Cada poco tiempo, el telescopio espacial James Webb consigue sorprendernos con las espectaculares imágenes que llegan a España. En pleno fervor por la exploración de Marte, no son pocos los que querían que el James Webb capturara sus primeras imágenes del Planeta Rojo. Y así lo hizo el pasado 5 de septiembre, momento en el que el telescopio captó las primeras imágenes y espectros de Marte.
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Según recoge un comunicado de la NASA, el telescopio en colaboración entre la ESA y (Agencia Espacial Europa) y la CSA (Agencia Espacial Canadiense) han realizado una visión infrarroja del planeta, combinando datos recogidos de telescopios, orbitadores y los rovers presentes en la superficie del mismo.
A 1,6 millones de kilómetros, en el punto L2 de Langrage Sol-Tierra, el Web ha conseguido una vista del disco observable de Marte, es decir, la parte del lado iluminado por el sol que apunta directamente al James Webb. De esta forma, el telescopio puede tomar fotos y espectros infrarrojos "con la resolución espectral necesaria para estudiar fenómenos a corto plazo", asegura Alise Fisher, de la NASA.
Fotos del James Webb
Estas imágenes se publicaron el pasado lunes 19 de septiembre en el Congreso Científico Europlanet y fueron captadas con la cámara de infrarrojo cercano NIRCam cercano del James Webb. Estos datos, como afirma Fisher, son clave para estudiar patrones climáticos, tormentas de polvo o cambios estaciones en el planeta, así como procesos "que ocurren en diferentes momentos de un día marciano".
Muestran una región del hemisferio oriental del planeta en dos longitudes de onda diferentes, o colores de luz infrarroja. La imagen a continuación muestra un mapa de referencia de superficie de la NASA, así como un altímetro láser Mars Orbiter (MOLA) a la izquierda, con los dos campos de visión de la NIRCam superpuestos. Las imágenes del infrarrojo cercano del Webb se muestran en el lado derecho.
Imagen con el espectro infrarrojo de Marte, captado por el James Webb.
Debido a que está tan cerca, Marte es uno de los objetos más brillantes en términos de "luz visible", o sea, la luz que los humanos pueden ver. Esto juega parcialmente en contra de los instrumentos de observación del Web, ya que sus instrumentos fueron diseñados para detectar "la luz extremadamente tenue de las galaxias más distantes del universo". Por ende, la brillante luz infrarroja de Marte provoca un efecto llamado "saturación del detector".
Gráfico con la composición de la atmósfera de Marte.
Este efecto, que aparece si no se realizan ciertas técnicas de observación, se puede salvar de ciertas formas. Es justo lo que hicieron los astrónomos, que ajustaron los instrumentos para hacer exposiciones muy cortas, midiendo únicamente la parte de la luz que incidía directamente en los detectores "y aplicando técnicas especiales de análisis de datos".
El recuadro de arriba a la derecha de la primera imagen corresponde a la imagen de longitud de onda más corta, de 2,1 micrones, y que revela detalles de la superficie similares a los que ya aparecen en las imágenes normales, de luz visible, la s de la izquierda. El recuadro con la imagen longitud de onda más larga, el de abajo a la derecha (4,3 micras) muestra la emisión térmica, es decir, la luz emitida por el planeta a medida que este va perdiendo calor.
Marte, el Planeta Rojo.
Y es que según detalla Fisher, el brillo de la luz está relacionado con la temperatura de la superficie y la atmósfera. El brillo disminuye hacia las regiones polares que reciben menos luz solar, emitiendo menos luz desde el hemisferio norte. La región con más brillo del planeta corresponde a la zona en la que el Sol está más arriba.
Pero hay otro detalle. A medida que la luz que emite Marte atraviesa su propia atmósfera, parte de esta se absorbe por el CO2 o lo que es lo mismo, las moléculas de dióxido de carbono de la atmósfera. Esto afecta a la cantidad de luz que llega al Web, por lo que algunas estructuras, como la cuenca Hellas, se ven más oscuras.
Así lo explica el investigador principal, Gerónimo Villanueva, del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, responsable de las observaciones del Web. "Esto en realidad no es un efecto térmico en Hellas [...] La cuenca tiene una altitud más baja y por lo tanto, experimenta una presión de aire más alta. Esta presión conduce a una supresión de la emisión térmica en este rango de longitud de onda particular, de 41, a 4,4 micrones, debido a un efecto llamado ampliación de presión".
Todo este espectro infrarrojo se pudo obtener combinando mediciones de los 6 modos de espectroscopia de alta resolución del espectrógrafo de infrarrojo NIRSpec incorporado en el telescopio James Webb. La idea es usar estos datos así como las imágenes para "explorar las diferencias regionales en todo el planeta", explica Fisher, así como buscar trazas de gases en la atmósfera.