概述

海王星首次被發現於1846年,而當冥王星在2006年被排除出行星行列時,它正式成為我們太陽系最外層的行星。

現在,詹姆斯·韋伯空間望遠鏡(以下簡稱韋伯)的目光已經從深邃的宇宙深處轉向我們所在的太陽系,捕捉到了一個明亮的海王星及其精緻、塵土飛揚的冰環的圖像,這些細節是幾十年所未見的。

歐洲太空總署科學與探索高級顧問馬克·麥考林說:「現在韋伯前所未有的紅外成像能力讓人們對海王星的大氣層有了新的認識。」

上次的觀測

海王星離我們的星球如此之遠,以至於科學家們上一次很好地看到這顆行星的任何細節是在 1989 年。

當時美國國家航空暨太空總署的航海家2號完成了對它的飛越。那些圖像非常棒,但是它們並沒有提供一個完整的行星環系統的外觀。

現在,通過韋伯的這張新的海王星圖像,天文學家們看到了以前從未捕捉到的光環。

航海家2號捕捉到的海王星圖像

航海家2號捕捉到的海王星圖像

新圖像細節

韋伯於 2022 年 7 月 12 日通過近紅外相機拍攝的海王星圖像。這張圖片中海王星大氣層最突出的特徵是該行星南半球的一系列明亮斑塊,它們代表了高海拔的甲烷冰雲。 更微妙的是,環繞地球赤道的一條細線可能是全球大氣環流的視覺特徵,它為海王星的風和風暴提供動力。 此外,韋伯首次表現出圍繞著海王星南極一個先前已知的渦旋的連續高緯度雲帶。

韋伯於 2022 年 7 月 12 日通過近紅外相機拍攝的海王星圖像。這張圖片中海王星大氣層最突出的特徵是該行星南半球的一系列明亮斑塊,它們代表了高海拔的甲烷冰雲。 更微妙的是,環繞地球赤道的一條細線可能是全球大氣環流的視覺特徵,它為海王星的風和風暴提供動力。 此外,韋伯首次表現出圍繞著海王星南極一個先前已知的渦旋的連續高緯度雲帶。

麥考林說:「望遠鏡消除了所有的眩光和背景,以便我們可以開始梳理它的大氣成分。」

由於大氣中的甲烷,海王星在哈勃空間望遠鏡之前拍攝的圖像中呈現為深藍色。

然而,韋伯的主成像儀 NIRCam 捕獲的近紅外波長顯示這顆行星呈灰白色,表面有冰冷的雲層。

麥考林說:「這些環在紅外線中更具反射性,所以它們更容易被看到。」

美國國家航空暨太空總署在一份聲明中說,該圖像還顯示了海王星頂部附近的「迷人亮度」。由於這顆行星遠離地球傾斜,繞太陽運行需要 164 年,天文學家還沒能很好地觀察它的北極。

在這張由韋伯近紅外相機拍攝的海王星圖像中,這顆行星的可見衛星被標記了。 海王星有 14 顆已知衛星,其中七顆在這張圖片中可見。 海衛一是這張圖片左上角的亮點,它遠遠超過海王星,因為這顆行星的大氣層被韋伯捕捉到的甲烷吸收波長變暗了。 海衛一反射平均 70% 的陽光照射到它。 海衛一以反向軌道圍繞海王星運行。

在這張由韋伯近紅外相機拍攝的海王星圖像中,這顆行星的可見衛星被標記了。 海王星有 14 顆已知衛星,其中七顆在這張圖片中可見。 海衛一是這張圖片左上角的亮點,它遠遠超過海王星,因為這顆行星的大氣層被韋伯捕捉到的甲烷吸收波長變暗了。 海衛一反射平均 70% 的陽光照射到它。 海衛一以反向軌道圍繞海王星運行。

韋伯還發現了海王星 14 顆已知衛星中的 7 顆( Galatea、 Naiad、 Thalassa、 Despina、 Proteus、 Larissa 和 Triton )。在放大的圖像中若隱若現的海王星似乎是一顆非常明亮的尖狀恒星,但實際上是海衛一,海王星奇怪的巨大衛星。

麥考林說:「比矮行星冥王星大的海衛一看起來比海王星更亮,因為它被冰覆蓋,可以反射光線。與此同時,海王星吸收了大部分落在它上面的光。」

展望未來

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡

自 7 月投入使用以來,韋伯是有史以來最強大的太空望遠鏡,並且已經釋放了大量前所未有的資料。科學家們希望它將預示著一個新的發現時代。


參考來源:

[1]ESA – New Webb image captures clearest view of Neptune’s rings in decades

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