距离美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜 (JWST) 向公众发布其首批发现已将近 一年。如今，JWST 已将目光锁定在 有环行星土星上。在 6 月 25 日，JWST 首次使用其 辛勤工作的近红外相机 (NIRCam) 通过近红外观测捕捉到了土星的壮丽图像。
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在这台望远镜观测到的红外波长下，行星本身 显得非常暗淡。行星大气中的甲烷气体吸收了几乎所有落到大气层上的阳光。其著名的冰环仍然相对明亮，这使得土星看起来有些不同寻常。
这张新图像是作为 Webb 保证时间观测 项目 1247 的一部分拍摄的。对这颗距离太阳第六远的行星进行了几次深度曝光，旨在测试 JWST 检测土星 周围微弱的卫星和明亮光环 的能力。新发现的土星卫星可以帮助科学家更全面地描绘出行星当前的系统及其过去的历程。
土星的光环系统清晰可见，以及该行星 超过 140 颗已知卫星中的几颗——狄俄涅 (Dione)、恩塞拉多斯 (Enceladus) 和忒提斯 (Tethys)。更深的曝光将帮助团队探测土星一些更微弱的 光环，这些光环在此图像中不可见。其中包括 细薄的 G 环 和 弥散的 E 环。土星环由岩石和冰块组成，颗粒大小从小于一粒沙子到有些和地球上的山一样大。研究人员最近使用 JWST 探索了恩塞拉多斯卫星，并发现其 南极喷射出巨大的羽流，其中含有颗粒和大量的水蒸气。这颗卫星的羽流为土星的 E 环提供燃料。
这张图像还以一些令人惊讶和意想不到的细节展示了土星的大气层。卡西尼号航天器曾以更高的清晰度观测过大气层，但这是首次以这种特殊的波长（3.23 微米）如此清晰地观测到大气层，这是 JWST 特有的。该行星的北半球有大片、暗淡、弥散的结构，不遵循其纬度线。因此，据 NASA 称，这张图像缺乏通常从土星更深层大气看到的熟悉条纹外观。
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在这张图像中比较土星的南北两极，可以看出与已知的 行星季节性变化相符的差异。土星目前北极正值夏季，而南极则在冬季结束时从黑暗中显现出来。然而，它也显示出北极特别暗，这是由于一个未知的季节性过程特别影响着极地气溶胶。土星盘边缘附近有一个微弱的亮点，这可能是由于一种称为高层大气甲烷荧光的过程。在这个过程中，光在被吸收后会发射出来。也可能是由于电离层中的三氢离子 (H3+) 发出的辐射，或者两者的结合。JWST 的光谱分析可能有助于确认这种亮度的原因。
关于土星的这份新的、尚未经过同行评审的数据，将为著名的先驱者 11 号、旅行者 1 号和 2 号任务，以及卡西尼号航天器和 哈勃太空望远镜数十年的工作增添新的信息。
