不久前韋伯望遠鏡發(fā)布了它拍攝的首批火星圖像，以及相關的光譜數(shù)據(jù)，這些照片是韋伯望遠鏡在距離火星160萬千米的太空中，用近紅外相機拍攝的。
由于韋伯太空望遠鏡主要用紅外線來觀察宇宙，所以它對火星的首次觀測讓我們可以用一個全新的視角來研究這個鄰居。
很多人會想，韋伯望遠鏡能夠看到百億光年之外的深空景象，看近在咫尺的火星豈不是易如反掌？
其實不然
韋伯望遠鏡的主要任務是觀測極端遙遠的昏暗天體，所以它的近紅外相機十分靈敏，對微弱的紅外線有極強的反饋，火星距離地球相對較近，發(fā)出的紅外線自然也十分明亮，如果掌控不好曝光時間，火星的紅外光很有可能會刺傷韋伯望遠鏡的儀器。
因此科學家用了極短的曝光時間，并使用了特殊的方式來分析數(shù)據(jù)，這些圖像和光譜能夠顯示火星的天氣模式，沙塵暴，甚至是季節(jié)引起的環(huán)境變化，科學家用它們來研究火星的短期現(xiàn)象。
此外，韋伯望遠鏡還能夠在一次觀測中觀察到火星在不同時間內發(fā)生的事件，用兩種不同波長的光顯示出不同的特征。
本次韋伯望遠鏡拍攝的是火星東半球的一個區(qū)域，分別用了2.1微米的紅外光和4.3微米的紅外光，較短的波長的圖像以太陽的反射光為主，它展示了火星表面細節(jié)，類似于我們用肉眼看到的地表特征。
波長較長的4.3微米紅外光圖像展現(xiàn)的是火星自身發(fā)出的熱輻射，它的亮度和火星地表溫度以及大氣溫度有關，越明亮的地方溫度就越高，最明亮的部分正是太陽垂直火星上空的地方，而兩極地區(qū)則因為太陽輻射逐漸減少而亮度遞減。
另一方面火星的北半球正處于冬季，所以也顯示出了較暗的顏色。
韋伯望遠鏡的收集的圖像不僅可以反應出行星的溫度分布狀況，還可以側面顯示火星大氣和表面的化學成分，可以看到在這張照片最明亮的區(qū)域中有一個比周圍都暗的暗斑，即便是在火星中一天最熱的時候也是如此，顯得有些格格不入。
難道是因為溫度在這個區(qū)域驟降了嗎？
這個較暗的區(qū)域是海拉斯盆地，它是太陽系最大的隕石撞擊坑之一，假如在地球上，它的范圍可以從北京綿延到廣州，總直徑達到了1930千米，海拉斯盆地的海拔較低，所以它的上空大氣壓就較高。
較高的大氣壓能夠導致一種叫“壓力增寬”的效應，它可以讓在特定波長范圍內的熱輻射受到抑制，穿越這個大氣區(qū)域內的紅外光被大氣層內二氧化碳吸收的比例更高，所以它會顯得比周圍都要暗很多。
除過圖像之外，韋伯望遠鏡還利用它的近紅外光譜測量到了火星新的光譜數(shù)據(jù)，一些化學元素會在特長波長下吸收和發(fā)射光線，它就像化學物質在大氣層光線內留下的指紋，不同的元素有不同的光譜特征。
通過分析光譜，我們就可以了解到火星上的物質分布和構成。
這些光譜被分類編碼為火星塵埃、冰云、大氣層以及地表巖石，等待進一步的觀測后還可以確定水和二氧化碳等其他化學成分的信息，最讓人感興趣的還是火星上的甲烷。
通過甲烷我們不僅可以探尋火星上曾經(jīng)有過的地質活動，還可以尋找神秘的火星生命。
雖然外星生命體內的化學成分可能與地球的完全不同，但只要是碳基生命，甲烷的生成都是最基本的身體代謝策略，一般來說火山噴發(fā)時會把甲烷帶到大氣中，但大氣的中的甲烷并不穩(wěn)定，很容易被光的化學反應所破壞。
而生物的新陳代謝則可以持續(xù)地補充甲烷，使大氣中始終含有穩(wěn)定的甲烷元素，所以甲烷對于發(fā)現(xiàn)外星生命來說，有著極為重要的意義。
在目前人類的能力范圍之內
火星仍然是移民的最佳目的地.它有著和地球相近的軌道周期，存在一年的四季變化，同樣都有南北極區(qū)分和漫長的地質變遷過程，可以在這里看到類似地球的多樣地貌。
未來我們還將對火星進行更多的探測和研究，直至有一天建立人類的第二家園。
