Le premier aperçu de Mars par JWST révèle la planète rouge sous un nouveau jour : ScienceAlert

Le télescope spatial James Webb a fait des progrès incroyables, regardant plus loin dans l’espace et le temps que n’importe quel télescope qui l’a précédé. Mais il nous montre également l’Univers plus près de chez nous… et maintenant il tourne son œil doré vers le voisin de la Terre, Mars.

Les images qui en résultent montrent Mars dans une lumière très différente – infrarouge, en fait – nous donnant des informations sur la planète rouge que nous ne pourrions pas voir à nos propres yeux nus.

Étant donné que la chaleur laisse échapper la lumière infrarouge (ce que nous appelons le rayonnement thermique), une grande partie de ces informations concerne la température de Mars, mais il y a quelques autres informations que les scientifiques pourront utiliser pour mieux comprendre une planète comme celle-ci, mais tellement différent du nôtre.

Et, bien sûr, la vue est spectaculaire.

Il est en fait un peu difficile pour JWST d’imaginer quelque chose près de chez lui. C’est le télescope le plus puissant jamais lancé dans l’espace, conçu pour être suffisamment sensible pour détecter la lumière extraordinairement faible des objets les plus éloignés de l’Univers. Comparé à ceux-ci, Mars flamboie comme une fournaise.

Pour éviter la sursaturation qui résulterait habituellement de cette luminosité, les scientifiques prenant les observations et traitant les données ont dû employer des techniques pour compenser. Le moment des expositions était incroyablement court et l’analyse des données a été ajustée en conséquence.

les images de jwst de mars comparées à un globe de mars simulé montrent les caractéristiques visibles à l'œil infrarouge de jwst
À gauche, un globe de Mars simulé montre les caractéristiques visibles par JWST : en haut à droite, l’image à 2,1 microns montre les caractéristiques de surface telles que les cratères et la poussière. En bas à droite, l’image de 4,3 microns montre une carte thermique de l’atmosphère de Mars, réchauffée par le Soleil. (équipe NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO)

Le résultat en valait la peine : une carte du côté de Mars vue par le télescope dans deux longueurs d’onde de lumière infrarouge. À 2,1 microns, l’image est dominée par la lumière du soleil se reflétant sur la surface de Mars, donc ce que nous voyons est très similaire à ce que nous pourrions voir dans les longueurs d’onde optiques.

À 4,3 microns, l’image est dominée par le rayonnement thermique de l’atmosphère martienne, la plus brillante là où le Soleil est presque directement aligné avec la planète. C’est généralement là que l’atmosphère planétaire est la plus chaude.

Mais la chaleur n’est pas la seule source de lumière infrarouge à cette longueur d’onde. Un frottis sombre peut être vu vers le bas à droite de la région la plus brillante dans cette longueur d’onde; ceci est en fait produit par une caractéristique à la surface de Mars. C’est un immense bassin d’impact appelé Hellas Planitia – c’est l’un des plus grands cratères de Mars et de tout le système solaire.

L’atmosphère sur Mars est composée à 96% de dioxyde de carbone, qui absorbe la lumière. Et l’atmosphère est suffisamment épaisse au-dessus de Hellas Planitia pour que cela ait un effet observable dans les longueurs d’onde infrarouges.

le spectre de mars de jwst montrant les signatures des éléments de l'atmosphère martienne
Le spectre obtenu par JWST, montrant les empreintes chimiques de CO, CO2 et H20. (équipe NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO)

“Ce n’est en fait pas un effet thermique à Hellas”, dit l’astronome Geronimo Villanueva du Goddard Space Flight Center de la NASA, qui a conçu les observations.

“Le bassin Hellas est à une altitude plus basse, et subit donc une pression atmosphérique plus élevée. Cette pression plus élevée conduit à une suppression de l’émission thermique à cette gamme de longueurs d’onde particulière. [4.1-4.4 microns] en raison d’un effet appelé élargissement de la pression. Il sera très intéressant de démêler ces effets concurrents dans ces données.”

Il fait référence au spectre proche infrarouge de Mars, qui montre une répartition plus fine et plus détaillée de la composition de l’atmosphère et de la surface de la planète, car des longueurs d’onde spécifiques sont atténuées ou amplifiées par l’absorption et la réémission de lumière par des molécules spécifiques.

Jusqu’à présent, les scientifiques ont pu facilement identifier le dioxyde de carbone, le monoxyde de carbone et l’eau dans l’atmosphère martienne.

Cependant, l’analyse est en cours et nous ne saurons pas quels détails ces nouvelles données révèlent jusqu’à ce que l’équipe soit prête à publier ses conclusions dans un article publié, sur lequel elle travaille actuellement. Cela devra passer par le processus d’examen par les pairs et de publication, mais nous sommes ravis d’apprendre quelles nouvelles informations l’incroyable télescope peut révéler sur une planète aussi bien étudiée.

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