詹姆斯·韋伯太空望遠鏡以新的視角觀測火星

據CNET報道，人們對火星的標準看法是，它是一個微紅的岩石行星，就像這張哈勃圖像中的樣子。然而，詹姆斯·韋伯太空望遠鏡（JWST）是用紅外線來觀察宇宙的。它對火星的首次觀測表明它將能夠以令人興奮的新方式研究這顆紅色星球。

JWST是為了凝視宇宙深處而建造的，它使用紅外線來穿透塵埃，看到其他望遠鏡所看不到的天體。但它對了解我們的行星“鄰居”也很有用。9月5日，韋伯望遠鏡對火星進行觀測，用其近紅外相機（又稱NIRCam）收集數據。

韋伯能夠看到火星面向望遠鏡的那一面，稱為可觀測盤。“因此，韋伯可以捕捉到具有必要光譜分辨率的圖像和光譜，以研究短期現象，如沙塵暴、天氣模式、季節性變化，以及在一次觀測中研究火星一天中不同時間（白天、日落和夜間）發生的過程，”美國宇航局（NASA）在周一的一份聲明中說。

NASA發布了一張圖片，顯示了韋伯在兩種不同波長的紅外光中可以看到的情況。它使韋伯的多功能性深入人心，並顯示了較短和較長的紅外波長如何產生不同的數據集。下面是韋伯的紅外成像工作的速成課程。

左邊的火星棕色視圖是一張參考圖。追蹤到右邊的是韋伯看到的情況。上面的圖像是一個較短波長（2.1微米）的視圖，顯示了火星的一大塊區域，包括惠更斯環形山、赫拉斯盆地和大瑟提斯高原的表面特徵，這個區域在可見光圖像中顯示為一個黑點。

韋伯的下部圖像就像一張”熱圖”。這是韋伯使用較長波長（4.3微米）觀測時出現的情況。最亮的部分是太陽在頭頂的地方，使該地區變暖。NASA說：“亮度向極地地區減少，那裡接受的陽光較少，從較冷的北半球發出的光也較少，那裡在每年的這個時候正在經歷冬天。”

仔細看那張黃紫色的觀察圖，你會看到NASA指出的赫拉斯盆地，它看起來比周圍的區域更暗。那麼那裡發生了什麼？這是火星的大氣層在起作用。二氧化碳分子在到達韋伯之前吸收了一些紅外光，使這個巨大的撞擊結構–直徑達1200英里（2000公里）–呈現出較暗的色調。

主要研究人員Geronimo Villanueva解釋說：“赫拉斯盆地的海拔較低，因此經歷了較高的空氣壓力。這種較高的壓力導致在這個特定的波長範圍（4.1-4.4微米）的熱發射受到抑制，這是由於一種叫做壓力變寬的效應。”

在所有這些NIRCam紅外線的好處之外，韋伯還使用其近紅外光譜儀（NIRSpec）儀器來收集關於該行星大氣層中的水、二氧化碳和一氧化碳的數據。NASA表示：“對光譜的初步分析顯示了一組豐富的光譜特徵，包含了關於灰塵、冰雲、行星表面有什麼樣的岩石以及大氣層組成的信息。”

韋伯由NASA、歐洲航天局和加拿大航天局共同管理。NASA強調，該望遠鏡的火星數據是為了突出正在進行的科學。科學家們仍在分析NIRSpec的信息，以了解更多關於這顆紅色星球的表面和大氣。這些結果將被寫進一份研究報告，並提交給同行評審。

火星對韋伯來說是一個具有挑戰性的觀測，因為這顆行星離得很近，以至於它有可能用明亮的紅外光“致盲”望遠鏡。JWST團隊通過使用短時間的曝光和特殊的數據分析技術，成功地完成了這項工作。

這些早期結果表明韋伯不僅僅是一個長距離的望遠鏡。它有望幫助科學家建立一個更完整的鄰近火星的圖像。