像素仅100万 卡西尼号相机拍了哪些经典照片

网易科技 2017-10-18

  NASA卡西尼号兢兢业业地守护土星长达十几年,它拍摄了许多精彩照片,为人类揭示了不少意想不到的秘密。卡西尼号在1997年10月15日从美国卡纳维拉尔角发射,途经金星和木星,花了七年时间才到达土星。2004年它与土星首次邂逅时拍摄了这张自然色彩图。这张图仅由两张原始照片合成,拍摄时卡西尼号与土星相距2820万公里,图像比例为每像素169公里。摄于2004年5月7日。

  这张图片从左到右显示了土星C环的外部和B环的内部。光环的分布模式是,从较“脏”的颗粒(显示为红色)到较干净的冰冻颗粒(青绿色)。土星的光环系统从内向外分别是D环、C环、B环、A环、F环、G环和E环,它们按被发现的顺序命名。此图使用紫外成像光谱仪拍摄,其像素大约是旅行者2号获得的紫外线数据的100倍。摄于2004年6月30日。

  欧洲航天局惠更斯探测器随着卡西尼号来到土星,并成功着陆在土卫六上。这张图片中的可见物体初步被认为是岩石或冰块,不过更接近卵石的尺寸。土卫六地表比预期更暗,其中包含了由水和碳氢化合物构成的混合物。这些物体底部存在侵蚀的迹象,这说明此前可能存在河流活动。这张图片展现了土卫六表面的实际颜色。摄于2005年1月14日。

  这张图展现了漫长岁月和重力扭转的杰作——土卫二坑坑洼洼的地表以及持续的地质活动。这张拼接图主要覆盖土卫二的南半球,并经过色彩增强处理。南极地区的主要特征是“蓝色”裂缝,周围环绕着连续不断的山谷和山脊。

  土卫七这张令人惊叹的假色图展现了它充满坑坑洼洼和褶皱的诡异地表。色彩差异对应着地表物质的不同构成。自然色下,土卫七的色调明显略带红色。这张图把红色进行淡化处理,并增强其他色调,这让土卫七表面的细微变化更加明显。摄于2005年9月26日。

  土卫二表面喷射出大量由冰粒、水汽和微量有机化合物构成的物质。共有八个地方存在这种喷射流,这些地方均位于土卫二南极地区的“虎纹”裂缝。这张假色图合成了三张清晰的滤光图,并对图像进行特殊处理,以凸显喷柱。摄于2005年11月27日。

  这张图展现了土星北极地区的极光和下方大气层,它们呈现为两种不同波长的红外光。能量粒子撞击上层的大气层,从而引发极光。极光以四微米(人眼可见波长的六倍)的波长发出明亮的蓝色。图片经过合成处理。图中的极光摄于2006年11月10日,红色大气层摄于2008年6月15日。

  这张假色拼接图展现了土卫八的整个半球。在许多区域,面向赤道的斜坡和陨石坑底部覆盖着由氰化物、水合矿物质和其他含碳矿物质构成的黑色物质。土卫八仿佛拥有双重人格,拥有着明暗对照的特殊地貌,这些物质的分布和颜色的变化将是理解其地貌形成原因的关键线索。摄于2007年9月10日。

  土星B环边缘的垂直凸起结构在光环上投下了长长的阴影。这些结构高达2.5公里, 与A环、B环和C环的高度(通常仅高10米)差别很大。科学家认为,大型天体或小卫星是造成这一现象的原因。它们会影响飞掠而过的物质,使颗粒以一种“飞溅”的方式向上凸起。这样的图片只有在土星出现昼夜平分点时(每15个地球年)才可能拍到。摄于2009年7月26日。

  土星的卫星比地球多得多——多达62个。土卫六最庞大,质量占据了所有卫星的96%。还有六个较小的卫星也在卫星群中占主导地位。剩余55个均为迷你小卫星。这张图中的土卫五是六个较小卫星之一。对比之下,左下角的土卫十一显得格外渺小。背景是土星以及部分光环。摄于2010年3月24日。

  这张实色图中,一场巨大的风暴搅动着土星北半球的大气层。图片拍摄于2011年2月25日,也就是在风暴开始大约12周后拍摄的。这时的风暴已经赶上自己的足迹,足足环绕土星一圈。这是卡西尼号记录过的规模最庞大、也最剧烈的一场风暴。

  这张图中同时捕捉了土星的五个卫星。土卫十(直径179公里)位于最左侧。土卫十七(81公里)在A环和狭窄的F环之间环绕土星运行,位于图片中央。带着明亮反光的土卫二(直径504公里)在图片的中上方。土星的第二大卫星土卫五(直径1528公里)位于图片右侧,只露出半边脸。土卫五的旁边是较小的土卫一(直径396公里)。摄于2011年9月12日。

  卡西尼号位于土星阴影时拍摄了这张照片。镜头转向土星和太阳,因此土星和光环处在背光状态。相较低相位视角,这种特殊的高相位构图有助于科学家更容易地研究光环和大气层。照片摄于2012年10月17日。拍摄时组合使用红外、红色和紫色光谱滤光镜,以生成这种色彩增强效果。卡西尼号上次拍到类似照片是在2006年9月。

  这张假色图中,土星北极风暴的旋转漩涡好像被绿色叶子包围的深红色玫瑰。风眼直径是2000公里,速度高达每小时531公里。这张图片是卡西尼号拍摄的首张太阳照射下的土星北极图。2004年它抵达土星时,北半球正是冬季,北极一片黑暗。1981年,旅行者2号也拍摄到阳光照射下的北极图片,但无法观测到详尽细节,因此我们无从得知这场风暴持续了多久。摄于2012年11月27日。

  这张罕见图片中,卡西尼号同时拍摄了地球和土星光环。箭头所指的小蓝点就是距离土星14.4亿公里的地球。地球在外太阳系中被拍摄,这是第三次。预先知道外太阳系中的探测器正在拍摄地球,则是首次。当时可是引发世界各地的人们争相庆祝。摄于2013年7月19日。

  拍摄时,卡西尼号身处土星的阴影中。这一拼接图包括了土星及其内环,还有七颗卫星以及背景中的地球。由于阳光被土星遮蔽,卡西尼号才能够拍摄到这种独特的视角。

  这是卡西尼号拍摄的最后一批照片之一。它在土星系统中安家了13年,如今它的使命已经终结。它让人类观察到十多年来土星、一群卫星、光环和磁气圈的各种变化。这是短期探索任务无法做到的。2004年当卡西尼号抵达土星时,土星的北半球正处于黑暗中,刚要逐渐告别冬季。在任务结束时,整片北极正沐浴在夏季的持续阳光中。摄于2017年9月11日。(惜辰)

责任编辑:王超

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