全新木星多波段观测显示木星表面惊人细节

萧路

【正见新闻网2021年05月23日】

图:木星的红外线(左),可见光(中),和紫外线(右)图像。Credit: International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/NASA/ESA, M.H. Wong and I. de Pater (UC Berkeley) et al.

最近,天文学家使用双子座望远镜和哈勃太空望远镜拍摄了三张多波段木星照片,三张照片分别显示这颗气态行星在三种波段下(红外线,可见光和紫外线)的形象。

对比可见光图像,红外图像中木星显得非常狰狞骇人,而紫外图像木星则看起来非常宁静。

三张照片显示出多种木星大气特征,例如大红斑,超级风暴和遍布行星的旋风。尤其是红外线和紫外线波段下木星的形象和可见光有巨大差异,表明人肉眼能分辨的可见光远远不足以看清天体的真面目。

这些木星的新照片突出显示了多波段天文学的主要优势:以不同的光波段观察行星和其它天体,使科学家们可以收集单一波段无法获得的信息。

木星的大红色斑点是可见光和紫外线图像的突出特征,但在红外线波长下几乎看不见。相反,在这三个视图中都清楚可见行星的反向旋转的云带。

多波段观测到大红斑还产生了意想不到的结果,红外图像中大红斑所在位置的暗区面积大于可见光中的大红斑面积。

之所以出现这种差异,是因为不同波段可以显示出不同的结构。 红外观测结果显示覆盖了厚厚的云层,而可见光和紫外线观测结果显示了发色团的位置,发色团是通过吸收蓝色和紫外光而赋予大红斑独特色相的粒子。

而小红斑,也叫Oval BA,出现在可见光和紫外线观测中。

这个位于大红斑右下方的风暴是在2000年三起类似规模的风暴合并而成的。

在可见光图像中,它具有清晰的红色外边缘和白色中心。但是,在红外线中,小红斑是不可见的,隐藏在较大较冷的云带中,这些云在红外视图中显得较暗。

像大红斑一样,小红斑被发色团着色,发色团吸收了紫外线和蓝色波长的太阳辐射,在可见的观察结果中呈现红色,而在紫外线波长下则呈现暗色。

在可见光的观测结果中,在小红斑上方,一个木星超级风暴显示出呈对角线方向的白色条纹,一直延伸到木星右边。

在红外线波段的一个显著特征是在木星北半球出现的明亮条纹。这个特征(一个气旋涡流或一系列涡旋)在东西方向上延伸了72,000公里(近45,000英里)。

在可见光图像中,涡旋呈深褐色,导致这些特征在旅行者航天器的影像中被称为“棕色驳船”。

然而,在紫外线波长下,在平流层下面几乎看不到该特征。

同样,在棕色驳船下方排列,四个大的“热点”在红外线图像中看起来很亮,但是在可见光和紫外线视图中都很暗。

三张新照片由NOIRLab于2021年5月11日发布。
 
 

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