詹姆斯·韦伯太空望远镜以新的视角观测火星

詹姆斯·韦伯太空望远镜以新的视角观测火星据CNET报道，人们对火星的标准看法是，它是一个微红的岩石行星，就像这张哈勃图像中的样子。然而，詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）是用红外线来观察宇宙的。它对火星的首次观测表明它将能够以令人兴奋的新方式研究这颗红色星球。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1318177.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1318177.htm

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

詹姆斯·韦伯太空望远镜位于何处？为什么要在那里？

詹姆斯·韦伯太空望远镜位于何处？为什么要在那里？詹姆斯-韦伯太空望远镜目前位于天文学家所说的第二拉格朗日点或L2。从这里，韦伯可以安全地围绕太阳运行，保护储存在里面的敏感设备。确保詹姆斯-韦伯位于远离太阳的地方是很重要的，因为该望远镜使用红外光来观察我们的宇宙。韦伯需要尽可能地避开大而明亮的物体，以观察来自遥远恒星的微弱信号。因此，将韦伯放在L2的轨道上，使天文学家能够在距离我们的星球150万公里的地方安全地围绕太阳旋转时大致操作望远镜。这使它能够与地球保持一致，并免受太阳的强光和强热的影响。位于L2的詹姆斯-韦伯望远镜这种强烈的热量对保护韦伯异常重要，因为机载硬件需要零下225摄氏度（零下370华氏度）的工作温度。太空望远镜上的遮阳板有助于保护更敏感的部件不受高温影响，使其能够在詹姆斯-韦伯的位置上沿着轨道安全运行。离我们的星球如此之远的唯一缺点是，如果韦伯需要维护或保养，人类很难抵达现场，因此，指望这个较新的太空望远镜像它的前辈--哈勃望远镜一样持久工作的机会是相当渺茫的。值得庆幸的是，韦伯已经为我们提供了大量的数据，完全改变了我们看待宇宙的方式。由于其独特的能力，天文学家们正在了解早期宇宙的许多情况。而那些想实时了解韦伯位置的人，可以通过美国宇航局的网站进行了解：https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/whereIsWebb.html...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1351819.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1351819.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜首次揭示出在早期星系附近隐藏的伴星系

詹姆斯·韦伯太空望远镜首次揭示出在早期星系附近隐藏的伴星系研究人员能够确定，这两个星系与地球的距离大致相同，并且处于同一邻域，这表明它们可能会相互作用并可能合并。这些星系的成熟金属性使科学家们推测，恒星的形成一定是非常有效的，并且在宇宙中很早就开始了。在扫描美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）拍摄的一个著名的早期星系的首批图像时，康奈尔大学的天文学家们很感兴趣地看到了靠近其外缘的一个光团。他们最初的关注点以及红外观测站的目标是SPT0418-47，这是早期宇宙中最明亮的尘埃、恒星形成的星系之一，其远处的光线被一个前景星系的引力弯曲并放大成一个圆，称为爱因斯坦环。但是，对去年秋天发布的早期JWST数据的深入研究产生了一个偶然的发现：一个以前隐藏在前景星系光线后面的伴生星系，尽管它的年龄很小，估计为14亿年，但令人惊讶的是，它似乎已经承载了多代恒星。詹姆斯-韦伯太空望远镜的艺术画。来源：美国国家航空航天局康奈尔大学天体物理学和行星科学中心（CCAPS）的副研究员、论文第二作者AmitVishwas博士说，智利阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）拍摄的同一爱因斯坦环的早期图像含有被JSWT清晰解析的伴星的暗示，但它们不能被解释为除了随机噪音以外的东西。通过调查JWST的NIRSpec仪器所拍摄的图像中每个像素的光谱数据，研究人员Peng发现了环内的第二个新光源。他确定这两个新的光源是一个新星系的图像，它被负责创造环的同一个前景星系所引力，尽管它们的亮度要低8到16倍--这证明了JWST红外视觉的强大。对光的化学成分的进一步分析证实，来自氢、氮和硫原子的强发射线显示了类似的红移--这是衡量一个星系的光在越来越远的情况下延伸到更长、更红的波长的一个标准。这使得这两个星系与地球的距离大致相同--计算出的红移约为4.2，或约为宇宙年龄的10%--并且处于同一附近。为了验证他们的发现，研究人员回到了早期的ALMA观测。他们发现一条电离碳的发射线与JWST观测到的红移密切相关。Vishwas说："我们有几条发射线的移位完全相同，所以毫无疑问，这个新星系就是我们认为的地方。"研究小组估计，这个被他们命名为SPT0418-SE的伴生星系在环的50千秒差距(Parszek)以内（秒差距是一个宇宙距离尺度，用以测量太阳系以外天体的长度单位。1秒差距约为3.26光年、206,000天文单位或31兆公里），这种级别的接近表明，这些星系必然会相互影响，甚至可能合并，这种观察增加了人们对早期星系如何演变为更大星系的理解。作为早期宇宙中的星系，这两个星系的质量并不高，其中"SE"相对较小，尘埃较少，这使得它看起来比极度被尘埃遮挡的环更蓝。根据附近具有类似颜色的星系的图像，研究人员认为它们可能居住在"一个具有尚未被发现的邻居的大规模暗物质晕中"。考虑到这些星系的年龄和质量，最令人惊讶的是它们的成熟金属性--比氦和氢更重的元素的数量，如碳、氧和氮--该小组估计与我们的太阳相似。与太阳相比，它大约有40亿年的历史，并且从前几代恒星那里继承了大部分金属，这些恒星大约有80亿年的时间来建立它们，我们是在宇宙不到15亿年的时候观察这些星系。研究人员已经提交了一份关于JWST观测时间的提案，以继续研究该星环及其伴星，并调和光学和远红外光谱之间观察到的潜在差异。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355239.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355239.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段

詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到行星形成的最后阶段这幅艺术家的作品展示了位于半人马座（TheCentaur）南部活动星系NGC3783中心的超大质量黑洞的周围环境。利用欧洲南方天文台智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜干涉仪进行的新观测不仅揭示了黑洞周围的热尘埃环，还揭示了极区的冷物质风。图片来源：ESO/M.科恩梅瑟而木星、土星、天王星和海王星则主要含有气体。但科学家们很早就知道，行星形成盘一开始的气体质量是固体质量的100倍，这就引出了一个紧迫的问题：大部分气体何时以及如何离开新生的行星系统？揭开行星盘的秘密亚利桑那大学月球与行星实验室的纳曼-巴加（NamanBajaj）领导的一项发表在《天文杂志》上的新研究给出了答案。研究小组利用詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）获得了这样一个新生行星系--也被称为周星盘--的图像，这个行星系正在积极地将气体分散到周围空间。亚利桑那大学月球与行星实验室的二年级博士生巴加说："知道气体何时散去非常重要，因为这能让我们更好地了解气态行星有多少时间来消耗周围环境中的气体。JWST可以帮助我们揭示行星是如何形成的。"行星的形成过程巴加表示，在行星系统形成的早期阶段，行星凝聚在年轻恒星周围的气体和微尘旋转盘中。这些微粒聚集在一起，形成越来越大的块状物，称为行星体。随着时间的推移，这些行星体碰撞并粘连在一起，最终形成行星。形成的行星的类型、大小和位置取决于可用物质的数量及其在星盘中停留的时间。因此，简而言之，行星形成的结果取决于星盘的演化和散布。这一发现的核心是对TCha星的观测，这是一颗年轻的恒星--相对于年龄约为46亿岁的太阳而言--被一个侵蚀的周星盘所包围，其显著特征是巨大的尘埃间隙，横跨约30个天文单位（或au），1au是地球与太阳之间的平均距离。巴加和他的研究小组首次拍摄到了盘风的图像，盘风是指气体缓慢离开行星形成盘时的图像。天文学家们利用了望远镜对原子发出的光的敏感性，当高能辐射（例如星光）将一个或多个电子从原子核中剥离时，原子就会发出光。这种现象被称为电离，电离过程中发出的光可以被用作一种化学"指纹"--在TCha系统中，可以追踪到两种惰性气体--氖和氩。研究小组在论文中写道，这次观测也是首次在行星形成盘中探测到氩的双重电离。Bajaj说："我们图像中的氖特征告诉我们，圆盘风来自远离圆盘的扩展区域。这些风的驱动力可能是高能光子--本质上是恒星发出的流光--或者是行星形成盘中穿梭的磁场"。恒星影响和不断演变的星盘为了区分这两种影响，由荷兰莱顿大学博士后研究员安德鲁-塞勒克（AndrewSellek）领导的同一研究小组对恒星光子（即年轻恒星发出的强光）驱动的散布进行了模拟。他们将这些模拟结果与实际观测结果进行了比较，发现高能恒星光子的散布可以解释观测结果，因此不能排除这种可能性。该研究得出结论，每年从TCha星盘散逸的气体量相当于地球上的月球。这些结果将发表在一篇配套论文中，目前正在《天文杂志》上进行审查。虽然在许多其他天体中都探测到了霓虹信号，但直到2007年，LPL的教授伊拉利亚-帕斯库奇（IlariaPascucci）利用JWST的前身--NASA的斯皮策太空望远镜首次发现了霓虹信号，并很快将其确定为磁盘风的示踪剂之后，人们才知道霓虹信号起源于低质量行星形成的磁盘。这些早期发现改变了研究工作的重点，即了解周星盘的气体散布。帕斯库奇是最新观测项目的首席研究员，也是本文所报道的出版物的合著者之一。帕斯库奇说："我们利用詹姆斯-韦伯太空望远镜发现了空间分辨氖发射，并首次探测到了双电离氩，这可能会成为改变我们对气体如何从行星形成盘中清除的理解的下一步。这些见解将帮助我们更好地了解太阳系的历史和对太阳系的影响。"此外，该研究小组还发现，TCha的内盘正在以几十年的极短时间尺度演化；他们发现JWST观测到的光谱与Spitzer早期探测到的光谱不同。据领导这项正在进行的工作的LPL二年级博士生谢承彦（ChengyanXie）说，这种不匹配可以用TCha内部一个不对称的小圆盘来解释，在两次观测之间的短短17年里，这个圆盘失去了一些质量。谢说："与其他研究一样，这也暗示着TCha的圆盘正处于演化的末期。"我们也许能在有生之年见证TCha内盘所有尘埃质量的消散。"编译自/scitechdaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425634.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425634.htm

詹姆斯·韦伯太空望远镜成功部署 天文探索时代翻新篇章

詹姆斯·韦伯太空望远镜成功部署天文探索时代翻新篇章（早报讯）詹姆斯·韦伯太空望远镜的主镜周六（1月8日）成功在太空中展开，标志着该望远镜已顺利“完全部署”。再飞行大约半个月，詹姆斯·韦伯望远镜将到达距地球约160万公里的观测位置，并停留在地球夜面，与地球同步绕太阳运行。经过长达约半年的各项检查之后，该望远镜将开始收集数据以及第一批图像，从此肩负起观测宇宙形成后最初出现的星系以及搜寻地外生命迹象等任务。由美国国家航空航天局（NASA）与欧洲航天局、加拿大航天局联合研究开发的詹姆斯·韦伯太空望远镜（JamesWebbSpaceTelescope）于2021年12月25日发射升空。该望远镜是已建成的性能最强、造价最高的太空望远镜，被认为是哈勃望远镜的“继任者”。詹姆斯·韦伯太空望远镜耗资约100亿美元，重7吨，主镜直径6.5米，由18片巨大六边形子镜构成，采集光线面积达到哈勃望远镜的5倍以上。由于体型过大，詹姆斯·韦伯太空望远镜被工作人员以折叠状态装入阿丽亚娜5型火箭整流罩内。自发射以来，詹姆斯·韦伯太空望远镜的所有部署工作都由一个专门的团队从地面控制，该团队每12小时轮班工作。7日，工作人员将主镜的左侧镜面展开。8日，右侧的镜面也顺利展开。《纽约时报》报道，展开主镜是该望远镜部署工作的一个重要里程碑。随着这一步骤的完成，美国国家航空航天局认为詹姆斯·韦伯太空望远镜已经顺利“完全部署”。有报道称，几天前，工作人员顺利将网球场大小的遮阳板展开。这是被认为最有失败风险的步骤。被设计成5层薄膜结构的巨幅遮阳板位于主镜下方，为望远镜抵挡来自太阳、地球和月球的辐射。发布：2022年1月9日8:38PM