NASA发布韦伯最新木星高清图像，令天文学家惊叹

NASA发布韦伯最新木星高清图像，令天文学家惊叹 当地时间8月22日，美国国家航空航天局（NASA）在其网站上公布了韦伯太空望远镜拍摄的两张木星图像。这些图片均为合成图像，由韦伯望远镜的近红外相机（NIRCam）拍摄，该设备配置有特制的滤镜，用于观察木星的不同细节。 NASA称，由于红外光对人眼不可见，因此NASA与美国加州学者朱迪·施密特（Judy Schmidt）合作，把韦伯望远镜的数据转化为图像，将红外光映射到可见光谱上，从而得到了这两张图像。 第一张图片是木星的“特写照片”，它由韦伯望远镜三个滤镜的图像合成。NASA称，红色滤镜主要针对木星南、北两极的极光，以及较低云层和高空雾气反射的光线；黄绿色的滤镜展示了木星两极旋转的雾气；蓝色滤镜则主要显示了木星较深的主云层反射的光线。 图片还可以清晰观察到木星上著名的大红斑，它在合成图像中呈现白色。NASA称，这是由于它反射了大量的太阳光。大红斑是木星上一个巨大的风暴气旋，其直径远大于地球。 来自：雷锋 频道：@kejiqu 群组：@kejiquchat 投稿：@kejiqubot

木星大红斑的大气层中蕴藏着类似于极光的奇观

木星大红斑的大气层中蕴藏着类似于极光的奇观 詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）的观测结果显示，木星大红斑（Great Red Spot）上空隐约出现了一个由奇异结构和活动组成的大气奇观。这是一个由强大的大气引力波雕刻而成的动荡天景，使该区域至少与地球著名的极光一样引人注目。莱斯特大学的亨里克-梅林（Henrik Melin）是这项研究的负责人，他说："事实上，它和北极光一样有趣，甚至更有趣。木星从未停止带给我们惊喜"。JWST 利用其红外视野窥探笼罩木星的朦胧层。该望远镜的近红外摄谱仪（NIRSpec）在2022年7月捕捉到了地球望远镜看不到的细节，揭示了整个上层大气中的暗弧和亮点。虽然木星大气中的大部分光辉是由太阳光造成的，但这些奇特的特征表明，有更多的东西在为红斑上方的区域提供能量。梅林解释说，大气结构发生变化的一种方式是重力波类似于海浪拍打沙滩并在沙滩上形成涟漪。这些波产生于大红斑周围湍急的低层大气深处。当它们向上移动时，重力波会改变木星上层大气的结构和排放。在地球上，我们也经历过重力波，但木星上的重力波让我们汗颜。在大红斑上荡漾的波浪比我们在地球上经历的任何波浪都要汹涌澎湃，能量也更大。这些发现发表在《自然-天文学》杂志上。展望未来，研究人员希望通过追踪这些波来了解能量是如何在地球大气层中分布的，以及它是如何导致观测到的结构发生移动的。欧洲航天局的木星冰月探测器（JUICE）将于2031年抵达木星，这些观测结果也将为该探测器提供宝贵的背景资料。JUICE将对木星本身及其三颗可能适合居住的卫星木卫三、木卫四和木卫三进行轨道巡视。 ... PC版： 手机版：

全球最大型太空望远镜詹姆斯·韦伯太空望远镜公布了木星前所未有的景象。

全球最大型太空望远镜詹姆斯·韦伯太空望远镜公布了木星前所未有的景象。 耗资100亿美元的韦伯望远镜今年开始服役。今年7月，该望远镜拍摄了这颗太阳系最大行星的照片，详细地呈现了围绕木星的极光、巨大的风暴大红斑、卫星和木星环。 由于人眼无法看到红外线，该图像经过人工上色，以突出特征。

韦伯发现木星大红斑上方和周围出奇地有趣和活跃

韦伯发现木星大红斑上方和周围出奇地有趣和活跃 对木星上的大红斑进行的新观测显示，木星大气层在这个广为人知的风暴上方和周围出奇地有趣和活跃。这幅图显示了韦伯观测到的区域首先是它在整个行星的近红外摄谱仪图像上的位置（左），然后是由韦伯的近红外摄谱仪（NIRSpec）拍摄到的区域本身（右）。资料来源：欧空局/韦伯、美国宇航局和加空局、木星地球资源卫星小组、J. Schmidt、H. Melin、M. Zamani（欧空局/韦伯）木星是夜空中最亮的天体之一，在晴朗的夜晚很容易看到。除了木星两极区域明亮的北极光和南极光之外，木星上层大气的光芒很弱，因此地面望远镜很难分辨出这一区域的细节。然而，韦伯望远镜的红外敏感度使科学家们能够以前所未有的细节研究木星上层大气中广为人知的大红斑。木星的上层大气是木星磁场和下层大气之间的界面。在这里，我们可以看到明亮而充满活力的北极光和南极光，它们是由木星的卫星木卫一喷出的火山物质形成的。然而，在靠近赤道的地方，木星上层大气的结构会受到射入阳光的影响。由于木星接收到的阳光只有地球的 4%，天文学家预测这一区域的性质是均匀的。2022年7月，韦伯的近红外摄谱仪（NIRSpec）利用该仪器的积分场单元功能对木星大红斑进行了观测。研究小组的"早期释放科学"观测试图调查这一区域是否真的暗淡无光，而韦伯观测的目标就是标志性的大红斑上方区域。研究小组惊奇地发现，在整个视场中，大气层上部有各种错综复杂的结构，包括暗弧和亮点。Webb NIRSpec 的观测结果显示了木星电离层中氢分子发出的红外光。这些分子位于风暴云层上方 300 多公里处，来自太阳的光线使氢气电离并激发了这种红外发射。在这幅图像中，较红的颜色显示了来自木星电离层高空的氢发射。较蓝的颜色显示来自较低高度的红外光，包括大气层中的云顶和非常突出的大红斑。木星远离太阳，因此日照均匀且水平较低，这意味着木星表面大部分区域在这些红外线波长下相对较暗特别是与木星磁场特别强的两极附近分子发出的辐射相比。研究人员曾预计这一区域的性质会因此而显得单一，但与此相反，在整个视场中，这一区域拥有各种错综复杂的结构，包括暗弧和亮点。图片来源：ESA/Webb、NASA & CSA、H. Melin、M. Zamani（ESA/Webb）团队负责人、英国莱斯特大学的亨里克-梅林（Henrik Melin）说："我们天真地以为，这个地区会非常无聊。事实上，它和北极光一样有趣，甚至更有趣。木星从未停止给我们带来惊喜。"虽然该区域发出的光是由太阳光驱动的，但研究小组认为，一定还有其他机制在改变高层大气的形状和结构。"改变这种结构的一种方式是重力波类似于海浪拍打沙滩，在沙滩上形成涟漪，"亨里克解释说。"这些波在大红斑周围湍急的低层大气深处产生，它们可以向高空传播，改变高层大气的结构和排放。"研究小组解释说，在地球上偶尔也能观测到这些大气波纹，但它们比韦伯在木星上观测到的波纹要弱得多。他们还希望在未来对这些错综复杂的波纹图案进行后续的韦伯观测，以研究这些图案是如何在行星的高层大气中移动的，并加深我们对这一区域的能量预算以及这些特征如何随时间变化的理解。这些发现还可能为欧空局于2023年4月14日发射的木星冰月探测器Juice提供支持。Juice将利用一套遥感、地球物理和现场仪器对木星及其三颗大型蕴藏海洋的卫星木卫三、木卫四和木卫三进行详细观测。这项任务将确定这些卫星作为行星天体和可能的栖息地的特征，深入探索木星的复杂环境，并将更广泛的木星系统作为整个宇宙中气体巨行星的原型进行研究。这些观测是作为早期发布科学计划 #1373 的一部分进行的：ERS 对木卫三系统的观测是 JWST 太阳系科学能力的展示 （共同首席科学家：I. de Pater、T. Fouchet）。"这份地球资源卫星提案早在2017年就写好了，"团队成员、加州大学伯克利分校的伊姆克-德-帕特（Imke de Pater）分享道。"我们的目标之一是研究为什么大红斑上方的温度看起来很高，因为当时美国宇航局红外望远镜设施的最新观测结果显示，大红斑上方的温度很高。然而，我们的新数据却显示出截然不同的结果"。这些结果发表在《自然-天文学》上。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

朱诺号近距离飞掠木星的惊人图像揭示了隐藏的惊喜

朱诺号近距离飞掠木星的惊人图像揭示了隐藏的惊喜 2024年3月7日，美国国家航空航天局的朱诺号任务在第59次近距离飞越木星时拍摄到了这些木星美景。它们让我们看到了木星色彩斑斓的星带和漩涡风暴，包括大红斑。仔细观察还能发现更多东西：两颗小卫星阿耳忒弥亚（Amalthea）的一瞥（见下图）。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt2024年3月7日，在第59次近距离飞掠木星期间，美国宇航局的朱诺号任务捕捉到了这颗巨行星的这些景象。这些图像提供了木星色彩斑斓的星带和漩涡风暴的细节，包括著名的大红斑。通过仔细观察，我们还发现了一个隐藏的惊喜：两张小卫星阿耳忒弥亚（Amalthea）的照片（见下图）。天神星的半径只有 52 英里（84 公里），形状像土豆，没有足够的质量把自己拉成一个球体。2000 年，NASA 的伽利略飞船发现了一些表面特征，包括撞击坑、丘陵和山谷。木卫二是木星四大卫星中最内侧的一颗，它在木卫二轨道内环绕木星运行，完成一个轨道需要 0.498 个地球日。2024 年 3 月 7 日，美国国家航空航天局的朱诺号任务在第 59 次近距离飞越木星时拍摄到了这些木星美景。它们让我们看到了木星色彩斑斓的星带和漩涡风暴，包括大红斑。仔细观察还能发现更多东西：两颗小卫星阿耳忒弥亚（Amalthea）的一瞥。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS, Gerald Eichstädt天神星是太阳系中最红的天体，观测结果表明它散发的热量比从太阳接收的热量还要多。这可能是因为它在木星强大的磁场中运行时，月球内核中产生了电流。另外，热量可能来自木星引力造成的潮汐压力。在拍摄这两幅图像中的第一幅时，朱诺号航天器距离木星云顶约 16.5 万英里（26.5 万公里），位于赤道以北纬度约 5 度处。公民科学家杰拉尔德-艾希施泰特（Gerald Eichstädt）利用朱诺相机（JunoCam）仪器的原始数据制作了这些图像，并应用处理技术提高了图像的清晰度。JunoCam 的原始图像可在 NASA 公民科学的更多信息，请访问 ... PC版： 手机版：

研究人员展示了"挤压"红外光的新方法

研究人员展示了"挤压"红外光的新方法 研究人员已经证明，一种特定类型的氧化物膜可以比块体晶体更有效地限制红外光，这对下一代红外成像技术具有重要意义。这些薄膜膜在压缩波长的同时保持所需的红外频率，从而实现更高的图像分辨率。研究人员利用过渡金属钙钛矿材料和先进的同步加速器近场光谱，表明这些膜中的声子极化子可以将红外光限制在其波长的 10% 以内。这一突破可能带来光子学、传感器和热管理领域的新应用，并可能轻松集成到各种设备中。图片来源：北卡罗来纳州立大学 Yin Liu“薄膜膜保持了所需的红外频率，但压缩了波长，使成像设备能够以更高的分辨率捕捉图像，”该论文的共同通讯作者、北卡罗来纳州立大学材料科学与工程助理教授 Yin Liu 说道。“我们已经证明，我们可以将红外光限制在其波长的 10% 以内，同时保持其频率 - 这意味着波长循环所需的时间相同，但波峰之间的距离要近得多。块状晶体技术将红外光限制在其波长的 97% 左右。”“这种行为以前只是理论上的，但我们能够通过我们制备薄膜膜的方式和我们对同步加速器近场光谱的新用途首次在实验中证明它，”该论文的共同主要作者、北卡罗来纳州立大学材料科学与工程助理教授 Ruijuan Xu 说道。为了这项工作，研究人员使用了过渡金属钙钛矿材料。具体来说，研究人员使用脉冲激光沉积在真空室中生长出 100 纳米厚的钛酸锶 (SrTiO3) 晶体膜。这种薄膜的晶体结构质量很高，这意味着它几乎没有缺陷。然后将这些薄膜从生长它们的基底上取下，并放置在硅基底的氧化硅表面上。研究人员随后利用劳伦斯伯克利国家实验室先进光源的技术，在钛酸锶薄膜暴露于红外光时对其进行同步近场光谱分析。这使研究人员能够在纳米级捕捉到材料与红外光的相互作用。要了解研究人员学到了什么，我们需要讨论声子、光子和极化子。声子和光子都是能量在材料之间传播的方式。声子本质上是由原子振动引起的能量波。光子本质上是电磁能的波。可以把声子看作是声能的单位，而光子是光能的单位。声子极化子是准粒子，当红外光子与“光学”声子（即可以发射或吸收光的声子）耦合时就会产生。“理论论文提出了这样一种观点，即过渡金属钙钛矿氧化物膜将允许声子极化子限制红外光，”刘说。“而我们的工作现在表明，声子极化子确实限制了光子，并且还阻止光子超出材料表面。这项工作建立了一类用于控制红外波长光的新型光学材料，在光子学、传感器和热管理方面具有潜在的应用，想象一下，能够设计出使用这些材料通过将热量转化为红外光来散热的计算机芯片。”“这项工作也令人兴奋，因为我们展示的制造这些材料的技术意味着薄膜可以很容易地与各种各样的基底集成，”徐说。“这应该可以轻松地将这些材料整合到许多不同类型的设备中。”编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：