韦布望远镜大放异彩:天文学界首度捕捉到海王星壮丽极光景象

admin262025-03-27 20:45:42

标题:詹姆斯・韦布望远镜首次捕捉到海王星极光,揭秘神秘冰巨星现象

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在科技与探索的交汇点上,天文学家们迎来了一个历史性的时刻。据IT之家3月27日报道,借助先进的詹姆斯・韦布太空望远镜(JWST,简称“韦布”),人类首次直接捕捉到了海王星的极光图像,这一成就无疑为天文学界带来了激动人心的突破。

长期以来,科学家们推测海王星可能存在与地球、木星、土星和天王星相似的极光现象。这一推测源于“旅行者2号”探测器在海王星短暂停留时留下的线索,以及对其他行星极光活动的观察。然而,受限于当时的技术,直接观测海王星的极光一直是一个遥不可及的梦想。直到韦布望远镜将目光聚焦于这颗遥远的冰巨星,这一梦想终于成真。

“韦布望远镜的近红外波段灵敏度,使我们得以真正捕捉到海王星的极光活动,”英国诺桑比亚大学的亨里克・梅林(Henrik Melin)在公布照片时表示,“这不仅让我们看到了极光,其细节和清晰度更是令人震惊。”梅林在莱斯特大学完成的研究工作,为我们揭开了这一神秘现象的序幕。

值得注意的是,与地球、木星和土星的极光主要集中在其两极地区不同,海王星的极光似乎出现在行星的中纬度等意想不到的位置。这一现象主要归因于海王星独特的磁场,其自转轴倾斜且偏离中心,与地球等行星的磁场相比,海王星的磁场无法有效地将太阳风中的高能带电粒子引导至极地,因此在极区形成极光。

此次观测成果得益于韦布望远镜的近红外光谱仪(NIRSpec),该仪器通过分析天体吸收或发射的光的波长,揭示了其温度、质量和化学成分等关键物理特性。通过NIRSpec,研究团队不仅获得了海王星电离层的详细图像,还探测到了三氢阳离子(H₃⁺)的发射信号。H₃⁺是宇宙中最丰富的离子之一,在行星极光的形成过程中扮演着核心角色。

值得一提的是,研究团队还测量了海王星的温度,这是自1989年“旅行者2号”飞掠海王星以来的首次。梅林表示:“自那时以来,海王星的高层大气温度下降了数百摄氏度。2023年的温度仅为1989年的一半多一点。”这一温度下降或许可以解释为何极光难以观测。较高的温度意味着更活跃的粒子和更高的碰撞率,从而产生更明亮的极光。而温度的显著降低会减少高能离子的密度,导致发光强度减弱,更难以被探测到。

未来,天文学家将继续利用韦布望远镜研究海王星,以期更深入地了解这颗太阳系中最神秘的行星。这一系列突破性的观测成果,无疑将推动我们对宇宙的认知迈向新的高度。