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韋布望遠鏡的土星大計

  • 09.05.2022

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韋布望遠鏡的中紅外線儀(MIRI)已經冷卻到-266°C,並即將啟動,進入校準望遠鏡的最後階段。

韋布的銳眼不單止向「外(太陽系外)」望,還會向「內」望。作為太陽系大計的一部分,韋布望遠鏡將觀測土星、其光環及衞星,延續卡西尼號任務。卡西尼號從2004年起圍繞土星運行了13年,任務結束後墜入土星大氣層。

卡西尼號對土星的探索顯示,陽光對土星大氣層產生季節性影響,這種變化以北極地區的霧霾最為明顯。在2017年土星北半球的夏季,大幅增強的太陽紫外線使土星頂層的微量碳氫化合物(例如乙烷、丙烷和乙炔等)引發光化學煙霧,形成霧霾染黃極地地區。

然而土星四季歷時30個地球年,每個土星季節持續約7年半,單憑卡西尼號的觀測不足以全面了解土星大氣的季節性變化。卡西尼號完成探測土星北半球冬季和春季的任務,現在是時候讓韋布接力研究土星的其餘兩季。

另一方面,韋布亦會指向土星最大的衞星泰坦。泰坦是太陽系中除地球外,唯一擁有液態海洋和湖泊的天體。地球的水循環是由水蒸發變成雨水,然後沿着河流流入海洋。在泰坦下的雨是甲烷雨,流入焦油海洋。科學家亦相信泰坦大氣層的化學成分不斷改變,由碳、氫、氧和氮等組成的分子在空氣中擴散,部分在極區沉澱。

韋布其中一個任務是以近紅外線光譜儀(NIRSpec)和MIRI,研究泰坦的季節性氣候周期,並與模型比較。想了解更多針對泰坦的研究,可以參閱論文(只有英文):
https://iopscience.iop.org/....../1538-3873/128/959/018007

 

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