار و حتی تغییرات ناشی از فصول سیاره به آن نیاز دارند.

به‌علاوه، تلسکوپ وب می‌تواند رویدادهایی را که در زمان‌های مختلف در طول روز مریخ رخ می‌دهند – در طول روز، در غروب خورشید و در طول شب – در یک رصد واحد ثبت کند.

اولین تصاویر گرفته شده از مریخ توسط وب، ناحیه‌ای را در نیمکره شرقی سیاره در دو طول موج متفاوت نور نشان می‌دهد.

تصویر با طول موج کوتاه تحت تسلط نور منعکس شده خورشید است و جزئیات سطح مریخ را نشان می‌دهد که شبیه ویژگی‌هایی است که در نور مرئی دیده می‌شود. این ویژگی‌ها عبارتند از دهانه هویگنس، دهانه برخوردی با عرض نزدیک به 280 مایل (450 کیلومتر) و سنگ آتشفشانی تیره در سیرتیس ماژور پلانوم.

دوربین NIRCam تلسکوپ فضایی وب، نوری را که مریخ در طول موج‌های طولانی‌تر مادون قرمز ساطع می‌کند، هنگام از دست دادن گرما، دریافت کرد. روشنایی این نور به دمای مریخ و جو آن مربوط می شود و روشن‌ترین و گرم‌ترین منطقه در جایی است که خورشید تقریباً بالای سیاره قرار دارد.

روشنایی به سمت نواحی قطبی مریخ که در معرض نور خورشید کمتری هستند و در نیمکره شمالی سیاره کاهش می‌یابد که در حال حاضر در میانه زمستان مریخ است.

با این حال، مقدار نوری که به جیمزوب می‌رسد تنها به دمای سیاره مربوط نمی‌شود. تصاویر جمع‌آوری شده توسط تلسکوپ همچنین می‌تواند نکاتی در مورد ترکیب شیمیایی جو و سطح مریخ ارائه دهد.

سرنخ‌های جوی در حوضه هلا

تجزیه و تحلیل طیف نور شناسایی شده از مریخ با داده های جمع آوری شده توسط تلسکوپ فضایی جیمز وب می تواند به اخترشناسان در تعیین ترکیب جو و سطح آن کمک کند.

پس از تجزیه و تحلیل تصاویر جیمزوب، لیوزی و تیمش دریافتند که حوضه هلا با عرض 1200 مایل (1930 کیلومتر) حتی در گرمترین زمان روز مریخ در آن منطقه، تاریکتر از محیط اطراف خود به نظر می‌رسد

تاریکی که در این ساختار برخوردی به خوبی حفظ شده مشاهده می‌شود، نتیجه عبور نور از جو مریخ و جذب دی اکسید کربن است.

محقق گوددارد توضیح می‌دهد: «حوضه هلا ارتفاع پایین‌تری دارد و بنابراین فشار هوای بالاتری را تجربه می‌کند. “این فشار بالاتر به دلیل اثری به نام گسترش فشار منجر به سرکوب انتشار حرارتی در این محدوده طول موج خاص می‌شود..”

تصاویر جدید همچنین توانایی تلسکوپ فضایی جیمز وب را برای مطالعه مریخ با استفاده از تکنیکی به نام طیف‌سنجی بر روی اندازه‌گیری‌های گرفته شده با ابزار طیف‌نگار فروسرخ نزدیک (NIRSpec) این تلسکوپ نشان می‌دهد.

اولین طیف نزدیک به فروسرخ مریخ تلسکوپ فضایی جیمز وب که توسط طیف‌نگار فروسرخ نزدیک (NIRSpec) در 5 سپتامبر 2022 گرفته شد. (اعتبار تصویر: ناسا، ESA، CSA، STScI، تیم مریخ JWST/GTO)

از آنجایی که عناصر شیمیایی نور را در طول‌موج‌های بسیار مشخصی جذب و منتشر می‌کنند، دانشمندان سیاره‌شناسی می‌توانند از طیف‌سنجی برای مطالعه «اثر انگشت» مواد شیمیایی مختلف در نور عبوری از جو سیاره به جای می‌گذارند برای تعیین ترکیب آن استفاده کنند.

نتایج اولیه به‌دست‌آمده توسط دانشمندان، ویژگی‌های طیفی کدگذاری شده با اطلاعات مربوط به غبار مریخ، ابرهای یخی، ترکیب جو و نوع سنگ‌های موجود در سطح سیاره را نشان می‌دهد.

مشاهدات جیمزوب باید قادر به شناسایی وجود آب، دی اکسید کربن، مونوکسید کربن و سایر ترکیبات شیمیایی باشد.

لیوزی به بحث در مورد حضور متان در مریخ اشاره کرد که مشاهدات اولیه زمینی و مریخ نوردها شواهدی از این ترکیب، هرچند به صورت پراکنده ارائه می‌کنند. در حالی که اندازه‌گیری‌های مدارگرد گازی ExoMars Trace Gas (TGO) نتوانسته است این موضوع را تأیید کند و مشاهدات زمین توسط متان در جو سیاره ما پیچیده است، لیوزی معتقد است که مشاهدات جیمزوب می‌تواند تفاوت‌آفرین باشد.

او گفت: «معمای بزرگ این است که مریخ نوردها روی سطح و داده‌های رصدی شکافی بین صفر تا 10 کیلومتر [6 مایل] ایجاد کرده‌اند. “اکنون ما جیمز وب را داریم، می‌توانیم ستون کامل [اتمسفر] را تا سطحی ببینیم که مریخ نورد در آن قرار دارد. بنابراین ما راه جدیدی برای حل این معما ارائه کرده‌ایم.”

لیوزی اضافه کرد که متان مهم است زیرا می‌تواند فرآیندهای زمین شناسی زیادی در مریخ را به دانشمندان سیاره‌شناسی بگوید، از جمله اینکه آیا اخیراً چیزی بزرگ از فضا به سیاره سرخ برخورد کرده است. متان همچنین می‌تواند به فعالیت بیولوژیکی در تاریخ باستانی سیاره اشاره کند.

لیوزی گفت: “هدف اصلی ما در حال حاضر همین است.”

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

James Webb Space Telescope’s 1st images of Mars reveal atmosphere secrets

By Robert Lea

https://www.space.com/james-webb-space-telescope-first-images-mars