James Webb Space Telescope for at afsløre hemmeligheder om den røde planet

Planeten Mars har fascineret videnskabsmænd i over et århundrede. I dag, det er en kold ørkenverden med en kuldioxidatmosfære, der er 100 gange tyndere end Jordens. Men beviser tyder på, at i vores solsystems tidlige historie, Mars havde et hav af vand. NASAs James Webb-rumteleskop vil studere Mars for at lære mere om planetens overgang fra våd til tør, og hvad det betyder om dets tidligere og nuværende beboelighed.

Mars vil blive målrettet som en del af et Guaranteed Time Observation (GTO) projekt ledet af Heidi Hammel, en planetarisk astronom og executive vice president for Association of Universities for Research in Astronomy (AURA) i Washington, D.C. GTO-programmet giver dedikeret tid til de videnskabsmænd, der har arbejdet med NASA for at skabe de videnskabelige muligheder hos Webb gennem hele udviklingen. Hammel blev udvalgt af NASA som JWST Interdisciplinary Scientist i 2003. Mars vil være synlig for Webb fra maj til september 2020 i løbet af dets første driftsår, kendt som cyklus 1.

"Webb vil returnere ekstremt interessante målinger af kemi i Mars atmosfære, " bemærkede Hammel. "Og vigtigst af alt, disse Mars-data vil være umiddelbart tilgængelige for planetsamfundet for at sætte dem i stand til at planlægge endnu mere detaljerede Mars-observationer med Webb i fremtidige cyklusser."

"Vi ser alle frem til Webbs observationer af Mars. Jeg ved bare, at de vil være fantastiske, med potentiale for øjeblikkelige videnskabelige opdagelser, " sagde Jim Green, direktør for NASA's Planetary Science Division, NASA hovedkvarter, Washington, D.C.

Webbs fordele og udfordringer

Mars er blevet besøgt af flere missioner end nogen anden planet i vores solsystem. Det kredser i øjeblikket af seks aktive rumfartøjer, mens to rovere triller hen over dens overflade. Webb tilbyder flere muligheder, der komplementerer disse tætte missioner.

Et vigtigt aktiv er Webbs evne til at tage et øjebliksbillede af hele Mars disk på én gang. Orbitere, i modsætning, tager tid at lave et fuldstændigt kort og kan derfor blive påvirket af dag-til-dag variabilitet, mens rovere kun kan måle ét sted. Webb drager også fordel af fremragende spektral opløsning (evnen til at måle små forskelle i lysets bølgelængder) og en mangel på forstyrrende atmosfære, der plager jordbaserede målinger fra Jorden.

Det sagt, at observere Mars med Webb bliver ikke let. "Webb er designet til at kunne detektere ekstremt svage og fjerne mål, men Mars er lys og tæt på, " sagde Geronimo Villanueva fra NASAs Goddard Space Flight Center, Mars leder på GTO-projektet. Som resultat, Observationerne vil være omhyggeligt designet for at undgå at oversvømme Webbs sarte instrumenter med lys.

"Meget vigtigt, Observationer af Mars vil også teste Webbs evner til at spore objekter i bevægelse hen over himlen, som er af afgørende betydning, når vi undersøger vores solsystem, " sagde Stefanie Milam ved NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md., der koordinerer solsystemprogrammet med Webb.

Vand og metan

Meget af det vand, Mars engang holdt, gik tabt over tid på grund af ultraviolet lys fra Solen, der bryder vandmolekyler fra hinanden. Forskere kan vurdere, hvor meget vand der forsvandt ved at måle mængden af ​​to lidt forskellige former for vand i Mars atmosfære - normalt vand (H2O) og tungt vand (HDO), hvor et brintatom er erstattet af naturligt forekommende deuterium. Den foretrukne udslip af lettere brint over tid ville så føre til et skævt forhold mellem H2O og HDO på Mars, indikerer, hvor meget vand der er sluppet ud i rummet. Webb vil være i stand til at måle dette forhold på forskellige tidspunkter, årstider og steder.

"Med Webb, vi kan opnå en reel og nøjagtig måling af forholdet mellem H2O og HDO på tværs af Mars, giver os mulighed for at bestemme, hvor meget vand der virkelig gik tabt. Vi kan også bestemme, hvordan vand udveksles mellem polar is, atmosfæren, og jorden, " forklarede Villanueva.

Selvom det meste af vandet på Mars er låst inde i is, Der er stadig mulighed for, at noget flydende vand kunne eksistere i underjordiske grundvandsmagasiner. Disse potentielle reservoirer kunne endda være vært for liv. Denne spændende idé fik et løft i 2003, da astronomer opdagede metan i Mars atmosfære. Metan kan dannes af bakterier, selvom det også kunne komme fra geologiske processer. Data fra Webb kunne give nye spor til oprindelsen af ​​disse metanfaner.

James Webb Space Telescope er verdens førende infrarøde rumobservatorium i det næste årti. Webb vil løse mysterier i vores solsystem, se ud over til fjerne verdener omkring andre stjerner, og undersøge de mystiske strukturer og oprindelsen af ​​vores univers og vores plads i det. Webb er et internationalt program ledet af NASA med dets partnere, European Space Agency (ESA) og Canadian Space Agency (CSA).