美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜在2023年6月25日提供了土星独特的近红外图像。观测结果突出了土星的大气特征，揭示了其环形系统的复杂细节，并确定了几个卫星。这一图像将帮助科学家更全面地了解这颗行星的系统，同时揭示季节性变化和潜在的微弱卫星，以及其大气层的构成。

2023年6月25日，美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜转向著名的环状世界土星，对该行星进行首次近红外观测。来自韦伯的NIRCam（近红外相机）的初始图像已经让研究人员着迷。

(资料图)

在望远镜观察到的这个红外波长下，土星本身显得非常黑暗，因为甲烷气体几乎吸收了落在大气层上的所有阳光。然而，冰环保持相对明亮，导致土星在韦伯图像中呈现出不寻常的外观。

土星和它的一些卫星的图像，由詹姆斯-韦伯太空望远镜的NIRCam仪器在2023年6月25日拍摄。在这张单色图像中，NIRCam过滤器F323N（3.23微米）的颜色映射为橙色色调。资料来源：NASA、ESA、CSA、STSCI、M. Tiscareno（SETI研究所）、M. Hedman（爱达荷大学）、M. El Moutamid（康奈尔大学）、M. Showalter（SETI研究所）、L. Fletcher（莱斯特大学）、H. Hammel（AURA）；图像处理：J. DePasquale（STSCI）

这张图片是作为韦伯保证时间观测计划1247的一部分拍摄的。该计划包括对土星的几次深度曝光，旨在测试望远镜探测土星及其亮环周围微弱卫星的能力。任何新发现的卫星都可以帮助科学家对土星目前的系统以及它的过去有一个更完整的了解。

土星是我们太阳系中距离太阳最近的第六颗行星，以其独特和引人注目的环系统而闻名。这个气体巨行星是太阳系中仅次于木星的第二大行星，主要由氢和氦组成。其标志性的星环由无数的颗粒组成，从微小的、像颗粒一样的碎片到像山一样大的块状物，主要由冰和岩石组成。

这张土星的新图像清楚地显示了该行星环系统内的细节，以及该行星的几个卫星。更多更深的曝光（此处未显示）将使研究小组能够探测该行星的一些较暗的环，在这幅图像中看不到，包括薄的G环和扩散的E环。

土星环是由一系列岩石和冰块组成的--这些颗粒的大小从比一粒沙子还要小到一些和地球上的山一样大。研究人员最近利用韦伯探索土卫二，发现了一个从它南极喷射出来的大型羽流，其中既包含颗粒，也有大量的水蒸气--这个羽流为土星的E环提供能量。

土星的大气层也显示出令人惊讶和意外的细节。尽管卡西尼号航天器以更高的清晰度观察到了大气层，但这是第一次在这个特定的波长（3.23微米）下看到该行星的大气层如此清晰，这对韦伯来说是独一无二的。

北半球的大型黑暗弥散结构并不遵循行星的纬度线，因此这幅图像缺乏通常从土星深层大气中看到的熟悉的条纹状外观。这种斑驳让人联想到在主要云层上方的平流层气溶胶中的大规模行星波，可能与早期韦伯NIRCam对木星的观测中看到的类似。

土星有一个由80多颗卫星组成的迷人系统，其中最有名的是土卫六，它比水星还大，笼罩在密集的富含氮气的大气中。这颗行星还因其北极美丽但短暂的六角形风暴而闻名。这个气态巨人的天气模式还包括狂风，每小时可达1800公里，以及定期出现在其表面的巨大风暴。土星的黄色色调是其上层大气中的氨晶体的结果。它与太阳的平均距离约为14亿公里，一个轨道大约需要29.5个地球年。

当比较这张图片中的行星南北两极时，外观上的差异与土星上已知的季节性变化是典型的。例如，土星目前正在经历北方的夏季，南半球在一个冬季结束时从黑暗中走出来。然而，北极特别黑暗，也许是由于一个未知的季节性过程特别影响了极地气溶胶。土星圆盘边缘的一丝亮光可能是由于高空甲烷荧光（吸收光线后发光的过程），电离层中三氢离子（H3+）的发射，或者两者都是；韦伯的光谱学可以帮助确认这一点。

像美国宇航局的先锋11号、旅行者1号和2号、卡西尼号航天器和哈勃太空望远镜这样的任务几十年来一直在跟踪土星的大气和星环。来自韦伯的这些观察只是一个暗示，随着科学团队深入研究数据以准备同行评议的结果，这个天文台在未来几年将为土星的故事增添亮色。

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