6 月 25 日韦伯太空望远镜首次近红外线观测土星,这波长土星会非常暗,因甲烷气体吸收几乎所有落在大气层的阳光,但土星环相对明亮,导致韦伯观测土星出现不寻常的外观。
此照片是韦伯保证时间观测计划1247的一部分,包括多次深度曝光,旨在测试望远镜探测土星周围微弱卫星及明亮光环的能力。任何新发现卫星都可帮助科学家完整了解土星系统及过去。
土星新照清楚显示土星环系统细节,以及几颗卫星:土卫四(Dione)、土卫二(Enceladus)和土卫三(Tethys)。更深度曝光(此处未显示)使团队探测较暗光环,包括薄G环和弥散E环。土星环由岩石和碎冰组成,颗粒大小从比沙还小到地球山脉那么大。研究人员最近利用韦伯探索土卫二,发现从南极喷射出大量羽流,含颗粒和大量水蒸气,为土星E环提供能量。
土星大气层也显示令人惊讶和意想不到的细节。尽管卡西尼号以更高解析度观察到大气层,但这是第一次用韦伯独有特定波长(3.23微米)如此清晰观察行星的大气层。北半球大型、黑暗、散布结构并非沿着土星纬线分布,因此这张照片缺乏通常可从土星深层大气层看到的熟悉条纹外观。这种斑块让人想起主云带上方平流层气溶胶的大规模行星波,可能类似韦伯近红外相机的木星观测看到的情况。
当比较照片土星北极和南极时,外观差异是土星季节变化的典型差异。土星目前是北半球夏季,南半球是冬末,但北极特别暗,可能是因未知季节性过程对极地气溶胶的影响特别大。土星盘边缘的微小变亮可能是高空甲烷萤光(吸收光后发光的过程),或电离层H3+发射;韦伯光谱可帮助证实。
NASA先锋11号、航海家1号和2号、卡西尼号和哈伯太空望远镜等任务几十年来一直在追踪土星大气层和土星环,韦伯观察结果只是个预告,韦伯几年内会为土星故事增添更多内容。
韦伯太空望远镜近红外相机(NIRCam)6月25日拍摄土星及部分卫星。NIRCam滤镜F323N(3.23微米)以亮色显示。(Source:NASA)