詹姆斯·韦伯空间望远镜 (JWST) 拍摄了一张令人惊叹的天王星图像,详细展示了这颗冰巨星的环系统、最亮的卫星及其动态大气层。
这项于 2 月 6 日进行的新观测是在 JWST 最近拍摄的太阳系另一颗冰巨星海王星的 同样惊人的照片 之后进行的。
这张新的 天王星 图像显示了该行星 13 个已知环中的 11 个,其中一些环非常明亮,以至于它们在某种程度上融合在一起。 然而,真正令天文学家震惊的是,JWST 的近红外相机 (NIRCam) 仪器灵敏到足以捕捉到天王星最内层的两个尘埃环。
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这些微弱的光环只被另外两个天文观测设备瞥见过——分别是 1986 年飞掠天王星的 旅行者 2 号 探测器,以及最近凯克天文台的先进自适应光学系统。
当旅行者 2 号在 1986 年飞掠期间拍摄天王星时,它看到的这颗行星只不过是一个缺乏明显特征的惰性蓝色弹珠。 这张新的 JWST 照片形成了鲜明对比,描绘了一个充满活力和变化的世界。

这张使用 JWST 的 NIRCam 仪器拍摄的更广阔的天王星系统视图,展示了天王星行星及其 27 个已知卫星中的 6 个(其中大多数太小太暗,无法在此短曝光中看到)。 还可以看到一些背景物体,包括许多星系。 图片来源:美国国家航空航天局 (NASA)、欧洲空间局 (ESA)、加拿大航天局 (CSA)、空间望远镜科学研究所 (STScI)。图像处理:Joseph DePasquale (STScI)
这张 JWST 图像是通过组合来自两个滤镜的数据而生成的,分别可以看作是蓝色着色和橙色高光。 代表色彩图像显示了由水、甲烷和氨组成的稠密冰状流体,位于构成天王星的小型岩石核心之上,看起来像一个浅蓝色的雪球。
天王星在太阳系中有一个独特的轨道,这颗冰巨星侧卧着旋转,相对于其绕太阳的路径倾斜大约 90 度角。 这种倾斜导致天王星经历极端季节,每个极点在长时间陷入黑暗之前,都会经历多年的持续阳光照射。
目前,天王星北极正值春季。 这可以在图像中看到,冰巨星的右侧在其朝向太阳的北极冰盖处变亮。 这是科学家们第一次看到极地冰盖的这一方面; 即使是凯克拍摄的先进图像中也看不到。
在极地冰盖的边缘,有一片明亮的云,以及一些隐约可见的更模糊的延伸特征。 这包括天王星左侧边缘的第二片非常明亮的云。 像这样的云在天王星上很常见,并且可以在红外波长下看到; JWST 团队成员表示,据推测它们与整个冰巨星上的风暴活动有关。 天王星北极将于 2028 年开始进入夏季。
天王星的南极目前位于行星的黑暗面,并且在图像中看不到,它背对太阳,朝向墨黑色的太空。
JWST 在拍摄这张冰巨星照片时,设法捕捉到了天王星 27 个已知卫星中的 6 个。 这些是最亮的卫星; 其他卫星太暗,无法在相对较短的 12 分钟曝光中看到。
这架强大的太空望远镜将继续观测这颗冰巨星。 任务团队成员表示,预计其扩展的调查将捕捉到哈勃太空望远镜于 2007 年发现的两个更暗淡的外部尘埃环。
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