詹姆斯-韦伯太空望远镜揭示土星旋转的季节变化

詹姆斯-韦伯太空望远镜揭示土星旋转的季节变化2022年11月JWSTMIRI/MRS对土星观测的蒙太奇，需要四块瓦片来研究土星的北半球和星环。MIRI主要对温度敏感；土星的颜色是蓝色（11.6微米，感知平流层温度）、绿色（10.1微米，探测对流层上部温度）和红色（10.3微米，感知对流层下部温度）的组合，使用的是MIRI的MRS频道2。光环使用了不同的滤光片组合：MRS频道3的蓝色（13.5µm）、绿色（14.6µm）和红色（15.5µm）滤光片，可提供稍宽的视场。背景中显示的是2022年9月获取的哈勃可见光观测数据，以作对比。图片来源：NASA、ESA和AmySimon（NASA-GSFC）；图像处理：AlyssaPagan(STScI))在土星北极开始退入极地冬季的黑暗之前，新的观测结果还让我们最后一次看到了土星的北极，那里有巨大的充满碳氢化合物气体的温暖漩涡。这张星际天气报告要归功于莱斯特大学领导的研究小组从JWST上分析的新图像，该图像发表在JGR:Planets上。这些图像让我们对这颗以冰环闻名的巨大外行星的四季变化有了新的认识。与地球一样，土星也有轴向倾斜，并以同样的方式经历季节。不过，土星绕太阳一周需要30年，因此四季持续的时间为7.5个地球年。两个世界的北半球夏季现在都即将结束。地球将于9月迎来北半球秋分，而土星将于2025年迎来北半球秋分，这意味着两颗行星的北极都将迎来漫长的极地冬季。工具和发现莱斯特研究小组利用JWST上的中红外仪器（MIRI）对土星的大气层进行红外光研究，这使他们能够测量从汹涌的云顶到大气层中被称为平流层的高空区域的温度、气体丰度和云层。MIRI仪器将红外光分成不同的波长，这样科学家们就能看到行星大气层中各种化学物质的指纹。在这幅由MIRI观测到的几个波长组合而成的图像中，来自北极的明亮热辐射以蓝色格外显眼。在北极可以看到温暖的1500公里宽的北极气旋（NPC），这是卡西尼飞行任务首次观测到的。它被一个更广阔的温暖气体区域所包围，该区域被称为北极地平流层漩涡（NPSV），形成于土星春季，并持续了整个北部夏季。在土星漫长的夏季，这些温暖的漩涡在平流层的高处被太阳的热量加热。随着2025年秋分的临近，北极平流层漩涡将开始降温，并随着北半球退入黑暗的秋季而消失。JWSTMIRI/MRS于2022年11月对土星的观测动画，展示了土星在不同波长下的外观变化。黄色代表土星大气中明亮温暖的部分，而紫色区域则较冷较暗。明亮的北极漩涡在感应平流层的波长下清晰可见，而土星的带状外观在感应对流层的波长下更加明显。由于衍射的原因，波长越长，图像的空间分辨率越低。背景中显示的是2022年9月获取的哈勃可见光观测数据，以作对比。资料来源：NASA、ESA和AmySimon（NASA-GSFC）；图像处理：AlyssaPagan（STScI）对比观测和启示通过对中红外光谱建模，科学家们注意到土星季节周期中这一特殊时刻的平流层温度和气体分布与卡西尼飞行任务在北部冬季和春季观测到的分布截然不同。土星有一个大尺度的平流层环流模式，冬季北部中纬度地区气温较高，乙烷和乙炔等碳氢化合物过多，这意味着富含碳氢化合物的空气从高空下沉。人们认为空气在夏季中纬度南部上升，穿过赤道，然后下沉到冬季中纬度北部。2022年11月拍摄的近红外中分辨率光谱仪结果显示，这种平流层环流现在已经逆转，在北纬10度至40度之间的北部出现了较低的平流层温度和较低的碳氢化合物丰度，这表明夏季贫碳氢化合物空气上涌，然后流向南方。莱斯特大学物理和天文学院的LeighFletcher教授说："来自JWST的新数据的质量简直令人叹为观止--在短短的一组观测中，我们就能够将卡西尼任务的遗产延续到一个全新的土星季节，观察天气模式和大气环流如何对不断变化的阳光做出反应。""JWST能够观测到以往任何航天器都无法观测到的波长，产生的精美数据集让人对未来几年的工作充满期待。对土星的观测只是对所有四颗巨行星观测计划的第一步，JWST提供的能力超越了我们过去所拥有的一切--如果我们能从对一个世界的单次观测中获得如此多的新发现，想象一下还有什么发现在等待着我们？"土星被选为JWST的早期目标，以测试其能力。莱斯特物理与天文学院博士后研究员奥利弗-金博士解释说："因为土星又大又亮，还在旋转，并在天空中移动，这就给近红外成像仪的小视场带来了挑战--近红外成像仪在任何时候都只能看到土星的一小块区域，而且与JWST的常规目标相比，土星太亮了，我们有可能使探测器饱和。观测分为三块，从赤道到北极，然后到星环进行最后一块观测。""在此之前，还没有任何航天器曾出现在土星北部夏末秋初的探索现场，因此我们希望这只是一个起点，希望JWST能够在未来十年里延续卡西尼号的传奇。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1393027.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1393027.htm

在Telegram中查看

相关推荐

韦伯望远镜发回让人惊叹的土星原始图像

韦伯望远镜发回让人惊叹的土星原始图像韦伯的土星原始图片图片来源：JWST/JWSTFeed：JWST/JWSTFeed这些照片还没有被清理过，所以画面会有噪点。当然，它们也没有完成着色，事实上，它们中的许多只是白色的发光体，其中有一些碎片伸出来，就像手电筒反射了一些闪亮的东西。韦伯这次拍摄的土星最引人注目的图像之一是该行星的环，它在黑暗的海洋中发光。而只能勉强看清行星在环内的轮廓，与其他东西相比，环的光芒格外明亮。这很可能是因为土星的环和行星本身以不同的波长发光。这第一张图片是用较长波长的红外和近红外拍摄的。然而，另一组图像的特点是通过较短的波长看到了这颗行星。这使我们能够看到土星上可以发现的云带。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1367741.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1367741.htm

NASA詹姆斯·韦伯望远镜在修复故障后准备进行土星观测

NASA詹姆斯·韦伯望远镜在修复故障后准备进行土星观测韦伯的MIRI仪器的问题源自对控制该工具如何在其不同观测模式之间切换的机制，这对任何未来的韦伯观测，如詹姆斯·韦伯的土星观测非常重要。虽然问题存在的同时仍然允许让韦伯的团队使用MIRI，然而，它限制了他们使用中分辨率光谱仪（MRS）。美国宇航局说，11月2日，它能够成功地展示在各种模式之间切换的机制的新操作参数。因此，这意味着该望远镜将最终能够恢复正常工作，观测遥远的星系和观察猎户座星云等标志性的恒星位置。这也意味着韦伯的土星观测也终于可以启动了。由哈勃成像的土星。图片来源/NASA,ESA,A.Simon(GoddardSpaceFlightCenter),M.H.Wong(UniversityofCalifornia,Berkeley),andtheOPALTeam随着MIRI恢复100%的运行，詹姆斯-韦伯团队有信心重返之前设定的科学任务。而这些任务将从仔细观察土星开始，土星是没有我们太阳系的主要行星之一。长期以来，土星一直是夜空中的一个标志，天空观察者经常蜂拥而至，想通过地球的大气层瞥见这个拥有华丽光环的美丽星球。但是，有了詹姆斯-韦伯，我们终于能够更深入地观察，超越哈勃在2021年看到的颜色变化。也许，我们甚至能够确认我们已经发现的关于该行星的事实。甚至可能从中学到全新的知识。美国宇航局还没有说我们应该在什么时候看到韦伯的土星观测数据，但根据韦伯的工作方式和周期，它应该在未来几个月内到来。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332351.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332351.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜的MIRI仪器恢复了全部功能

詹姆斯·韦伯太空望远镜的MIRI仪器恢复了全部功能在这幅图中，美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜上的多层遮阳板在观测站的蜂窝状镜面下延伸开来。遮阳板是为韦伯的红外仪器降温的第一步，但中红外仪器（MIRI）需要额外的帮助才能达到其工作温度。资料来源：NASAGSFC/CIL/AdrianaManriqueGutierrez该小组得出结论，这个问题可能是由于在某些条件下轮子中央轴承组件的子组件之间的接触力增加造成的。在此基础上，该小组制定并审核了一项关于在科学操作期间如何使用受影响机制的计划。詹姆斯-韦伯太空望远镜将通过红外探索宇宙，它将使用四个尖端的仪器，包括中红外仪器。MIRI支持韦伯的所有科学目标，它将对宇宙进行成像，研究我们自己和其他恒星周围的行星，并研究整个宇宙历史中的恒星和星系。该仪器将通过自身的"低温冷却器"保持超低温度。这可以阻止韦伯的热量破坏MIRI的探测器，因此这个敏感的仪器可以感知中红外光。11月2日星期三NASA执行了一项工程测试，成功证明了对光栅轮摩擦的预测。韦伯将在11月12日星期六之前恢复MIRIMRS的科学观测，首先是一个观察土星极地的独特机会，这也是在未来20年韦伯都无法观察到这些地区之前。该小组将安排更多的MRS科学观测，最初是以有限的频率进行，按照计划保持受影响的轮子的平衡，监测轮子的健康，并为MIRIMRS恢复全面的科学运作做好准备。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1332205.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1332205.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙中最古老的星团

詹姆斯·韦伯太空望远镜揭示了宇宙中最古老的星团这项工作是由一个加拿大天文学家团队进行的，包括来自多伦多大学文理学院邓拉普天文学和天体物理学研究所的专家。邓拉普天文学与天体物理学研究所的博士后研究员LamiyaMowla说："JWST是为了寻找第一批恒星和第一批星系而建造的，并帮助我们了解宇宙中复杂性的起源，如化学元素和生命的构件，"他是这项研究的共同主要作者，这项研究是由加拿大NIRISS无偏群调查（CANUCS）小组进行的。"韦伯第一深场的这一发现已经提供了对恒星形成最早阶段的详细观察，证实了JWST令人难以置信的力量。"研究人员研究了位于韦伯第一深场的闪亮星系，并利用JWST确定它周围的五个闪亮物体是球状星团。图片来源：加拿大航天局，图片来自NASA、ESA、CSA、STScI；Mowla、Iyer等人，2022年在精细的韦伯第一深场图像中，天文学家们很快就锁定了他们称之为"火花星系"的的天体。这个星系位于90亿光年之外，它的名字来自于它周围出现的黄红色小点的紧凑物体，研究人员称之为"火花"。研究小组确定，这些火花可能是正在形成恒星的年轻星团--诞生于大爆炸后30亿年的恒星形成高峰期，也可能是古老的球状星团。球状星团是一个星系萌芽时期的古老恒星集合体，包含了关于其最早形成和成长阶段的线索。通过对其中12个紧凑物体的初步分析，研究小组确定其中5个不仅是球状星团，而且是已知的最古老的星团之一。"来自JWST的第一批图像发现遥远星系周围的古老球状星团是一个令人难以置信的时刻--这是以前的哈勃太空望远镜成像所无法做到的，"邓拉普天文学与天体物理学研究所的博士后研究员、该研究的共同主要作者KartheikG.Iyer说。"由于我们可以在一系列的波长范围内观察到这些'火花'，我们可以对它们进行建模，并更好地了解它们的物理特性--比如它们的年龄有多大以及它们包含多少颗恒星。我们希望用JWST从如此遥远的距离观察球状星团的知识将刺激进一步的科学和搜索类似的物体。天文学家利用引力透镜来研究非常遥远和非常微弱的星系。资料来源：美国国家航空航天局，欧空局和L.Calçada银河系已知有大约150个球状星团，但是这些密集的星团究竟是如何形成的，以及何时形成的，人们并不十分清楚。天文学家们知道，球状星团的年龄可能非常大，但要测量它们的年龄却具有难以置信的挑战性。利用非常遥远的球状星团来确定遥远星系中第一批恒星的年龄，这在以前是没有的，只有在JWST上才有可能做到。直到现在，天文学家还不能用哈勃太空望远镜看到火花星系的周边紧凑物体。这种情况随着JWST分辨率和灵敏度的提高而改变，在韦伯的第一张深场图像中首次揭示了该星系周围的小点，它被放大了100倍，这是由于一种叫做引力透镜的效应--前景中的SMACS0723星系团扭曲了它背后的东西，很像一个巨大的放大镜。引力透镜产生了三个独立的"火花"图像，使天文学家能够更详细地研究这个星系。研究人员将JWST的近红外相机（NIRCam）的新数据与哈勃景象望远镜的档案数据相结合。NIRCam使用较长和较红的波长探测微弱的物体，以观察超过人眼甚至哈勃太空望远镜可见的东西。由于星系团的透镜作用，以及JWST的高分辨率，这两方面的放大作用使得观察紧凑物体成为可能。JWST上加拿大制造的近红外成像仪和无缝隙光谱仪（NIRISS）提供了独立的验证，即这些天体是古老的球状星团，因为研究人员没有观察到氧射线--这是正在积极形成恒星的年轻星团所发出的具有可测量光谱的发射物。NIRISS还帮助解开了"闪耀者"的三层光束图像的几何结构。JWST的加拿大制造的NIRISS仪器在帮助我们理解"闪耀者"及其球状星团的三个图像是如何连接的方面至关重要，"圣玛丽大学的教授MarcinSawicki说。他是加拿大天文学研究主席，也是这项研究的共同作者。 "看到对火花星系的几个球状星团进行了三次成像，使我们清楚地看到，它们是围绕着火花星系运行的，而不是简单地在它的前面偶然出现。"JWST将从2022年10月开始观测CANUCS场，利用其数据来检查五个大规模的星系团，研究人员期望在其周围发现更多这样的系统。未来的研究还将对星系团进行建模，以了解透镜效应，并执行更有力的分析来解释恒星形成的历史。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333883.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333883.htm

前往时间边缘的旅程：詹姆斯-韦伯太空望远镜揭示了最遥远的星系

前往时间边缘的旅程：詹姆斯-韦伯太空望远镜揭示了最遥远的星系JWST的最初观测产生了几个极端距离的候选星系，正如早期用哈勃太空望远镜进行的观测一样。现在，这些目标中的四个已经通过获得长时间的光谱观测得到了确认，这不仅为它们的距离提供了安全的测量，而且还使天文学家能够描述这些星系的物理特性。加州大学圣克鲁斯分校天文学和天体物理学教授布兰特-罗伯逊（BrantRobertson）说："我们已经在遥远的宇宙中发现了奇特的早期的星系"。"通过JWST，我们现在第一次可以发现如此遥远的星系，然后通过光谱学确认它们真的有那么远。"天文学家通过确定一个星系的红移来衡量它的距离。由于宇宙的膨胀，遥远的物体似乎正在从我们身边退去，它们的光被多普勒效应拉长到更长、更红的波长。基于通过不同滤光片拍摄的图像的测光技术可以提供红移的估计，但明确的测量需要光谱学，它将来自一个物体的光分离成其组成波长。宇宙正在膨胀，这种膨胀使在空间中旅行的光被拉长，这种现象被称为宇宙学红移。红移越大，光所走过的距离就越大。因此，需要带有红外线探测器的望远镜来看到来自最早、最遥远的星系的光。资料来源：美国宇航局，欧空局，ANDL.Hustak(STSci)新的发现集中在四个红移高于10的星系上。最初由哈勃观测到的两个星系现在已经确认了10.38和11.58的红移。两个最遥远的星系，都是在JWST的图像中探测到的，它们的红移分别为13.20和12.63，使它们成为迄今为止被光谱学证实的最遥远的星系。13.2的红移对应于大约135亿年前。"这些远远超出了我们在JWST之前所能想象的发现，"罗伯逊说。"在红移13，宇宙只有大约3.25亿年的历史"。罗伯逊和来自英国赫特福德大学的艾玛-柯蒂斯-莱克是关于这些结果的两篇论文的主要作者，这些论文还没有通过同行评审。这些观测结果是由领导开发韦伯号上的两个仪器--近红外相机（NIRCam）和近红外光谱仪（NIRSpec）的科学家合作完成的。对最微弱和最早的星系的调查是这些仪器概念中的主要设计目的。2015年，这些仪器团队共同提出了JWST高级深外星系调查（JADES），这是一个雄心勃勃的计划，只分配了望远镜一个多月的时间，旨在提供一个深度和细节都前所未有的早期宇宙的视图。JADES是一个由10个国家的80多位天文学家组成的国际合作项目。JADES计划从NIRCam开始，利用超过10天的任务时间，对哈勃超深场内和周围的一小片天空进行观测。天文学家已经用几乎所有的大型望远镜研究这个区域超过20年了。JADES团队在九个不同的红外波长范围内对该区域进行了观测，捕捉到精美的图像，揭示了近10万个遥远的星系，每个星系都在数十亿光年之外。然后，研究小组使用NIRSpec光谱仪进行了为期三天的观测，收集了250个微弱星系的光线。这产生了精确的红移测量，并揭示了这些星系中气体和恒星的特性。罗伯逊说："通过这些测量，我们可以知道这些星系的内在亮度，并计算出它们有多少恒星。"现在我们可以开始真正挑出星系是如何随着时间的推移组合在一起的。"来自英国剑桥大学的共同作者SandroTacchella补充说："如果不了解星系发展的初始时期，就很难了解星系。就像人类一样，后来发生的很多事情都取决于这些早期恒星的影响。关于星系的许多问题一直在等待韦伯的变革性机会，我们很高兴能够在揭示这个故事中发挥作用。"根据罗伯逊的说法，这些早期星系的恒星形成会比它们被观测到的年龄早约1亿年，将最早的恒星的形成推到大爆炸后约2.25亿年。他说："我们看到的恒星形成的证据与我们根据星系形成的模型所能预期的时间差不多早。"其他团队根据对JWST图像的光度分析，在更高的红移处发现了候选星系，但是这些星系还没有得到光谱学的证实。JADES将在2023年继续对另一个领域进行详细研究，这个领域以标志性的哈勃深场为中心，然后回到超深场进行另一轮的深度成像和光谱分析。该领域还有许多候选者等待光谱调查，已经获批了数百小时的额外观测时间。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353709.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1353709.htm

詹姆斯·韦伯望远镜拍摄的新图像揭示“蜘蛛星云”的惊人细节

詹姆斯·韦伯望远镜拍摄的新图像揭示“蜘蛛星云”的惊人细节据CNET报道，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）拍摄到了另一幅令人惊叹的宇宙景象。韦伯太空望远镜最新拍摄的图像显示了这个新一代的天文台如何能够揭示“蜘蛛星云”(TarantulaNebula)的惊人细节，这是一个由气体、尘埃和年轻热星组成的恒星诞生区。JWST用红外光观察宇宙，使其能够深入窥视空间天体。蜘蛛星云的图像是这方面的一个很好的例子。美国宇航局（NASA）在周二的一份声明中说：“韦伯的一系列高分辨率红外仪器一起工作，揭示了星云的星体、结构和组成，其详细程度是以前不可能实现的。”这个星云的正式名称是剑鱼座30（30Doradus），但是它由尘埃和气体细丝组成的细长的"腿"（在这张哈勃视图中可以明显看到）为它赢得了蜘蛛般的绰号。这个星云--位于大麦哲伦星系的16.1万光年之外--是一个恒星形成区，是数以千计的新兴恒星的家园，这些恒星是我们所见过的最热和最大的恒星之一。韦伯的近红外相机（NIRCam）将这个星云看成是“一个钻入的狼蛛的家，里面有它的蜘蛛丝。”看向NIRCam图像的中心，可以看到蓝色的恒星在它们用自己的辐射创造的空洞中闪烁。NASA表示：“只有星云周围最密集的区域能够抵御这些恒星强大的恒星风的侵蚀，形成似乎指向星团的‘柱子’。这些‘柱子’上点缀着处于早期形成阶段的原恒星。”该望远镜的近红外光谱仪（NIRSpec）近距离接触了星云中的一颗恒星。这让人大开眼界，因为研究人员最初怀疑这颗恒星的年龄稍大，并且正在像那些中心恒星那样在自己周围清理出一个气泡。“然而，NIRSpec显示，这颗恒星只是刚刚开始从它的支柱中走出来，并且仍然在自己周围保持着一层绝缘的尘埃云，”NASA说。该天文台的中红外仪器（MIRI）看到的是更长波长的红外，因此它为星空“派对”带来了不同的视角。MIRI的图像放大了星云的中央星团。“炽热的恒星逐渐消失，而较冷的气体和尘埃则发光，”NASA说。“在恒星‘苗圃’中，光点表示嵌入的原恒星，仍然在获得质量。”天文学家们已经为韦伯对蜘蛛星云的观测感到兴奋，因为它将揭示有关恒星形成的情况，以及该星云的活动将如何与未来韦伯对宇宙早期星系的观测相比较。韦伯望远镜是NASA、欧洲航天局和加拿大航天局的一个联合项目--自今年早些时候全面投入运行以来，一直在提供华丽的宇宙景观和新鲜的科学发现。“韦伯已经开始揭示一个前所未有的宇宙，”NASA说，“并且在改写恒星创造的故事方面才刚刚开始。”...PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1313239.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1313239.htm

🔍 发送关键词来寻找群组、频道或视频。

启动SOSO机器人