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韦布望远镜的土星大计

韦布望远镜的土星大计

  • 09.05.2022

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韦布望远镜的中红外线仪(MIRI)已经冷却到-266°C,并即将启动,进入校准望远镜的最后阶段。

韦布的锐眼不单止向「外(太阳系外)」望,还会向「内」望。作为太阳系大计的一部分,韦布望远镜将观测土星、其光环及卫星,延续卡西尼号任务。卡西尼号从2004年起围绕土星运行了13年,任务结束后坠入土星大气层。

卡西尼号对土星的探索显示,阳光对土星大气层产生季节性影响,这种变化以北极地区的雾霾最为明显。在2017年土星北半球的夏季,大幅增强的太阳紫外线使土星顶层的微量碳氢化合物(例如乙烷、丙烷和乙炔等)引发光化学烟雾,形成雾霾染黄极地地区。

然而土星四季历时30个地球年,每个土星季节持续约7年半,单凭卡西尼号的观测不足以全面了解土星大气的季节性变化。卡西尼号完成探测土星北半球冬季和春季的任务,现在是时候让韦布接力研究土星的其余两季。

另一方面,韦布亦会指向土星最大的卫星泰坦。泰坦是太阳系中除地球外,唯一拥有液态海洋和湖泊的天体。地球的水循环是由水蒸发变成雨水,然后沿着河流流入海洋。在泰坦下的雨是甲烷雨,流入焦油海洋。科学家亦相信泰坦大气层的化学成分不断改变,由碳、氢、氧和氮等组成的分子在空气中扩散,部分在极区沉淀。

韦布其中一个任务是以近红外线光谱仪(NIRSpec)和MIRI,研究泰坦的季节性气候周期,并与模型比较。想了解更多针对泰坦的研究,可以参阅论文(只有英文):https://iopscience.iop.org/....../1538-3873/128/959/018007

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