詹姆斯韦伯太空望远镜的土星的最诡异的卫星土卫六的观望热血沸腾科学家们

By Meghan Bartels

2022/12/2

Science & Astronomy

对土星最大的卫星土卫六，这一直是一个多云的季节。

土卫六是一个奇怪的世界------如果陆地是由水冰构成、河流和海洋充满液态甲烷和其它碳氢化合物、大气层是厚的和朦胧的点缀着甲烷云就有点像地球一样。而现在按照美国宇航局的一份声明，詹姆斯韦伯太空望远镜已经在11月4日的观测期间观测到了那些云的两朵，已经让科学家们热血沸腾。

天文学研究大学协会的行星科学家也是詹姆斯韦伯太空望远镜的太阳系工作项目负责人的海蒂·哈默尔在一封共享的声明的电子邮件中写道，“太狂了！爱看云和明显的反照率标记“，她指土卫六的表面的明亮和黑暗区域的一瞥。

由詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外相机仪器拍摄的土星卫星土卫六的两个观望。  (Image credit: NASA, ESA, CSA, Webb Titan GTO Team/Alyssa Pagan (STScI))

康纳·尼克松是美国宇航局戈达德太空飞行中心的天文学家，他安排了詹姆斯韦伯太空望远镜在它的第一年总共花15个小时研究土卫六。特别是尼克松的团队想要研究土卫六的大气层，旨在映射雾霾的分布并识别新的气体以及其他目标。

而科学家们对詹姆斯韦伯太空望远镜发送给他们的数据热血沸腾，巴黎大学的天文学家塞巴斯蒂安·罗德里格斯在一封分享声明的电子邮件中写道，“乍一看，这只是超常的，我想我们正在看一片云！“

随他们仔细研究过这些数据，研究人员识别了不是一朵而是两朵云，有趣的是其中一朵位于土卫六最大的海洋克拉肯玛厄上。科学家们很快被启发回到这些云上来发现一种来检查这些云了解它们怎样随时间变化的方法。该小组联系了夏威夷的凯克天文台，它能够在詹姆斯韦伯太空望远镜之后仅仅两天来抓住土卫六的观测结果。

左边是詹姆斯韦伯太空望远镜2022年11月4日的土卫六的观测；右边是凯克天文台两天后的观望。 (Image credit: NASA, ESA, CSA, Webb Titan GTO Team/Alyssa Pagan (STScI))

加州大学伯克利分校天文学家、负责凯克观测土卫六工作的伊姆可德帕特尔在声明中说，“当我们两天后用凯克观察了土卫六时我们担心云会消失，但让我们高兴的是在相同的位置有云朵，看起来好像它们形状已经变化了“。

然而，这种对齐并不一定意味着凯克看到了像詹姆斯韦伯太空望远镜看到的一样的云。科学家们预计高的云活动性，因为土卫六的北半球正在体验夏末，捕捉着更多的太阳辐射，如此凯克的云可能一直是新形成的。

科学家们还没有完成观测结果挖掘。他们在被詹姆斯韦伯太空望远镜的近红外照相机（NIRCam）拍摄的图像中识别了这些云。近红外照相机是一种能以几种不同波长的光来成像一个目标的功能强大的照相机，这在土卫六的情况下允许科学家们分开更低层大气层。

左边是詹姆斯韦伯太空望远镜2022年11月4日的土卫六的观测；中间是凯克天文台两天后的观望；右边是凯克2022年11月7日的观望。  (Image credit: NASA/STScI/W. M. Keck Observatory/Judy Schmidt)

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但研究人员甚至还没有完成近红外相机所有的数据的评估，一个第二个仪器也在起作用。天文台的近红外摄谱仪（NIRSpec）收集了光谱。这种技术分开反射掉的光，例如土卫六的大气层和测量每种波长的光存在有多少。这些光谱应该帮助科学家映射在低层大气层中存在什么化合物------包括在这个卫星南极的一个奇怪的亮点。

按照声明，詹姆斯韦伯太空望远镜还定于2023年5月或6月重返它的对土卫六的尖锐凝视，这次用它的中红外仪器（MIRI），这将精细科学家的在卫星的奇怪、朦胧的大气层中化学物质的理解。

现在土卫六的观测在一个宇宙飞船访客到冰卫星之间的停顿中特别重要。美国宇航局的卡西尼号使命于2004年抵达土星，在2017年这艘宇宙飞船解体之前它飞过这个月球100多次。美国宇航局正工作在一项名叫“蜻蜓”的新使命上，这致力于土卫六并将看到一架无人机穿过朦胧的天空飞行，允许科学家从约24个有利位置来研究这个月球。