土星環一直發出神秘閃光?科學家盯了10年,終於有些頭緒…

科學家一頭栽進研究裡
真的是不計時間代價的!
太令人佩服啦~2008年,一組研究人員使用昴星團望遠鏡對土星環進行中紅外波段成像,已經成功得到其亮度和溫度數據。這些圖像是地基觀測解析度最高的。科學家發現,在這個波段上土星環不斷發出「神秘閃光」,卡西尼環縫和C環的亮度比其他環要亮,而在可見光波段卻正好相反。為揭開謎團,他們盯了十年終於發現秘密,科學家認為這些數據對研究土星環的性質非常重要。美麗的土星和它的光環一直令人著迷,土星環是由軌道在土星赤道平面的冰粒組成,然而他們詳細的起源和性質仍然未知。使用在不同波段的天基觀測和地基觀測,並使用不同方法來解決這個謎團,由美國宇航局(NASA)主領的卡西尼國際任務,對土星及土星環觀測已經超過十年。期間,發布了大量土星美麗的圖片。幾年來,昴星團望遠鏡對土星進行了數次觀測。昴星團望遠鏡科學家Hideaki Fujiwara博士分析,於2008年一月份,利用昴星團望遠鏡上的製冷中紅外照相機和分光計(COMICS)觀測得到的數據,創作出土星美照。在分析過程中,Hideaki博士注意到光譜中中紅外波段的土星環與可見光波段的完全不同。土星環主要有A環、B環和C環,每一個環都由不同的物質組成。A環與B環被卡西尼環縫隔開。圖像顯示中紅外波段卡西尼環縫和C環比A環和B環要亮,和可見光波A環和B環比它們要亮,在中紅外波段觀測到溫度較高的粒子的「熱發射」。研究人員對這些圖像進行研究,發現卡西尼環縫和C環比A環和B環要亮。該團隊得出結論,卡西尼環縫和C環的組成粒子吸收太陽能,比較容易加熱。另一方面,在可見光波段,觀測者看到太陽光被環形粒子反射。因此,A環和B環顆粒密集,似乎總是很明亮,而卡西尼環縫和C環則比較暗,熱發射過程不同可以解釋這個現象。該團隊研究了2005年四月份用COMICS拍攝的土星環圖像,在中紅外波段,卡西尼環縫和C環比A環和B環要暗,同樣和可見光波段的相反。從2005年和2008年拍攝的圖像得到的結果不同,原因是環中季節變化,太陽與地球的孔徑角不同。由於土星的自轉軸和軌道平面不在同一平面,與太陽之間的孔徑角以15年為周期變化。這使環中的粒子吸收太陽能隨季節變化。從地球上看孔徑角不斷變化,影響環中粒子的填充因子。由於溫度和觀測粒子的填充因子這兩個變量,導致這種現象。昴星望遠鏡的數據顯示,在中紅外波段,卡西尼環縫和C環亮,雖然在可見光波段總是很暗。昴星望遠鏡計劃在2017年五月份對土星進行再次觀測,希望充分利用太空任務和地基望遠鏡的觀測能夠進一步研究土星環的性質,這個困擾近10年的謎團有望徹底揭開。





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