詹姆斯·韦伯太空望远镜新拍摄到数十年来海王星环最清晰的图像

詹姆斯·韦伯太空望远镜新拍摄到数十年来海王星环最清晰的图像

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NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜首次拍摄海王星的照片，展示了其在离地球更近的地方的强大能力。韦伯不仅拍摄到了这颗遥远星球30多年来最清晰的光环图像，而且它的相机以全新的视角揭示了这颗冰巨星。 在韦伯的新照片中，最引人注目的是这颗行星清晰的海王星环——自从NASA局的旅行者2号在1989年飞掠海王星时成为首个观测到海王星的航天器以来，一些环就在没有被探测到。除了几个明亮的窄环，韦伯图像清楚地显示了海王星较暗的尘埃带。 “自从我们上次看到这些微弱的尘埃环以来，已经三十年了，这是我们第一次在红外波段看到它们。”海王星系统专家、韦伯的跨学科科学家海蒂·哈梅尔表示。韦伯极其稳定和精确的图像质量使得这些非常暗淡的环能够在如此接近海王星的地方被探测到。 在韦伯最新拍摄的冰巨星海王星照片中，我们看到了什么？韦伯捕获了海王星14颗已知卫星中的7颗：海卫六（Galatea）、海卫三（Naiad）、海卫四（Thalassa）、海卫五（Despina）、海卫八（Proteus）、海卫七（Larissa）和海卫一（Triton）。海王星的大而不寻常的卫星海卫一，在这张韦伯的海王星图像中占据主导地位，作它是一个非常明亮的光点，具有在韦伯的许多照片中看到的标志性衍射尖峰。 影像来源：NASA, ESA, CSA, STScI 自1846年被发现以来，海王星就一直吸引着研究人员。海王星距离太阳的距离是地球的30倍，其轨道位于太阳系外遥远、黑暗的区域。在如此遥远的距离上，太阳是如此的渺小和暗淡，以至于海王星上的正午就像地球上昏暗的黄昏。 由于其内部的化学组成，这颗行星被称为冰巨星。与气态巨行星木星和土星相比，海王星含有比氢和氦更重的元素。这在哈勃太空望远镜可见光波段拍摄的海王星标志性的蓝色外观中很容易看出，这是由少量的气态甲烷所造成。 韦伯的近红外相机（NIRCam）可以在0.6到5微米的近红外范围内对物体进行成像，因此海王星在韦伯看来并不呈蓝色。事实上，甲烷气体对红光和红外光的吸收非常强，以至于除了有高空云层的地方，海王星在这些近红外波长下看上去非常暗。这种甲烷冰云以明亮的条纹和斑点的形式突出显示，它们会在阳光被甲烷气体吸收之前反射阳光。 影像来源：NASA, ESA, CSA, STScI 韦伯的近红外相机（NIRCam）可以在0.6到5微米的近红外范围内对物体进行成像，因此海王星在韦伯看来并不呈蓝色。事实上，甲烷气体对红光和红外光的吸收非常强，以至于除了有高空云层的地方，海王星在这些近红外波长下看上去非常暗。这种甲烷冰云以明亮的条纹和斑点的形式突出显示，它们会在阳光被甲烷气体吸收之前反射阳光。来自其他天文台的图像，包括哈勃太空望远镜和 W.M.凯克天文台，记录了多年来快速演变的云特征。 更微妙的是，环绕海王星赤道的一条细细的亮线可能是全球大气环流的视觉特征，这种环流为海王星的风和风暴提供了动力。大气层在赤道处下降并变暖，因此在红外波长下比周围较冷的气体发出更多的光。 海王星164年的公转周期意味着它的北极，在这张图片的顶部，是天文学家们无法看到的，但韦伯的图片暗示了该地区有趣的亮度。在韦伯看来，先前已知的南极涡旋清晰可见，但韦伯首次揭示了围绕它的高纬度云的连续带。 韦伯还捕获了海王星14颗已知卫星中的7颗。在韦伯的海王星图像中，一个非常明亮的光点占据了主导地位，具有在韦伯的许多图像中看到的标志性衍射尖峰，但这不是一颗恒星。相反，这是海王星的巨大而不同寻常的卫星海卫一。 海卫一被凝结的氮气冻结的光泽所覆盖，平均反射70%的阳光。在这张图片中，它远比海王星黯淡，因为这颗卫星的大气层因吸收这些近红外波长的甲烷而变暗。海卫一以不寻常的反向（逆行）轨道围绕海王星运行，导致天文学家推测这颗卫星最初是被海王星引力捕获的柯伊伯带天体。韦伯计划明年对海卫一和海王星进行更多的研究。 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/new-webb-image-captures-clearest-view-of-neptune-s-rings-in-decades

詹姆斯·韦伯太空望远镜对火星的首次观测，展示了其强大的威力

詹姆斯·韦伯太空望远镜对火星的首次观测，展示了其强大的威力

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编者按：本文重点介绍了韦伯科学进展中的数据，这些数据尚未通过同行评审。 9月5日，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄了第一批火星图像和光谱。该望远镜与ESA（欧洲航天局）和CSA（加拿大航天局）的国际合作项目，以其红外灵敏度为我们的邻居星球提供了独特的视角，补充了轨道飞行器、火星车和其他望远镜收集的数据。 韦伯独特的观测站位于近一百万英里外的日地拉格朗日点L2，提供了火星可观测圆盘（面向望远镜的阳光照射面的一部分）的视图。 因此，韦伯能够以所需的光谱分辨率捕获图像和光谱，以研究诸如沙尘暴、天气模式、季节变化等短期现象，以及在单次观测中发生在火星一天的不同时间（白天、日落和 夜间）的过程。 由于距离太近，无论是可见光（人眼可见）还是韦布设计用来探测的红外线，这颗红色星球都是夜空中最亮的物体之一。这对天文台提出了特殊的挑战，该天文台是为探测宇宙中最遥远星系的极微弱光线而建造。韦伯的仪器非常敏感，如果没有特殊的观测技术，来自火星的明亮红外光会令人眩目，造成一种被称为“探测器饱和”的现象。天文学家通过使用非常短的曝光时间，只测量到达探测器的部分光线，并应用特殊的数据分析技术，来调整火星的极端亮度。 韦伯的第一张火星图像由近红外相机（NIRCam）拍摄，以两种不同的波长或红外光颜色显示了火星东半球的一个区域。这张图片显示了来自NASA的表面参考图和左侧的火星轨道器激光高度计 (MOLA)，两个韦伯NIRCam仪器的视野重叠在一起。韦伯的近红外图像显示在右侧。 2022年9月5日，韦伯的NIRCam仪器拍摄到了第一张火星图像[保证时间观测计划1415]。左图：NASA和火星轨道器激光高度计（MOLA）观测到的火星半球参考地图。右上角：NIRCam图像显示2.1微米（F212滤光片）反射的阳光，显示了陨石坑和尘埃层等表面特征。右下角：同时拍摄的NIRCam图像显示约4.3微米（F430M滤光片）的发射光，显示了温度与纬度和一天中时间的差异，以及大气影响导致的海腊斯盆地变暗。亮黄色区域正好处于探测器的饱和极限。 影像来源：NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO team NIRCam较短波长（2.1微米）的图像（右上角）主要由反射的阳光组成，因此显示出与可见光图像相似的表面细节（左上角）。这张照片中，惠更斯陨石坑的环形山、大锡尔蒂斯火山的深色火山岩以及海腊斯盆地的光亮都很明显。 NIRCam长波（4.3微米）图像（右下）显示了热发射——行星在失去热量时发出的光。4.3微米光的亮度与地表温度和大气温度有关。地球上最明亮的区域是太阳几乎在头顶上的地方，因为那里通常最热。极地地区的亮度越来越低，那里接收的阳光越来越少，而寒冷的北半球发出的光线也较少，一年中的这个时候正处于冬季。 然而，温度并不是影响4.3微米的光到达韦伯滤光片数量的唯一因素。当行星发出的光穿过火星大气层时，一些光会被二氧化碳分子吸收。海腊斯盆地是火星上保存完好的最大撞击结构，横跨1,200英里（2,000公里），由于这种影响，它看起来比周围更暗。 “这实际上不是海腊斯的热效应。”NASA戈达德太空飞行中心的首席研究员杰罗尼莫·维拉纽瓦解释道，他设计了这些韦伯观测。“海腊斯盆地海拔较低，因此空气压力较高。由于称为压力展宽的效应，较高的压力会抑制该特定波长范围 [4.1-4.4 微米] 的热发射。在这些数据中梳理这些相互竞争的效应将非常有趣。” 维拉纽瓦和他的团队还发布了韦伯的第一个火星近红外光谱，展示了韦伯用光谱研究这颗红色星球的能力。 虽然这些图像显示了在特定的日期和时间，火星上不同位置的大量波长上的亮度差异，但光谱显示了代表整个火星的数百种不同波长之间亮度的细微变化。天文学家将分析光谱的特征，以收集有关火星表面和大气的额外信息。 作为保障时间观测计划1415的一部分，韦伯于2022年9月5日通过近红外光谱仪（NIRSpec）在3个狭缝光栅（G140H、G235H、G395H）上拍摄到火星的第一个近红外光谱。光谱主要是由波长小于3微米的反射光和波长较长的热发射组成。初步分析表明，光谱下降出现在特定波长，光被火星大气中的分子吸收，特别是二氧化碳、一氧化碳和水。其他详细信息显示了有关尘埃、云层和地表特征的信息。通过构建光谱的最佳拟合模型，例如使用行星光谱发生器，可以推导出大气中给定分子的丰度。 影像来源：NASA, ESA, CSA, STScI, Mars JWST/GTO team 该红外光谱是通过结合韦伯近红外光谱仪（NIRSpec）所有六种高分辨率光谱模式的测量而获得的。对光谱的初步分析显示了一组丰富的光谱特征，其中包含有关尘埃、冰云、行星表面的岩石类型以及大气成分的信息。水、二氧化碳和一氧化碳的光谱特征（包括被称为吸收特征的深谷）很容易被韦伯探测到。研究人员一直在分析这些观测的光谱数据，并正在准备一篇论文，他们将提交给一份科学期刊，供同行审查和发表。 未来，火星研究小组将利用这些成像和光谱数据来探索整个星球的区域差异，并在大气中寻找微量气体，包括甲烷和氯化氢。 这些对火星的NIRCam和NIRSpec观测是作为韦伯第1周期保证时间观测 (GTO) 太阳系计划的一部分进行，该计划由AURA的海蒂·哈梅尔领导。 参考来源： https://blogs.nasa.gov/webb/2022/09/19/mars-is-mighty-in-first-webb-observations-of-red-planet/

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到了宇宙狼蛛

詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄到了宇宙狼蛛

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在这张横跨340光年的拼接图像中，韦伯的近红外相机（NIRCam）以全新的视角展示了狼蛛星云的恒星形成区域，其中包括数以万计从未见过的年轻恒星，这些恒星以前被宇宙尘埃笼罩。最活跃的区域似乎闪烁着巨大的年轻恒星，呈淡蓝色。 影像来源：NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team 很久以前，一个宇宙创造的故事展开了：数千颗从未见过的年轻恒星被发现在一个名为剑鱼座30号星云的恒星孕育区，由NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄。在之前的望远镜图像中，狼蛛星云因其图像中出现的尘埃细丝而被昵称为狼蛛星云，长期以来，该星云一直是研究恒星形成的天文学家的最爱。除了年轻的恒星，韦伯还揭示了遥远的背景星系，以及星云气体和尘埃的详细结构和组成。 狼蛛星云位于大麦哲伦星云星系中，距离我们只有161,000光年，是本星系群中最大、最亮的恒星形成区，也是距离我们银河系最近的星系。它是已知最热、最大质量恒星的所在地。天文学家将韦伯的三台高分辨率红外仪器聚焦在狼蛛星云上。用韦伯的近红外相机 (NIRCam) 观察，该地区就像一个穴居狼蛛的家，布满了蛛丝。位于NIRCam图像中心的星云空腔被大量年轻恒星发出的炽热辐射挖空，这些恒星在图像中闪耀着淡蓝色的光芒。只有最稠密的星云周围区域能够抵御这些恒星强大的恒星风的侵蚀，形成似乎指向星团的柱子。这些柱子包含正在形成的原恒星，这些原恒星最终将从它们的尘埃茧中出现，并依次形成星云。 韦伯的近红外光谱仪（NIRSpec）拍摄到一颗年轻恒星正在这么做。天文学家先前认为这颗恒星可能更老一些，并且已经在清除其周围的空腔。然而，NIRSpec显示，这颗恒星才刚刚开始从它的柱子中出现，并且仍然保持着一个绝缘的尘埃云围绕着它。如果没有韦伯在红外波长上的高分辨率光谱，就不可能揭示这一恒星形成过程。 当在韦伯中红外仪器（MIRI）检测到的较长红外波长下观察时，该区域呈现出不同的外观。炽热的恒星逐渐消失，而较冷的气体和尘埃则发光。在恒星孕育云中，光点表明嵌入的原恒星仍在增加质量。虽然较短波长的光被星云中的尘埃颗粒吸收或散射，因此永远不会到达韦伯而被探测到，但较长的中红外波长会穿透尘埃，最终揭示了一个以前看不见的宇宙环境。 在中红外仪器（MIRI）捕捉到的较长波长的光中，韦伯聚焦于中心星团周围的区域，揭示了狼蛛星云的一个非常不同的视图。在这种波长的光中，星团中年轻的炽热恒星的亮度逐渐减弱，发光的气体和尘埃出现。丰富的碳氢化合物照亮了尘埃云的表面，如图中蓝色和紫色所示。 影像来源：NASA, ESA, CSA, STScI, Webb ERO Production Team 狼蛛星云对天文学家感兴趣的原因之一是，该星云的化学成分与在宇宙“宇宙正午”观察到的巨大恒星形成区域相似，当时宇宙只有几十亿年，恒星形成处于高峰期。我们银河系中的恒星形成区域并没有像狼蛛星云那样以同样的速度产生恒星，并且具有不同的化学成分。这使得狼蛛成为最接近（即最容易详细看到）宇宙达到辉煌的正午时发生的事情的例子。韦伯将为天文学家提供机会，将狼蛛星云中恒星形成的观测结果与望远镜从宇宙正午时期对遥远星系的深度观测结果进行比较和对比。 尽管人类已经观察了数千年的恒星，但恒星形成的过程仍然有许多谜团——其中许多是因为我们之前无法获得恒星孕育区厚厚云层背后发生的事情的清晰图像。韦伯已经开始揭示一个从未见过的宇宙，并开始重写恒星诞生的故事。 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/a-cosmic-tarantula-caught-by-nasa-s-webb

詹姆斯·韦伯太空望远镜首次拍摄遥远世界的直接图像

詹姆斯·韦伯太空望远镜首次拍摄遥远世界的直接图像

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编者按：这篇文章重点介绍了韦伯科学进展的图片，这些图像尚未通过同行评议。 天文学家首次使用NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜拍摄系外行星的直接图像。这颗系外行星是一颗气态巨行星，这意味着它没有岩石表面，不适合居住。 通过四个不同的滤光器看到的这幅图像，展示了韦伯强大的红外探测能力如何轻松捕捉太阳系以外的世界，为未来的观测指明了方向，这些观测将揭示更多系外行星的信息。 这张图像显示了系外行星HIP 65426 b在不同的红外波段，如詹姆斯·韦伯太空望远镜所见：紫色显示NIRCam仪器在3.00微米处的视图，蓝色显示NIRCam仪器4.44微米处的视图，黄色显示MIRI仪器11.4微米处的视图，红色显示了MIRI仪器15.5微米处的MIRI仪器视图。由于不同的韦伯仪器捕获光的方式，这些图像看起来不同。每台仪器中都有一组被称为日冕仪的遮罩，它可以挡住主星的光，以便可以看到这颗行星。每张图像中的小白星标记了主恒星HIP 65426的位置，该位置已通过日冕图和图像处理减去。NIRCam图像中的条形是望远镜光学系统的伪影，而不是场景中的物体。 （未标记版本）来源：NASA/ESA/CSA, A Carter (UCSC), the ERS 1386 team, and A. Pagan (STScI). “这是一个变革性的时刻，不仅对韦伯，对整个天文学来说也是如此。”英国埃克塞特大学物理学和天文学副教授萨沙·辛克利说。辛克利他在一项大型国际合作中领导了这些观测。韦伯是由NASA与其合作伙伴ESA（欧洲航天局）和CSA（加拿大航天局）共同领导的一项国际任务。 韦伯照片中的系外行星，称为HIP 65426 b，质量约为木星的6至12倍，这些观测结果有助于进一步缩小其质量范围。就行星而言，它还很年轻——大约1500万到2000万年，相比之下，我们的地球已经有45亿年的历史。 2017年，天文学家利用欧洲南方天文台位于智利的甚大望远镜上的SPHERE仪器发现了这颗行星，并利用短红外波长的光对其进行了拍摄。韦伯在更长红外波长下的观察，揭示了地面望远镜由于地球大气层固有的红外辉光而无法探测到的新细节。 研究人员一直在分析来自这些观察的数据，并正在准备一篇论文，提交给期刊进行同行评议。但韦伯首次捕捉到的系外行星已经暗示了未来研究遥远世界的可能性。 由于HIP 65426 b离其主星的距离是地球离太阳的距离的100倍，它与恒星之间的距离足以让韦伯轻易地将行星与图像中的恒星分开。 韦伯的近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI）都配备了日冕仪，这是一组遮住星光的微型面罩，使韦伯能够直接拍摄某些系外行星的图像，比如这颗系外行星。NASA的南希·格雷斯·罗曼太空望远镜计划在本十年晚些时候发射，将展示一个更先进的日冕仪。 辛克利说:“韦伯日冕仪能够很好地抑制主恒星的光线，这真是令人印象深刻。” 直接拍摄系外行星的图像很有挑战性，因为恒星比行星亮得多。HIP 65426 b行星在近红外波段比它的主星暗10,000多倍，在中红外波段比主星暗数千倍。 在每张滤镜图像中，这颗行星看起来是一个形状略有不同的光点。这是因为韦伯光学系统的特殊性，以及它通过不同的光学系统来转换光线。 “获得这张照片感觉就像在挖掘太空宝藏。”负责图像分析的加州大学圣克鲁兹分校博士后研究员阿伦·卡特说。 “起一开始，我只能看到恒星发出的光，但经过仔细的图像处理，我能够去除这些光，发现这颗行星。” 虽然这不是第一张从太空拍摄的系外行星直接图像——哈勃太空望远镜之前已经捕获了直接的系外行星图像——但HIP 65426 b韦伯探索系外行星指明了方向。 “我认为最令人兴奋的是，我们才刚刚开始，”卡特说。“未来将会有更多的系外行星图像，这些图像将塑造我们对它们的物理、化学和形成的整体理解。我们甚至还可能发现以前未知的行星。” 参考来源： https://blogs.nasa.gov/webb/2022/09/01/nasas-webb-takes-its-first-ever-direct-image-of-distant-world/

詹姆斯·韦伯太空望远镜第一批全彩图像可听化合集

詹姆斯·韦伯太空望远镜第一批全彩图像可听化合集

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1、Webb’s Cosmic Cliffs Sonification 2、Webb’s Cosmic Cliffs Sonification: Sky 3、Webb’s Cosmic Cliffs Sonification: Mountains 4、Webb’s Cosmic Cliffs Sonification: Stars 5、Webb’s Southern Ring Nebula Sonification 6、Webb’s Southern Ring Nebula Sonification: Near-Infrared 7、Webb’s Southern Ring Nebula Sonification: Mid-Infrared 8、Webb’s Exoplanet WASP-96 b Sonification

詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批全彩图像，数据被转化为声音

詹姆斯·韦伯太空望远镜的第一批全彩图像，数据被转化为声音

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有一种全新的、沉浸式的方式，可以通过声音探索NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜的首批全色红外图像和数据。听众可以进入船底座星云中宇宙悬崖的复杂声景，探索描绘南环星云的两幅图像的对比色调，并识别热气巨行星WASP-96 b透射光谱中的各个数据点。“音乐进入了我们的情感中心。”多伦多大学的音乐家和物理学教授马特·拉索说。“我们的目标是通过声音让韦伯的图像和数据易于理解——帮助听众创建自己的心理图像。” 一个由科学家、音乐家和盲人和视障人士组成的团队，在韦伯任务和NASA学习宇宙的支持下，致力于调整韦伯的数据。 韦伯的宇宙悬崖可听化 影像来源：图片：NASA、ESA、CSA 和 STScI； 无障碍制作：NASA、ESA、CSA、STScI 和 Kimberly Arcand (CXC/SAO)、Matt Russo 和 Andrew Santaguida（系统声音）、Quyen Hart (STScI)、Claire Blome (STScI) 和 Christine Malec（顾问）。 NASA韦伯望远镜拍摄的船底星云宇宙悬崖的近红外图像，已被映射为一段交响乐般的声音。音乐家们为星云中半透明、薄雾状的区域和非常密集的气体和尘埃区域分配了独特的音符，最终形成了嗡嗡声的音景。 可听化处理从左到右扫描图像。音轨充满活力，内容丰富，代表了这个巨大的气态空洞中的细节，看起来像一座山脉。图像上半部分的气体和尘埃以蓝色色调和有风的、类似无人机的声音表示。图像的下半部分以橙红色和红色的阴影表示，构图更清晰、旋律更优美。 图像中的光线越亮，声音越大。光的垂直位置也决定了声音的频率。例如，图像顶部附近的明亮灯光听起来声音大而高，但靠近图像中间位置的强光则声音大而音调低。图像中出现在较低位置的较暗、被尘埃遮蔽的区域，用较低的频率和更清晰、不失真的音符来表示。 韦伯的南环星云可听化 影像来源：图片：NASA、ESA、CSA 和 STScI； 无障碍制作：NASA、ESA、CSA、STScI 和 Kimberly Arcand (CXC/SAO)、Matt Russo 和 Andrew Santaguida（系统声音）、Quyen Hart (STScI)、Claire Blome (STScI) 和 Christine Malec（顾问）。 美国宇航局的韦伯望远镜捕获了南环星云近红外光（左）和中红外光（右）的两幅图像————每幅图像都经过了声音处理。 在这个可听化处理中，图像中的颜色被映射到声音的音调——光的频率被直接转换成声音的频率。近红外光由轨道开始处的较高频率范围表示。中途，音符发生变化，整体变得较低，以反映中红外包含更长波长的光。 仔细听15秒和44秒。这些音符与近红外和中红外图像的中心对齐，恒星出现在“动作”中心的位置。在轨道开始的近红外图像中，只有一颗恒星清晰可见，声音更大。在音轨的后半部分，听众会在高音之前听到一个低音，这表示在中红外光中检测到两颗恒星。较低的音符代表形成这个星云较红的恒星，第二个音符代表看起来更亮更大的恒星。 韦伯的系外行星WASP-96b可听化 影像来源：图片：NASA、ESA、CSA 和 STScI； 无障碍制作：NASA、ESA、CSA、STScI 和 Kimberly Arcand (CXC/SAO)、Matt Russo 和 Andrew Santaguida（系统声音）、Quyen Hart (STScI)、Claire Blome (STScI) 和 Christine Malec（顾问）。 NASA的韦伯望远镜观测到了热气体巨系外行星WASP-96 b的大气特征——其中包含水的清晰特征——由此产生的透射光谱的各个数据点被转化为声音。 可听化从左到右扫描光谱。从下到上，Y轴的范围表示遮挡的光从少到多。X轴的范围从左侧的0.6微米到右侧的2.8微米。每个数据点的音高对应于每个点所代表的光的频率。波长越长，光的频率越低，则听到较低的音调。体积表示在每个数据点中检测到的光量。 四个水特征由水滴落下的声音表示。这些声音简化了数据——水被辨别为具有多个数据点的特征。声音仅与数据中的最高点一致。 这些音轨首先支持盲人和低视力的听众，但其设计旨在吸引任何收听者。“这些合成声音提供了一种不同的方式来体验韦伯第一批数据中的详细信息。类似于书面描述是视觉图像的独特翻译，可听化处理也通过将颜色、亮度、恒星位置或水吸收特征等信息编码为声音来翻译视觉图像，”位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所的高级教育和外联科学家昆恩·哈特说。“我们的团队致力于确保所有人都能接触到天文学。” 该项目与“路缘坡效应”类似，这是一项支持各种行人的无障碍要求。马萨诸塞州剑桥钱德拉X射线中心的可视化科学家金伯利·阿坎德解释说：“当削减路障时，首先使用轮椅的人会受益，同时拄着拐杖走路的人和推着婴儿车的父母也会受益。”阿尔坎德领导了NASA最初的数据可听化项目，现在代表NASA的“学习宇宙”从事这项工作。“我们希望这些可听化能够影响到同样广泛的观众。” 阿尔坎德领导的一项调查的初步结果显示，失明或视力低下的人，以及有视力的人都报告说，他们通过聆听了解了一些有关天文图像的信息。参与者还分享了与他们产生深刻共鸣的听觉体验。“受访者的反应各不相同——从敬畏到有点紧张，”阿尔坎德继续说道。“一个重要的发现来自视力正常的人。他们报告说，这种经历帮助他们了解盲人或视力低下的人如何以不同方式获取信息。” 这些音轨不是在太空中记录的真实声音。相反，鲁索和他的合作者、音乐家安德鲁·桑塔吉达将韦伯的数据映射为声音，精心创作音乐，以准确地呈现团队希望听众关注的细节。从某种程度上说，这些声音处理就像现代舞或抽象绘画——它们将韦伯的图像和数据转换为一种新的媒介，以吸引和激励听众。 克里斯汀·马拉克是盲人和低视力社区的一员，她也支持这个项目，她说她用多种感官体验了这些音轨。“当我第一次听到可听化时，它以一种发自内心的、情感化的方式打动了我，我想象着有视力的人在仰望夜空时的感受。” 这些可听化还有其他深刻的好处。“我想了解声音的每一个细微差别和每一种乐器的选择，因为这主要是我对图像或数据的体验，”马拉克继续说道。总的来说，该团队希望对韦伯的数据进行可听化处理，帮助更多的听众感受到与宇宙的更紧密联系，并激励每个人关注天文台即将到来的天文发现。 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 这些可听化是NASA的宇宙学习计划和詹姆斯·韦伯太空望远镜合作的结果。钱德拉X射线中心（CXC）作为NASA的学习伙伴，领导数据可听化处理。隶属于韦伯任务的科学专家提供他们在韦伯观测、数据和目标方面的专业知识。 NASA的学习宇宙是NASA科学激活计划的一部分，由NASA总部的科学任务理事会负责。科学激活计划将NASA科学专家、真实内容和经验以及社区领袖联系起来，以激活思维并促进对我们的世界和世界以外的更深入理解。通过与科学和科学背后的专家的直接联系，NASA的学习宇宙提供资源和经验，使青年、家庭和终身学习者能够探索科学中的基本问题，体验科学是如何进行的，并自己发现宇宙。 NASA的宇宙学习材料基于NASA根据合作协议支持的工作，根据编号NNX16AC65A合作协议授予太空望远镜科学研究所，与加州理工学院/IPAC、天体物理中心|哈佛和史密森尼和喷气推进实验室合作。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-webb-s-first-full-color-images-data-are-set-to-sound

窥视木星的内部生命

窥视木星的内部生命

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Auroras and hazes glow in this composite image of Jupiter taken by the James Webb Space Telescope’s Near-Infrared Camera (NIRCam). NIRCam has three specialized infrared filters that showcase details of the planet. Since infrared light is invisible to the human eye, the light has been mapped onto the visible spectrum: the auroras are mapped to redder colors, hazes to yellows and greens, and light reflected from a deeper main cloud to blues. Image credit: NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing by Judy Schmidt. 在这张由詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam）拍摄的木星合成图像中，极光和雾霾发出辉光。NIRCam有三个专门的红外滤镜，可以展示行星的细节。 由于红外光对人眼是不可见的，所以它被映射到可见光谱上：极光被映射到更红的颜色，雾霾被映射到黄色和绿色，而从较深的主云反射的光则映射为蓝色。 图片来源：NASA、ESA、CSA、Jupiter ERS Team；图像由朱迪·施密特的处理。

NASA一周新闻（2022年8月26日）

NASA一周新闻（2022年8月26日）

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我们的阿尔忒弥斯一号飞行测试 “准备发射”…… 第一次深空长时间生物测试… 韦伯太空望远镜捕捉到了木星的新图像…… 最近新闻速递，尽在「本周NASA」！ 影像来源：NASA 翻译：灼眼的粉丝 阿尔忒弥斯一号任务已做好飞行准备，”准备发射！” 8月22日，任务经理结束了对阿尔忒弥斯一号无人飞行试验的飞行准备审查，向各团队发出了 “开始发射 “的命令。 该审查是对我们的太空发射系统火箭和猎户座航天器支持阿尔忒弥斯一号飞越月球和返回地球飞行测试的准备情况的深入评估。这次任务的主要目标在宇航员执行后续阿尔忒弥斯任务之前，从发射到溅落，彻底测试综合系统。阿尔忒弥斯一号任务目前的目标是不早于8月29日发射。 第一次深空生物任务 生物哨兵（BioContinel）——一个鞋盒大小的立方体卫星——是我们的阿尔忒弥斯一号无人飞行测试的几个次要有效载荷之一。它将通过监测暴露在深空辐射下酵母的生命体征，在深空进行首次长时间生物学实验。酵母细胞在生物学上与人类细胞有一些相似之处，因此，在我们计划载人登月和更远的探索任务时，生物哨兵可以帮助我们更好地了解太空辐射对人类和其他生物有机体的风险。 韦伯太空望远镜拍摄木星图像 NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜最近捕捉到了木星的新图像，这可能会给天文学家提供更多关于该行星内部生命的线索。这些图像由韦伯的近红外相机（NIRCam）拍摄，显示了木星南北两极上方延伸至高空的极光。他们还提供了一些有关地球云层、雾霾和其他大气特征的详细信息，如大红斑，一场大到可以吞噬地球的风暴。研究人员已经开始分析韦伯的数据，以获得有关太阳系最大行星的新科学结果。 NASA波音机组飞行测试更新 NASA和波音公司计划最早于2023年2月在国际空间站进行波音机组飞行试验。这次任务将携带NASA宇航员巴里·布奇·威尔莫和苏尼·威廉姆斯前往空间站，他们将在那里生活和工作大约两周。这是该公司的CST-100星际飞船首次搭载宇航员飞行。这次任务将展示星际飞船安全运载宇航员往返空间站的能力。更多关于NASA商业宇航员计划的信息，请访问：nasa.gov/commercialcrew。 工程师为地球观测卫星安装太阳能电池板 工程师最近为我们的合作机构NOAA的联合极地卫星系统-2（JPSS-2）安装并部署了30英尺长的太阳能电池阵列。太阳能电池阵列的部署标志着这颗气象卫星11月1日在加利福尼亚范登堡空军基地发射前的最后一个重大测试里程碑。JPSS-2将从两极绕地球运行，进行测量和拍摄图像，帮助我们应对飓风、暴风雪、洪水和其他恶劣天气。 以上就是「本周 NASA」的全部内容！ 更多详细信息，请访问nasa.gov/twan。 参考来源： https://www.nasa.gov/mediacast/this-week-nasa-aug-26-2022

詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到系外行星大气中的二氧化碳

詹姆斯·韦伯太空望远镜探测到系外行星大气中的二氧化碳

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NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜首次捕捉到太阳系外行星大气层中存在二氧化碳的明确证据。观测到一颗气态巨行星围绕着700光年外的类太阳恒星运行，这为了解行星的组成和形成提供了重要的见解。这一发现被《自然》杂志接受发表，为未来韦伯可能能够探测和测量较小岩质行星稀薄大气中的二氧化碳提供了证据。 WASP-39b是一颗热气体巨星，质量约为木星的四分之一（约与土星相同），直径是木星的1.3倍。它的极度膨胀部分与它的高温有关（约1,600℉或900℃）有关。与太阳系中更冷、更紧凑的气态巨行星不同，WASP-39b的轨道非常接近其恒星——只有太阳和水星之间距离的八分之一——在四个地球日内完成了一次公转。2011年报告的这颗行星，是基于地面探测而被发现，这颗行星凌日或经过恒星前方时，其主星发出的光线出现了微妙的周期性变暗。 此前，包括NASA的哈勃和斯皮策太空望远镜在内的其他望远镜观测显示，该行星大气层中存在水蒸气、钠和钾。韦伯无与伦比的红外灵敏度现在也证实了这个星球上存在二氧化碳。 过滤星光 像WASP-39b这样的凌日行星，我们从侧面而不是从上方观察其轨道，可以为研究人员提供探测行星大气的理想机会。 在凌日期间，一些星光完全被行星遮住（导致整体变暗），一些星光则通过行星的大气层传播。 由于不同的气体吸收不同的颜色组合，研究人员可以分析不同波长光谱中透射光的亮度差异，以确定大气的确切成分。WASP-39 b结合了膨胀的大气和频繁的凌日，是透射光谱的理想目标。 韦伯近红外光谱仪（NIRSpec）的一系列光变曲线显示了随着时间的推移，当行星在2022年7月10日凌日时，来自WASP-39恒星系统的三种不同波长（颜色）的光的亮度变化。 影像来源：插图: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI); 科学分析: The JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team 首次明确检测二氧化碳 研究团队使用韦伯的近红外光谱仪（NIRSpec）对WASP-39b进行观测。在这颗系外行星大气的光谱中，一个4.1到4.6微米的小山丘首次提供了清晰、详细的证据，证明在在太阳系外行星上发现了二氧化碳。 “数据一出现在我的屏幕上，巨大的二氧化碳特征就吸引了我，”约翰·霍普金斯大学研究生、JWST凌日系外行星社区早期发布科学团队团队的成员扎法尔·鲁斯塔姆库洛夫说，该团队进行了这项研究。“这是一个特殊的时刻，跨过了系外行星科学的一个重要门槛。” 以前，没有一个观测站在系外行星透射光谱的3到5.5微米范围内测量到如此多的单个颜色亮度的细微差异。获取光谱的这一部分对于测量水、甲烷和二氧化碳等气体的丰度至关重要，这些气体被认为存在于许多不同类型的系外行星中。 “在WASP-39 b上探测到如此清晰的二氧化碳信号，对于探测较小的类地行星上的大气层来说是个好兆头。”该团队的负责人、加州大学圣克鲁斯分校的纳塔莉·巴塔哈说。 了解行星大气层的组成很重要，因为它能告诉我们行星的起源和演化过程。“二氧化碳分子是行星形成过程中的敏感示踪剂。”该研究小组的另一名成员、亚利桑那州立大学的迈克·莱恩说。“通过测量这一二氧化碳特征，我们可以确定形成这颗气态巨行星使用了多少固态物质和多少气态物质。在未来十年，JWST将对各种行星进行这一测量，从而深入了解行星如何形成的细节，以及我们自己的太阳系的独特性。” 韦伯的近红外光谱仪（NIRSpec）于2022年7月10日捕获了热气体巨系外行星WASP-39b的透射光谱，揭示了太阳系外行星存在二氧化碳的第一个明确证据。这也是迄今为止捕获的第一个详细的系外行星透射光谱，覆盖波长在3到5.5微米之间。 影像来源：插图: NASA, ESA, CSA, and L. Hustak (STScI); 科学分析: The JWST Transiting Exoplanet Community Early Release Science Team 早期发布科学计划 对WASP-39b的NIRSpec棱镜观测只是一项更大调查的一部分，该调查包括使用多个韦伯仪器对该行星的观测，以及对其他两颗凌日行星的观测。这项调查是早期发布科学计划的一部分，旨在尽快为系外行星研究界提供强大的韦伯数据。 “我们的目标是快速分析早期发布的科学观测结果，并开发供科学界使用的开源工具。”牛津大学的联合研究员费雯·帕姆提尔解释说。“这使得来自世界各地的贡献成为可能，并确保未来几十年的观测将产生最好的科学成果。” 来自NASA艾姆斯研究中心的论文合著者娜塔莎·巴塔哈补充说，“NASA的开放科学指导原则以我们的早期发布科学工作为中心，支持包容、透明和协作的科学过程。” 詹姆斯·韦伯太空望远镜是世界上首屈一指的太空科学天文台。韦伯将解开我们太阳系中的谜团，展望其他恒星周围的遥远世界，探索我们宇宙的神秘结构和起源以及我们在其中的位置。韦伯是由NASA及其合作伙伴 ESA和CSA领导的一项国际计划。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-webb-detects-carbon-dioxide-in-exoplanet-atmosphere

詹姆斯·韦伯太空望远镜的木星图像展现了极光、雾霾

詹姆斯·韦伯太空望远镜的木星图像展现了极光、雾霾

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韦伯的NIRCam从三个滤镜——F360M（红色）、F212N（黄绿色）和F150W2（青色）拍摄的木星合成图像，并校准了经因行星自转而形成的误差。 影像来源：NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing by Judy Schmidt. 伴随着巨大的风暴、强风、极光以及极端的温度和压力条件，木星发生了很多事情。现在，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜捕捉到了这颗行星的新图像。韦伯对木星的观测将为科学家提供更多关于木星内部生命的线索。 “说实话，我们真的没想到它会这么好。”加州大学伯克利分校名誉教授、行星天文学家伊姆克·德·佩特说。德帕特尔与巴黎天文台教授蒂埃里·福切特一起领导了对木星的观测，这是韦伯早期发布科学计划国际合作的一部分。韦伯本身是一项由NASA及其合作伙伴ESA（欧洲航天局）和CSA（加拿大航天局）领导的国际任务。“我们可以在一张图像中看到木星及木星环、微小卫星甚至星系的细节，这真是太不可思议了。”她说。 这两幅图像来自天文台的近红外相机（NIRCam），该相机有三个专门的红外滤光片，展示了行星的细节。由于红外光对人眼不可见，因此该光被映射到可见光谱上。通常，最长波长显示为红色，最短波长显示为蓝色。科学家与公民科学家朱迪·施密特合作，将韦伯的数据转换成图像。 在由韦伯拍摄的多幅图像合成而成的木星独立视图中，极光延伸到木星南北两极上方的高海拔地区。极光在滤镜中发出的光芒被映射为较红的颜色，这也会突出了从低层云层和高层雾霾反射的光。映射到黄色和绿色的不同滤镜显示了在北极和南极周围旋转的雾霾。第三个滤镜映射到蓝色，显示从更深的主云反射的光。 大红斑是一场大到可以吞噬地球的著名风暴，在这张视图中，它和其他云一样呈白色，因为它们反射了大量的阳光。 “这里的亮度表明高度很高——因此，大红斑和赤道地区都有高空雾霾。”韦伯太阳系观测跨学科科学家、AURA科学副总裁海蒂·哈梅尔说 。“无数明亮的白色‘斑点’和‘条纹’很可能是高空凝聚对流风暴的云顶。”相比之下，赤道地区以北的暗带几乎没有云层覆盖。 来自木星系统的两个滤镜F212N（橙色）和F335M（青色）的韦伯NIRCam合成图像，上图为未注释图像；下图为添加了注释的图像。 影像来源：NASA, ESA, CSA, Jupiter ERS Team; image processing by Ricardo Hueso (UPV/EHU) and Judy Schmidt. 在广角视野中，韦伯看到了木星及其微弱的光环，比这颗行星弱一百万倍，还有两颗小卫星，称为Amalthea（木卫五）和Adrastea（木卫十五）。下部背景中的模糊斑点可能是这张木星照片中的星系“光爆炸”。 “这张图片总结了我们木星系统计划的科学性，该计划研究了木星本身、它的环和它的卫星系统的动力学和化学。”加福丘特说。研究人员已经开始分析韦伯数据，以获得关于我们太阳系最大行星的新科学结果。 来自像韦伯这样的望远镜的数据并没有被整齐地打包好送到地球上。相反，它包含有关韦伯探测器上光亮度的信息。这些信息作为原始数据到达韦伯的任务和科学运营中心太空望远镜科学研究所 (STScI)。 STScI 将数据处理成经过校准的文件以进行科学分析，并将其传送到米库尔斯基太空望远镜档案馆，用于传播。然后，科学家们在他们的研究过程中将这些信息转化为这样的图像（这里有一个关于这个的播客）。虽然STScI的团队正式处理了韦伯图像以供正式发布，但被称为公民科学家的非专业天文学家也经常深入公共数据档案来检索和处理图像。 加州莫德斯托的朱迪·施密特是公民科学界的资深图像处理员，她处理了这些关于木星的新图像。为了拍摄包含这些微型卫星的图像，她与里卡多·休索合作，后者是这些观测的共同研究员，在西班牙巴斯克地区大学研究行星大气。 来自加州莫德斯托的公民科学家朱迪·施密特正在处理来自哈勃太空望远镜等NASA航天器的天文图像。右图是明科夫斯基的作品《蝴蝶》，这是蛇夫座方向的一个行星状星云。 施密特没有正规的天文学教育背景。但10年前，ESA的一场比赛激发了她对图像处理的无限热情。“哈勃隐藏的宝藏”竞赛邀请公众在哈勃数据中发现新的珍宝。在近3,000张参赛作品中，施密特凭借一张新生恒星的照片获得了第三名。 自ESA竞赛以来，她一直将研究哈勃望远镜和其他望远镜数据作为业余爱好。“有些东西一直缠着我，我停不下来。”她说。“我可以每天花上好几个小时。” 她对天文学图像的热爱使她能够处理星云、球状星团、恒星形成区和更壮观的宇宙物体的图像。她的指导理念是：“我尽量让它看起来很自然，即使它与你的肉眼所见并不相近。”这些图像引起了包括哈默尔在内的专业科学家的注意，哈默尔此前曾与施密特合作改进哈勃彗星苏梅克-列维9号木星撞击的图像。 施密特说，木星实际上比更遥远的宇宙奇观更难处理，因为它的旋转速度非常快。当木星的独特特征在拍摄图像期间发生旋转，并且不再对齐，将一堆图像组合到一个视图中可能具有挑战性。有时她必须以数字方式进行调整，以合理的方式堆叠图像。 韦伯将对宇宙历史的每个阶段进行观测，但如果施密特必须选择一件令人兴奋的事情，那就是韦伯对恒星形成区的更多看法。她特别着迷于在被称为赫比格-哈罗天体的小星云块中产生强大喷流的年轻恒星。“我真的很期待看到这些奇怪而奇妙的新生恒星在星云中吹出空洞。”她说。 参考来源： https://blogs.nasa.gov/webb/2022/08/22/webbs-jupiter-images-showcase-auroras-hazes/