全新木星多波段觀測顯示木星表面驚人細節

蕭路

【正見新聞網2021年05月23日】

圖:木星的紅外線(左),可見光(中),和紫外線(右)圖像。Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA, M.H. Wong and I. de Pater (UC Berkeley) et al.

最近,天文學家使用雙子座望遠鏡和哈勃太空望遠鏡拍攝了三張多波段木星照片,三張照片分別顯示這顆氣態行星在三種波段下(紅外線,可見光和紫外線)的形像。

對比可見光圖像,紅外圖像中木星顯得非常猙獰駭人,而紫外圖像木星則看起來非常寧靜。

三張照片顯示出多種木星大氣特徵,例如大紅斑,超級風暴和遍布行星的旋風。尤其是紅外線和紫外線波段下木星的形像和可見光有巨大差異,表明人肉眼能分辨的可見光遠遠不足以看清天體的真面目。

這些木星的新照片突出顯示了多波段天文學的主要優勢:以不同的光波段觀察行星和其它天體,使科學家們可以收集單一波段無法獲得的信息。

木星的大紅色斑點是可見光和紫外線圖像的突出特徵,但在紅外線波長下幾乎看不見。相反,在這三個視圖中都清楚可見行星的反向旋轉的雲帶。

多波段觀測到大紅斑還產生了意想不到的結果,紅外圖像中大紅斑所在位置的暗區面積大於可見光中的大紅斑面積。

之所以出現這種差異,是因為不同波段可以顯示出不同的結構。 紅外觀測結果顯示覆蓋了厚厚的雲層,而可見光和紫外線觀測結果顯示了發色團的位置,發色團是通過吸收藍色和紫外光而賦予大紅斑獨特色相的粒子。

而小紅斑,也叫Oval BA,出現在可見光和紫外線觀測中。

這個位於大紅斑右下方的風暴是在2000年三起類似規模的風暴合併而成的。

在可見光圖像中,它具有清晰的紅色外邊緣和白色中心。但是,在紅外線中,小紅斑是不可見的,隱藏在較大較冷的雲帶中,這些雲在紅外視圖中顯得較暗。

像大紅斑一樣,小紅斑被發色團著色,發色團吸收了紫外線和藍色波長的太陽輻射,在可見的觀察結果中呈現紅色,而在紫外線波長下則呈現暗色。

在可見光的觀測結果中,在小紅斑上方,一個木星超級風暴顯示出呈對角線方向的白色條紋,一直延伸到木星右邊。

在紅外線波段的一個顯著特徵是在木星北半球出現的明亮條紋。這個特徵(一個氣旋渦流或一系列渦旋)在東西方向上延伸了72,000公裡(近45,000英裡)。

在可見光圖像中,渦旋呈深褐色,導致這些特徵在旅行者太空飛行器的影像中被稱為「棕色駁船」。

然而,在紫外線波長下,在平流層下面幾乎看不到該特徵。

同樣,在棕色駁船下方排列,四個大的「熱點」在紅外線圖像中看起來很亮,但是在可見光和紫外線視圖中都很暗。

三張新照片由NOIRLab於2021年5月11日發布。
 
 

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