Космический телескоп "Уэбб" раскроет секреты Марса⁠⁠

Вот уже больше века Марс очаровывает исследователей. Сейчас хорошо известно, что красная планета является холодным пустынным миром с атмосферой, состоящей в основном из углекислого газа, которая в 100 раз тоньше, чем атмосфера Земли. Но эти же данные указывают и на то, что в ранней истории нашей Солнечной системы Марс обладал целым океаном жидкой воды. Космический телескоп «Уэбб» должен будет изучить нашего космического соседа, чтобы больше узнать о переходе планеты от влажного до сухого климата, и как это влияло не возможность обитания Марса в прошлом и настоящем.

Сейчас известно наверняка, что исследования Марса с помощью телескопа имени Джеймса Уэбба будут проводиться по программе Guaranteed Time Observation (GTO), то есть для этой цели будет гарантировано выделено время работы. Возглавит её Хайди Хаммель — астроном-планетолог и вице-президент Ассоциации университетов астрономических исследований. Программа GTO гарантировано предоставляет определённое время учёным для работы с телескопом, тем, которые помогали НАСА в создании этого телескопа. Хаммаль был выбран в качестве учёного НАСА ещё в 2003 году. Марс будет виден для «Уэбба» с мая по сентябрь 2020 года в течение первого года работы, известного как Цикл 1.

«Новый телескоп должен получить чрезвычайно интересные измерения химии в марсианской атмосфере. И самое главное, что эти данные о красной планете будут немедленно доступны всему научному сообществу, что позволит запланировать ещё больше подробных наблюдений Марса с помощью «Уэбба» в будущих циклах», — говорит Хаммель.

«Мы все очень сильно ждём начала наблюдений телескопа за Марсом. Я уверен, что они будут просто фантастическими с потенциалом для немедленных научных открытий», — Джим Грин, руководитель подразделения Планетарных наук в штаб-квартире НАСА.

Преимущества и проблемы «Уэбба»

На сегодняшний день Марс посетило больше миссий, чем какую-либо другую планету нашей Солнечной системы. На его орбите в настоящее время находятся шесть активных космических станций, а два марсохода исследуют его поверхность. «Уэбб» предлагает несколько возможностей, которые дополнят эти миссии.

Одной из ключевых особенностей «Уэбба» является возможность получения снимка всего марсианского диска сразу. Орбитальные аппараты, напротив, затрачивают много времени, чтобы создать полную карту поверхности и поэтому находятся в зависимости от ежедневных изменений на ней. А марсоходы так вообще могут долго изучать лишь одно единственное место. «Уэбб» также может извлечь выгоду из превосходного спектрального разрешения (возможности измерять небольшие различия в длинах волн света)и отсутствия паразитных эффектов земной атмосферы, что является критичным для наземных телескопов. Однако наблюдать Марс даже с помощью этого телескопа будет непросто.

«Он разработан, чтобы хорошо наблюдать чрезвычайно тусклые и далёкие цели, но Марс очень ярок и близок», — объясняет Джеронимо Вильянуэва из Центра космических полётов имени Годдарда.

В результате этого наблюдения должны быть тщательно проработаны, чтобы избежать ослепления чувствительных элементов «Уэбба» ярким светом.

«Очень важно ещё и то, что наблюдения за Марсом также проверят возможности «Уэбба» следить за движущимися объектами, что имеет ключевое значение для исследования нашей Солнечной системы», — Стефани Милам из Центра космических полётов имени Годдарда.

Вода и метан

Большая часть воды, которую когда-то содержал Марс, в течение длительного времени испарялась из-за ультрафиолетового излучения Солнца, разрушающего на составляющие молекулы воды. Исследователи могут оценить количество исчезнувшей воды, измерив распространение двух немного отличающихся её форм в атмосфере Марса — нормальной воды H2O и тяжёлой воды HDO, в которой один атом водорода заменён естественным дейтерием. Постепенное испарение более лёгкого водорода в течение продолжительного времени привело бы к изменению отношения в сторону HDO на Марсе. «Уэбб» будет в состоянии измерить это соотношение в разное время в разные сезоны и в разных местах.

«С «Уэббом» мы сможем получить реальное и точное измерение отношения H2O к HDO на всём Марсе, что позволит нам точно определить, сколько воды в действительности было потеряно. Мы также сможем определить, как вода перемещалась между полярными льдами, атмосферой и почвой».

Несмотря на то, что большая часть воды на Марсе находится в виде льда, остаётся небольшая возможность её существования в жидком виде в подземных водоносных слоях. Эти потенциальные водохранилища могли бы даже содержать следы жизни. Эта интересная идея получила развитие в 2003 году, когда астрономы обнаружили метан в марсианской атмосфере. Метан мог быть сгенерирован бактериями, правда, уточняется, что он может возникать и в результате геологических процессов. Данные от «Уэбба» могут предоставить информацию о его происхождении.

По информации НАСА.