詹姆斯·韋伯太空望遠鏡將視線從宇宙深處轉回到了太陽系,利用最新技術捕捉到了海王星及其星環的細節。這是30多年來最清晰的相關影像。
△NASA提供的合成圖像,展示了三張並排的海王星圖像。從左到右分別是1989年旅行者2號、2021年哈勃和2022年韋伯拍攝的海王星照片
9月21日,美國宇航局(NASA)發佈了這些圖像,清晰展示了海王星漂亮的星環。韋伯望遠鏡只花了幾分鐘就對海王星進行了近距離成像,又花了20分鐘拍攝了一個更廣闊的視角。通過這個視角,成像還顯示了背景中無數個宇宙星系。
△韋伯拍攝到的更廣闊視角的海王星
海王星是太陽系中最遠的行星,與天王星一起被稱為“冰巨星”,其內部由比氣態巨星木星和土星更密集的化學物質組成。它離太陽的距離大約是地球的30倍,圍繞太陽系的一個偏遠黑暗區域運行。NASA表示,海王星離太陽如此之遠,以至於它的中午的亮度就像地球上昏暗的黃昏一樣。
1989年NASA的“旅行者2號”探測器在離開太陽系的途中曾飛過海王星,此後再也沒有航天器造訪過它。這次30年前的驚鴻一瞥,吊足了天文學家的胃口,他們渴望瞭解這個冰巨星的更多信息。
△韋伯拍攝到的海王星的最新照片
在哈勃太空望遠鏡以前拍攝的圖像中,海王星看起來是深藍色的,因為它的大氣層中有甲烷。然而,韋伯的主要成像器NIRCam捕捉到的近紅外波長顯示,這顆行星是灰白色的,表面有冰冷的雲層在流動。
海王星表面的甲烷冰雲高高地升入其上空,可以持續幾天。牛津大學的行星物理學家Patrick Irwin説,迄今沒人真正知道這些東西是什麼,看上去有點像地球上的捲雲。而韋伯望遠鏡未來的觀測可以發現它們是如何形成的,以及它們的構成。
歐洲航天局高級科學顧問Mark McCaughrean説,韋伯前所未有的紅外成像能力為觀測海王星大氣層提供了新的視角。韋伯望遠鏡去掉了所有的眩光和背景,為科學家開始梳理海王星的大氣成分提供了支持,“這在五年前是不可想像的”。
此次韋伯拍攝到的最新照片,也是第一次通過紅外線視角看到海王星星環。韋伯項目的跨學科科學家漢默爾(Heidi Hammel)在一份聲明中説,距離上次我們看到海王星的星環已經過去了三年,這是我們第一次在紅外線中看到它們。
太空望遠鏡科學研究所的韋伯項目科學家Klaus Pontoppidan説,在韋伯的視野中最突出的是海王星環,鑑於它與地球的方位,可以看到它以輕微的傾斜度環繞着海王星。新的圖像可以揭示星環的大小和組成,可能是冰和其他碎片。韋伯將使天文學家能夠測量星環的反射率,為洞察遙遠的它提供一個無與倫比的機會。
另外,最新照片還令天文學家更加關注海王星的北極。NASA在聲明中説,最新照片顯示了海王星頂部附近一個“耐人尋味的亮度”。由於海王星是離太陽最遠的行星,繞太陽公轉一週需要164年,並且它傾斜着遠離地球,迄今,天文學家還沒有機會對它的北極進行仔細觀察。
△海王星及其14顆已知衞星中的7顆,包括海衞一(左上)
除此之外,韋伯還發現了海王星14顆已知衞星中的7顆。在一張放大的圖片中,在海王星左上方有一個若隱若現、非常明亮的尖刺狀星體,它是海王星的最大衞星之一(海衞一),比海王星本身還亮。科學家猜測它是在太陽系初期被海王星的引力捕獲的。
韋伯未來的觀測應該能夠揭開海衞一表面的組成,並可能顯示出地質活動的變化。韋伯項目科學家漢默爾説,海衞一是一個地質活躍的世界,當30年前“旅行者2號”飛過時,看到了低温火山的爆發。因此,隨着時間的推移,它表面的化學成分可能已發生了變化。
歐洲航天局的Mark McCaughrean指出,觀察海王星這樣的冰巨星的意義是,可以確保我們對其他冰巨星進行重點研究的能力。天文學家正在宇宙中尋找與地球類似的其他行星,在此過程中,他們發現海王星和天王星這樣的冰巨星是銀河系中最常見的。
韋伯是有史以來最強大的太空望遠鏡,它於去年12月首次發射,自今年7月份以來一直在發佈深空照片,已經提供了大量前所未有的數據。基於韋伯對海王星和海衞一觀測的研究預計將在明年進行,科學家們希望這將預示着一個新發現時代的到來。
來源:界面新聞
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