当地时间8月22日,美国国家航空航天局(NASA)在其网站上公布了韦伯太空望远镜拍摄的两张木星图像。这些图片均为合成图像,由韦伯望远镜的近红外相机(NIRCam)拍摄,该设备配置有特制的滤镜,用于观察木星的不同细节。
NASA称,由于红外光对人眼不可见,因此NASA与美国加州学者朱迪·施密特(Judy Schmidt)合作,把韦伯望远镜的数据转化为图像,将红外光映射到可见光谱上,从而得到了这两张图像。
第一张图片是木星的“特写照片”,它由韦伯望远镜三个滤镜的图像合成。NASA称,红色滤镜主要针对木星南、北两极的极光,以及较低云层和高空雾气反射的光线;黄绿色的滤镜展示了木星两极旋转的雾气;蓝色滤镜则主要显示了木星较深的主云层反射的光线。
图片还可以清晰观察到木星上著名的大红斑,它在合成图像中呈现白色。NASA称,这是由于它反射了大量的太阳光。大红斑是木星上一个巨大的风暴气旋,其直径远大于地球。
韦伯望远镜拍下的木星照片 图自NASA网站
“这些亮度数据显示了木星上的高空雾气,这在大红斑也存在,赤道地区的情况也一样。”韦伯望远镜项目科学家、全美大学天文学研究协会(AURA)副主席海蒂·哈默尔(Heidi Hammel)说,“大量明亮的白色‘斑点’和‘条纹’,很可能是高度非常高的对流风暴的云层顶部。”
第二张图片则是木星的广角照片,由两组滤镜的图像合成,可以清晰观察到围绕木星的微弱光环和附近的两颗卫星。在画面左侧较亮的光点是木卫五(Amalthea),在木卫五与木星之间、木星环边缘位置一个亮度较暗的光点则是木卫十五(Adrastea)。照片背景上的其他光点很可能是遥远的星系。
韦伯望远镜拍下的木星及两颗卫星的照片 图自NASA网站
巴黎天文台教授蒂埃里·富歇(Thierry Fouchet)说,“这张图片总结了我们的木星系统研究项目,它研究关于木星、木星光环和卫星系统的动力学与化学。”NASA称,该机构研究人员已经开始分析韦伯望远镜传回的数据,以开展对木星的进一步研究。
美国“太空”网指出,这些木星图像也可以说是“假彩色”,因为它与肉眼观察到的色彩存在一定差异。事实上,韦伯望远镜“拍照”后发回的原始数据是其测量到的亮度数据,科学家经过处理之后再将数据转变为图像。此类工作通常由总部位于美国巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)负责。
但此次的木星图像合成是由美国加州的民间学者施密特主导的,她曾长期与西方航天机构合作,参与天文望远镜图像的处理工作。施密特坦言,由于木星的自转速度非常快,因此木星图像的处理难度实际上要比那些宇宙深处的“天文奇观”要高上许多。
这些图像展示的细节也引起天文学家的惊叹。“我们从未见过这样的木星。老实说,我们没想到效果会这么好。”长期参与木星观测任务的荷兰行星天文学家、美国加州大学伯克利分校名誉教授埃姆克·德·帕特(Imke De Pater)说,“我们可以在一张图像中看到木星及其光环、小体积的卫星甚至远方的星系,这很了不起。”
“太空”网称,这些图像不仅只是“好看”,它也展示韦伯望远镜对明亮光源及其周边暗淡光源的成像能力,这证明韦伯望远镜完全可以用于太阳系内的科学研究。
韦伯太空望远镜概念图 图自NASA
根据太空望远镜科学研究所发布的任务目标,美国和欧洲航天机构还将利用韦伯望远镜研究木星的云层、风、化学成分、极光活动和温度结构,绘制木卫一和木卫三大气及表面图像,并对木星环的起源和演化进行研究。
耗资100亿美元的韦伯太空望远镜由美国航天局与欧洲航天局、加拿大航天局联合研究开发,于2021年12月25日从法属圭亚那库鲁航天中心发射升空,今年6月正式开始工作。目前,韦伯太空望远镜在位于围绕日地系统第二拉格朗日点的运行轨道,距地球约150万千米。