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詹姆斯·韋伯太空望遠鏡對土星進行首次近紅外觀測

時間：2025-12-10 03:04:34 來源：網(wǎng)絡整理編輯：休閑

核心提示

背景大部分是深色的。在中心是一個深橙褐色的圓圈，周圍是幾個明亮、厚實、水平的白色圓環(huán)。這是土星和它的光環(huán)。圖像中有三個像器官一樣的小點——一個在行星的左上方，一個在行星的正左側，一個在行星的左下方。它

背景大部分是詹姆深色的。在中心是斯韋一個深橙褐色的圓圈，周圍是伯太幾個明亮、厚實、空望水平的遠鏡白色圓環(huán)。這是對土土星和它的光環(huán)。圖像中有三個像器官一樣的星進行首小點——一個在行星的左上方，一個在行星的次近正左側，一個在行星的紅外左下方。它們被標為土衛(wèi)四、觀測土衛(wèi)二和土衛(wèi)三。詹姆在地球的斯韋北極和南極有一個稍微暗一點的色調。環(huán)繞土星的伯太光環(huán)大多很寬，在較寬的空望光環(huán)之間有一些奇異的狹窄縫隙。在行星的遠鏡右側，標簽貼在環(huán)上。最里面較厚的環(huán)標為“C環(huán)”緊接著，一個更亮、更寬的環(huán)被標為“B環(huán)”向外走得更遠，在另一個標記為“A環(huán)”的更厚的環(huán)之前，一個小的黑暗缺口被標記為“卡西尼分裂”在“A環(huán)”內，一個狹窄的暗帶被標記為“恩克間隙”。最外面、最模糊、最薄的環(huán)被標為“F環(huán)”。詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的NIRCam儀器于2023年6月25日拍攝的土星及其部分衛(wèi)星的圖像。在這個單色圖像中，NIRCam濾光器F323N (3.23微米)用橙色色調進行顏色映射。從太空望遠鏡科學研究所下載有標簽和無標簽的全分辨率圖像。學分:NASA、ESA、CSA、STScI、M. Tiscareno (SETI研究所)、m .海德曼(愛達荷大學)、M. El Moutamid(康奈爾大學)、M. Showalter (SETI研究所)、L. Fletcher(萊斯特大學)、h . Hammel(AURA)；J. DePasquale (STScI)的圖像處理
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國宇航局（Thaddeus Cesari）：2023年6月25日，美國宇航局的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡轉向著名的環(huán)形世界土星，對該行星進行首次近紅外觀測。韋伯的NIRCam(近紅外照相機)的最初圖像已經(jīng)吸引了研究人員。
在望遠鏡觀察到的紅外波長下，土星本身顯得非常暗，因為甲烷氣體吸收了幾乎所有落在大氣層上的陽光。然而，冰環(huán)保持相對明亮，導致韋伯圖像中土星不尋常的外觀。
這張照片是韋伯保證時間觀測計劃1247的一部分。該計劃包括對土星的幾次非常深的曝光，旨在測試望遠鏡探測行星周圍暗淡衛(wèi)星及其明亮光環(huán)的能力。任何新發(fā)現(xiàn)的衛(wèi)星都可以幫助科學家們拼湊出一幅更完整的土星系統(tǒng)及其過去的圖像。
這張新的土星照片清楚地顯示了土星環(huán)系統(tǒng)的細節(jié)，以及土星的幾個衛(wèi)星——土衛(wèi)四、土衛(wèi)二和土衛(wèi)三。額外的更深曝光(此處未顯示)將允許團隊探測該行星的一些較暗的環(huán)，在這張圖像中不可見，包括薄G環(huán)和擴散E環(huán)。土星環(huán)由一系列巖石和冰冷的碎片組成——這些顆粒的大小從小于一粒沙子到幾座地球上的山那么大。研究人員最近利用韋伯探索土衛(wèi)二，并發(fā)現(xiàn)從月球南極噴射出一股巨大的羽流，其中包含粒子和大量的水蒸氣——這股羽流為土星的E環(huán)提供了養(yǎng)分。
土星的大氣層也展示了令人驚訝和意想不到的細節(jié)。雖然卡西尼飛船以更高的清晰度觀察了大氣層，但這是第一次在這個特定的波長(3.23微米)下以這種清晰度觀察行星的大氣層，這是韋伯獨有的。北半球巨大、黑暗、擴散的結構并不遵循行星的緯度線，因此這張圖像缺乏人們熟悉的條紋外觀，這種外觀通常在土星更深的大氣層中可以看到。這種斑駁讓人想起主云層上方平流層浮質中的大規(guī)模行星波，可能類似于早期韋伯NIRCam對木星的觀測。
當在這張圖片中比較地球的北極和南極時，外觀上的差異是土星上已知季節(jié)變化的典型特征。例如，土星目前正經(jīng)歷北方的夏季，南半球在冬天結束時從黑暗中出現(xiàn)。然而，北極特別暗，可能是由于一個未知的季節(jié)過程特別影響了極地氣溶膠。朝向土星盤面邊緣的一點點亮色可能是由于高空甲烷熒光(吸收光線后發(fā)光的過程)，電離層中三氫離子(H3+)的發(fā)射，或者兩者都有；韋伯的光譜學可以幫助證實這一點。
像美國宇航局的先鋒11號，旅行者1號和2號，卡西尼飛船和哈勃太空望遠鏡這樣的任務已經(jīng)跟蹤土星的大氣層和光環(huán)幾十年了。韋伯的這些觀察只是一個暗示，隨著科學團隊深入研究數(shù)據(jù)以準備同行評審的結果，這個天文臺將在未來幾年為土星的故事增添什么。

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