Le prime immagini di Marte catturate dal telescopio spaziale James Webb il 5 settembre 2022 offrono viste del pianeta a diverse lunghezze d’onda infrarosse e alcune spettroscopie. Webb è in una posizione in cui può vedere una parte del lato soleggiato di Marte ed è in grado di fornire immagini e spettri utili a completare le rilevazioni di sonde spaziali, rover e altri telescopi. Il pianeta rosso è vicinissimo e luminosissimo rispetto ai normali obiettivi delle osservazioni di Webb perciò le esposizioni usare sono state brevissime per evitare di causare problemi agli strumenti.
Lanciato il 25 dicembre 2021, il telescopio spaziale James Webb ha obiettivi primari molto lontani, fino ai confini dell’universo. Tuttavia, soprattutto nelle prime fasi della sua missione scientifica è importante verificare le sue possibilità anche con oggetti nel sistema solare, in questo caso il pianeta Marte.
L’immagine in alto (NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO team) mostra Marte visto a sinistra in un’immagine della NASA basata su dati del Mars Orbiter Laser Altimeter (MOLA) e a destra dallo strumento Near-Infrared Camera (NIRCam) del telescopio spaziale Webb a due diverse lunghezze d’onda infrarosse.
L’immagine catturata a 2,1 micron è dominata dalla luce solare riflessa e di conseguenza è simile a quella a sinistra, catturata alla luce visibile. Alcune formazioni geologiche indicate in entrambe le immagini sono visibili anche a Webb.
L’immagine catturata a 4,3 micron mostra emissioni termiche, cioè quelle emesse dal pianeta nella sua perdita di calore. Si tratta di una luminosità collegata alla temperatura di superficie e atmosfera. L’enorme cratere di Hellas Basin, o Hellas Planitia, appare più scuro perché la sua altitudine è inferiore a quella della superficie circostante e ciò significa che la pressione atmosferica è maggiore e causa una maggiore soppressione delle emissioni termiche. In sostanza, quell’immagine mostra diversi effetti che vanno tenuti presenti nel suo studio.
Lo spettro catturato dallo strumento Near-Infrared Spectrograph (NIRSpec) è mostrato nell’immagine in basso (NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO team). Esso ha sei diversi modi di spettroscopia ad alta risoluzione che sono stati usati tutti. Il risultato mostra le tracce lasciate nelle emissioni infrarosse di acqua e soprattutto di anidride carbonica a diverse lunghezze d’onda.
L’assorbimento della luce da parte di varie molecole fornisce informazioni su polvere, nubi e formazioni geologiche al suolo. Ripetendo le osservazioni nel corso del tempo è possibile valutare i cambiamenti, anche a livello locale, nell’atmosfera. C’è anche la speranza che la sensibilità di Webb gli permetta di rilevare gas presenti in piccole quantità come il metano, la cui origine su Marte è ancora un mistero.
Per questi motivi, può essere utile condurre esami spettroscopici di Marte con strumenti come il telescopio spaziale Webb nonostante la presenza di sonde spaziali in orbita attorno al pianeta e di lander e rover sul suolo. Diversi strumenti offrono dati di diversi tipi che di conseguenza possono completarsi a vicenda.
Come altre osservazioni condotte in questa prima fase della missione scientifica del telescopio spaziale James Webb, i dati raccolti sono ancora in fase di analisi. Le immagini arrivano rapidamente ma gli articoli scientifici scritti grazie ad esse richiedono molto lavoro perciò arriveranno nei prossimi mesi.
