詹姆斯·韦伯太空望远镜对土星进行首次近红外观测

发表于 2026-03-26 23:37:11 来源：首尾相应网

背景大部分是詹姆深色的。在中心是斯韦一个深橙褐色的圆圈，周围是伯太几个明亮、厚实、空望水平的远镜白色圆环。这是对土土星和它的光环。图像中有三个像器官一样的星进行首小点——一个在行星的左上方，一个在行星的次近正左侧，一个在行星的红外左下方。它们被标为土卫四、观测土卫二和土卫三。詹姆在地球的斯韦北极和南极有一个稍微暗一点的色调。环绕土星的伯太光环大多很宽，在较宽的空望光环之间有一些奇异的狭窄缝隙。在行星的远镜右侧，标签贴在环上。最里面较厚的环标为“C环”紧接着，一个更亮、更宽的环被标为“B环”向外走得更远，在另一个标记为“A环”的更厚的环之前，一个小的黑暗缺口被标记为“卡西尼分裂”在“A环”内，一个狭窄的暗带被标记为“恩克间隙”。最外面、最模糊、最薄的环被标为“F环”。詹姆斯·韦伯太空望远镜的NIRCam仪器于2023年6月25日拍摄的土星及其部分卫星的图像。在这个单色图像中，NIRCam滤光器F323N (3.23微米)用橙色色调进行颜色映射。从太空望远镜科学研究所下载有标签和无标签的全分辨率图像。学分:NASA、ESA、CSA、STScI、M. Tiscareno (SETI研究所)、m .海德曼(爱达荷大学)、M. El Moutamid(康奈尔大学)、M. Showalter (SETI研究所)、L. Fletcher(莱斯特大学)、h . Hammel(AURA)；J. DePasquale (STScI)的图像处理
（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局（Thaddeus Cesari）：2023年6月25日，美国宇航局的詹姆斯·韦伯太空望远镜转向著名的环形世界土星，对该行星进行首次近红外观测。韦伯的NIRCam(近红外照相机)的最初图像已经吸引了研究人员。
在望远镜观察到的红外波长下，土星本身显得非常暗，因为甲烷气体吸收了几乎所有落在大气层上的阳光。然而，冰环保持相对明亮，导致韦伯图像中土星不寻常的外观。
这张照片是韦伯保证时间观测计划1247的一部分。该计划包括对土星的几次非常深的曝光，旨在测试望远镜探测行星周围暗淡卫星及其明亮光环的能力。任何新发现的卫星都可以帮助科学家们拼凑出一幅更完整的土星系统及其过去的图像。
这张新的土星照片清楚地显示了土星环系统的细节，以及土星的几个卫星——土卫四、土卫二和土卫三。额外的更深曝光(此处未显示)将允许团队探测该行星的一些较暗的环，在这张图像中不可见，包括薄G环和扩散E环。土星环由一系列岩石和冰冷的碎片组成——这些颗粒的大小从小于一粒沙子到几座地球上的山那么大。研究人员最近利用韦伯探索土卫二，并发现从月球南极喷射出一股巨大的羽流，其中包含粒子和大量的水蒸气——这股羽流为土星的E环提供了养分。
土星的大气层也展示了令人惊讶和意想不到的细节。虽然卡西尼飞船以更高的清晰度观察了大气层，但这是第一次在这个特定的波长(3.23微米)下以这种清晰度观察行星的大气层，这是韦伯独有的。北半球巨大、黑暗、扩散的结构并不遵循行星的纬度线，因此这张图像缺乏人们熟悉的条纹外观，这种外观通常在土星更深的大气层中可以看到。这种斑驳让人想起主云层上方平流层浮质中的大规模行星波，可能类似于早期韦伯NIRCam对木星的观测。
当在这张图片中比较地球的北极和南极时，外观上的差异是土星上已知季节变化的典型特征。例如，土星目前正经历北方的夏季，南半球在冬天结束时从黑暗中出现。然而，北极特别暗，可能是由于一个未知的季节过程特别影响了极地气溶胶。朝向土星盘面边缘的一点点亮色可能是由于高空甲烷荧光(吸收光线后发光的过程)，电离层中三氢离子(H3+)的发射，或者两者都有；韦伯的光谱学可以帮助证实这一点。
像美国宇航局的先锋11号，旅行者1号和2号，卡西尼飞船和哈勃太空望远镜这样的任务已经跟踪土星的大气层和光环几十年了。韦伯的这些观察只是一个暗示，随着科学团队深入研究数据以准备同行评审的结果，这个天文台将在未来几年为土星的故事增添什么。

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