Theo NASA, camera cận hồng ngoại của James Webb (NIRCam) chụp phần Sao Hỏa được Mặt Trời chiếu sáng và đối diện với kính viễn vọng vào ngày 5/9, từ vị trí cách "Hành tinh Đỏ" khoảng 1,6 triệu km. Hình ảnh mới cho thấy bán cầu Đông của Sao Hỏa ở các bước sóng hồng ngoại khác nhau.
Những hình ảnh mới có thể cung cấp cho các nhà khoa học cái nhìn độc đáo về Sao Hỏa, mang đến dữ liệu bổ sung bên cạnh những quan sát do robot ở bề mặt và tàu trên quỹ đạo gửi về. Các nhà thiên văn sẽ phân tích những đặc điểm của quang phổ cận hồng ngoại đầu tiên của sao Hỏa nhằm thu thập thêm thông tin về bề mặt và bầu khí quyển của hành tinh này.
Bức ảnh do NASA công bố cho thấy bên trái là bản đồ tham chiếu của bán cầu Đông do tàu Mars Global Surveyor chụp (tàu vũ trụ này dừng hoạt động vào năm 2006). Phía trên bên phải là ảnh chụp của James Webb, thể hiện ánh sáng Mặt Trời phản chiếu trên bề mặt sao Hỏa và nhiều cấu trúc như hố trũng Huygens, đá núi lửa sẫm màu và lòng chảo Hellas - hố va chạm dài tới 2.000 km. Hình ảnh phía dưới bên phải thể hiện sự phát nhiệt của sao Hỏa hay ánh sáng do Hành tinh Đỏ phát ra khi mất nhiệt. Các khu vực sáng nhất là những nơi ấm nhất.
Với kính viễn vọng James Webb, các nhà thiên văn cũng phát hiện ra rằng khi đi qua khí quyển Sao Hỏa, một phần ánh sáng nhiệt bị các phân tử CO2 hấp thụ. Hiện tượng này khiến lòng chảo Hellas có vẻ tối hơn. Chuyên gia Geronimo Villanueva thuộc Trung tâm Bay Vũ trụ Goddard của NASA cho biết: "Lòng chảo Hellas có độ cao thấp hơn, do đó chịu áp suất không khí cao hơn. Áp suất cao hơn dẫn đến triệt tiêu sự phát nhiệt ở dải bước sóng này do hiệu ứng giãn nở áp suất. Việc phân tách những hiệu ứng cạnh tranh này trong dữ liệu mới sẽ rất thú vị".
Nhờ James Webb, các nhà khoa học cũng đã thu được quang phổ cận hồng ngoại đầu tiên của Sao Hỏa. Quang phổ cho thấy những khác biệt tinh tế hơn về độ sáng trên khắp "Hành tinh Đỏ", giúp giới khoa học hiểu thêm về bề mặt và khí quyển tại đây. Phân tích sơ bộ đã hé lộ thông tin về những đám mây băng giá, bụi, các loại đá trên bề mặt và thành phần của khí quyển trong quang phổ. Ngoài ra, nhóm chuyên gia còn phát hiện dấu hiệu của nước, CO2 và CO.
Là công trình hợp tác quốc tế giữa NASA, Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) và Cơ quan Vũ trụ Canada, James Webb được đánh giá là kính viễn vọng có chất lượng cao nhất được phát triển cho đến nay và dự kiến sẽ hoạt động trong khoảng 20 năm. NASA kỳ vọng rằng James Webb sẽ giúp tìm ra những thiên hà đầu tiên hình thành trong vũ trụ sơ khai, nhìn xuyên qua các đám mây bụi để khám phá quá trình các ngôi sao hình thành hệ hành tinh, đồng thời tìm ra sự khác biệt giữa các khu vực trên "Hành tinh Đỏ" và tìm kiếm các loại khí như methane và HCl trong khí quyển.