詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄的新图像揭示了惊人的土星及其光环。鸣谢:NASA、ESA、CSA、STScI、Matt Tiscareno(SETI研究所)、Matt海德曼(爱达荷大学)、Maryame El Moutamid(康奈尔大学)、Mark Showalter(SETI研究所)、Leigh Fletcher(莱斯特大学)、Heidi Hammel(AURA)、J. DePasquale(STScI)
据SETI研究所：准备好被最新的詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)图像所震惊吧。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中意想不到的特征。
这幅图像作为一个观测项目的背景，该项目将测试望远镜探测行星周围暗淡卫星及其明亮光环的能力。任何新发现的卫星都可以帮助科学家们拼凑出一幅更完整的土星系统及其过去的图像。
甲烷气体吸收了这张图片中特定红外波长(3.23微米)下落在大气上的几乎所有阳光。因此，我们看不到土星熟悉的条纹图案，因为富含甲烷的上层大气阻挡了我们对原始云的观察。
相反，土星的圆盘看起来是黑暗的，我们看到了与高海拔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一致。有趣的是，研究人员之前在早期JWST的木星NIRCam观测中发现了类似的波状。
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，因此很容易胜过黑暗的行星。这张土星的新图像也揭示了环系统中错综复杂的细节，展示了该行星的几个卫星，如土卫四、土卫二和土卫三。
詹姆斯·韦伯太空望远镜的NIRCam仪器于2023年6月25日拍摄的土星及其部分卫星的图像。在这个单色图像中，NIRCam滤光器F323N(3.23微米)用橙色色调进行颜色映射。鸣谢:NASA、ESA、CSA、STScI、Matt Tiscareno(SETI研究所)、Matt海德曼(爱达荷大学)、Maryame El Moutamid(康奈尔大学)、Mark Showalter(SETI研究所)、Leigh Fletcher(莱斯特大学)、Heidi Hammel(AURA)、J. DePasquale(STScI)
“我们很高兴看到JWST产生了这张美丽的图像，这证实了我们的深层科学数据也证明了这一点，”SETI研究所的高级研究科学家Matthew Tiscareno博士说，他领导了这项观测的设计过程。"我们期待着挖掘深层暴露，看看会有什么发现。"
在过去的几十年里，美国宇航局的先锋11号、旅行者1号和2号、卡西尼号飞船和哈勃太空望远镜已经观测到了土星的大气层和光环。JWST捕捉到的图像只是这个天文台作为科学家在未来几年将揭示的土星的一部分。这幅图像是一组深度曝光图像的一部分，研究人员希望在这里识别新的土星环结构，甚至可能是土星的新卫星。
从土星环的内部到外部特征，我们可以观察到黑暗的C环，明亮的B环，狭窄和黑暗的卡西尼分裂，以及中等亮度的A环，其外部边缘附近有黑暗的恩克间隙。此外，在A环的外缘，我们可以看到被称为F环的窄股。光环在地球上投下了阴影，反之亦然，创造了迷人的视觉效果。
这张照片中没有显示的深度曝光将使科学家能够研究土星的暗环，包括薄G环和扩散E环，在这里看不到。土星环由各种各样的岩石和冰碎片组成，大小从小于一粒沙子到地球上的山脉。最近，研究人员使用JWST探测土卫二，并发现了从月球南极发出的大量羽状物。这个羽状物包含微粒和大量的水蒸气，形成了土星的E环。
比较这张图片中土星的北极和南极，我们可以观察到典型的季节变化。土星北半球现在是夏季，而南半球正从冬季的黑暗中走出。然而，北极看起来不寻常的黑暗，可能是由于影响极地气溶胶的未知季节过程。土星盘面边缘的微弱光亮可能归因于高空甲烷荧光或电离层三氢离子(H3+)的发射。JWST的光谱学可以帮助确认这些可能性。
