marte james webb
Le prime immagini di Marte del James Webb, catturate dal suo strumento NIRCam il 5 settembre 2022. A sinistra: mappa di riferimento dell'emisfero di Marte osservato dalla NASA e dal Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA). In alto a destra: immagine NIRCam che mostra la luce solare riflessa da 2,1 micron (filtro F212), rivelando caratteristiche della superficie come crateri e strati di polvere. In basso a destra: immagine NIRCam simultanea che mostra una luce emessa da circa 4,3 micron (filtro F430M) che rivela differenze di temperatura con la latitudine e l'ora del giorno, nonché l'oscuramento del bacino dell'Hellas causato dagli effetti atmosferici. L'area gialla brillante è appena al limite di saturazione del rivelatore. Ph. Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO team

Anche se l’obiettivo principale del telescopio spaziale James Webb è quello rilevare e studiare la debole luce proveniente da galassie lontane e quindi antiche, alla ricerca di indizi sugli eventi che hanno portato alla nascita dell’Universo, recentemente si è concesso qualche scatto di un oggetto a noi vicino e poco più familiare, ovvero Marte.

 

Le immagini di Marte scattate dal Webb

Lo scorso 5 settembre, il James Webb Space Telescope, ha infatti scattato alcune immagini e acquisito alcuni dati del Pianeta Rosso. Le sue analisi nell’infrarosso potrebbero dunque fornire un diverso punto di vista in grado magari di rivelare dettagli sconosciuti sulla superficie e l’atmosfera di Marte.

Il James Webb è infatti capace di individuare il lato di Marte illuminato dal Sole, che si trova di fatto proprio davanti al telescopio spaziale. Il Webb è dunque in una posizione ottimale per osservare i cambiamenti stagionali del pianeta, le sue tempeste di polvere e il meteo marziano.

Il James Webb è così sensibile che per ottenere delle immagini utili, gli astronomi hanno dovuto apportare alcune modifiche per evitare che l’accecante luce infrarossa di Marte saturasse i suoi rivelatori.

Le nuove immagini, ottenute dal Web utilizzando esposizioni molto brevi, mostrano l’emisfero orientale di Marte in diverse lunghezze d’onda della luce infrarossa. In questa foto possiamo osservare, in alto a destra di Webb, un’immagine che mostra la luce solare riflessa sulla superficie marziana, mostrando caratteristiche marziane come il cratere Huygens, la roccia vulcanica scura e l’Hellas Planitia, un enorme cratere da impatto sul pianeta rosso che si estende per oltre 2.000 chilometri.

L’immagine in basso a destra mostra invece l’emissione termica di Marte, ovvero la luce emessa dal Pianeta Rosso mentre perde calore. In questa immagine le aree più luminose indicano i punti più caldi della zona.

 

Il Pianeta Rosso sotto una nuova luce

l’immagine dell’emissione termica ha permesso anche di individuare alcuni dettagli dell’atmosfera marziana. I ricercatori hanno infatti osservato che quando la luce termica passa attraverso l’atmosfera marziana, parte di essa viene assorbita dalle molecole di anidride carbonica. Ed è proprio questo fenomeno ad aver fatto apparire l’Hellas Planitia più scuro.

Come spiega infatti Geronimo Villanueva, uno scienziato planetario del Goddard Space Flight Center della NASA e ricercatore principale degli studi su Marte e Ocean Worlds per Webb, non si tratta “in realtà di un effetto termico all’Hellas. Il bacino dell’Hellas è a un’altitudine inferiore e quindi sperimenta una pressione atmosferica più elevata. Questa pressione più alta porta a una soppressione dell’emissione termica in questo particolare intervallo di lunghezze d’onda a causa di un effetto chiamato ampliamento della pressione. Sarà molto interessante separare questi effetti concorrenti in questi dati”.

Grazie alla potenza del James Webb, Villanueva ed il suo team sono riusciti ad ottenere anche il primo spettro nel vicino infrarosso di Marte. Lo spettro marziano indica differenze più sottili di luminosità in tutto il pianeta, che potrebbero evidenziare aspetti della superficie e dell’atmosfera di Marte.

 

Lo spettro di Marte grazie alla potenza del Webb

Grazie a questi nuovi dati, un’analisi preliminare ha rivelato informazioni sulle nuvole ghiacciate, sulla polvere, sui tipi di roccia sulla superficie e sulla composizione dell’atmosfera contenuta nello spettro. Nello spettro infatti appaiono chiare le firme di dell’acqua, dell’anidride carbonica e del monossido di carbonio.

Il team di ricerca della NASA condividerà più dati ottenuti grazie alle osservazioni di Webb su Marte ed il team di Marte non vede l’ora di utilizzare le capacità di Webb per individuare le differenze tra le regioni del Pianeta Rosso e cercare gas come metano e acido cloridrico nell’atmosfera.

Ph. Credit: NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO team