詹姆斯韦伯太空望远镜的新图像揭示了令人惊叹的土星及其光环

准备好惊叹最新的詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 图像。在这张令人难以置信的红外照片中，土星的标志性光环似乎发出怪异的光芒，这也揭示了土星大气层中意想不到的特征。

这张图像作为观测计划的背景，该计划将测试望远镜探测行星周围微弱卫星及其明亮环的能力。任何新发现的卫星都可以帮助科学家们更完整地了解土星当前系统及其过去。

在这张图片的特定红外波长(3.23 微米)下，甲烷气体几乎吸收了落在大气层上的所有阳光。结果，土星熟悉的条纹图案就看不见了，因为富含甲烷的高层大气挡住了我们对初级云的视野。相反，土星的圆盘看起来是黑色的，我们看到与高空平流层气溶胶相关的特征，包括土星北半球的大型、黑暗和扩散结构，这些结构与行星的纬度线不对齐。有趣的是，研究人员之前在 JWST NIRCam 对木星的观测中发现了类似的波状结构。

与大气层不同，土星环缺乏甲烷，因此在这个红外波长下，它们并不比平常更暗，因此很容易比黑暗的行星更亮。这张土星的新图像还揭示了土星环系统内复杂的细节，展示了土星的几颗卫星，如土卫二、土卫二和特提斯。

“我们很高兴看到 JWST 拍摄出这张美丽的图像，这证实了我们更深入的科学数据也得到了很好的结果，”SETI 研究所的高级研究科学家马修·蒂斯卡雷诺 (Matthew Tiscareno) 博士说，他领导了这次观测的设计过程。“我们期待深入挖掘这些暴露的信息，看看可能有什么发现。”

在过去的几十年里，美国宇航局的先锋 11 号、航海家 1 号和 2 号、卡西尼号宇宙飞船和哈勃太空望远镜等任务都观测到了土星的大气层和土星环。詹姆斯韦伯太空望远镜拍摄的图像只是该天文台科学家在未来几年将揭示土星的一个缩影。这张图像是一系列深度曝光图像的一部分，研究人员希望在这些图像中识别出新的环结构，甚至可能是土星的新卫星。

从土星环的内部到外部，我们可以观察到黑暗的C环，明亮的B环，狭窄而黑暗的卡西尼环，以及中等明亮的A环，其外缘附近有黑暗的恩克间隙。此外，在 A 环的外边缘，我们可以看到称为 F 环的窄链。这些光环在地球上投下阴影，反之亦然，创造出有趣的视觉效果。

该图像中未显示的深度曝光将使科学家能够研究土星较暗的环，包括此处不可见的薄 G 环和弥漫的 E 环。土星环由各种岩石和冰碎片组成，其大小从一粒沙子到地球上的山脉大到不等。最近，研究人员利用 JWST 探索了土卫二，并发现了从月球南极散发出的大量羽流。这些羽流含有颗粒和大量的水蒸气，构成了土星的 E 环。

比较这张图像中土星的南北两极，我们可以观察到典型的

季节变化。目前土星北半球正处于夏季，而南半球则刚刚摆脱冬季的黑暗。然而，北极显得异常黑暗，可能是由于影响极地气溶胶的未知季节性过程所致。土星盘边缘的微弱增亮可能归因于高空甲烷荧光或电离层三氢离子(H 3 +)的发射。JWST 的光谱学可以帮助证实这些可能性。