當前觀察：詹姆斯·韋伯太空望遠鏡以新的視角觀測火星

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，并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。

【資料圖】

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征，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，那里接受的陽光較少，從較冷的北半球發出的光也較少，那里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。那么那里發生了什么？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范圍（4.1-4.4微米）的熱發射受到抑制，這是由于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）儀器來收集關于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征，包含了關于灰塵、冰云、行星表面有什么樣的巖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，以了解更多關于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，并提交給同行評審。

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，以至于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。