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    迄今最清晰图像!红外波段的土星卫星“泰坦”

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      普朗克

      这六张土星卫星泰坦的红外图像代表了迄今为止最清晰、最无缝的全球视野。这些图像是利用美国宇航局卡西尼号宇宙飞船上的视觉和红外成像光谱仪(VIMS)采集的13年数据得出的。在卡西尼号执行任务的过程中,卡西尼在不同的光照和观察条件下进行了大量不同的观测,为了顺利地将这些观测数据结合在一起,这些图像是集中努力的结果。之前土卫六的VIMS地图(例如PIA02145)显示了图像分辨率和光照条件的巨大差异,导致了地表不同区域之间明显的接缝。

      随着接缝的消失,这组新收集到的图像是迄今为止,如果不是因为月球的朦胧大气,土卫六的地球在普通的观察者看来可能是什么样子,而且很可能在未来一段时间内不会被取代。在光谱的可见区域观察土卫六的表面是很困难的,因为环绕月球的薄雾笼罩着整个地球。这主要是因为土卫六上层大气中的一种叫做悬浮微粒的小粒子强烈地散射可见光。但土卫六的表面可以通过一些红外线“窗口”更容易成像——红外线波长,在那里光的散射和吸收要弱得多。这就是VIMS仪器的优势所在,分离烟雾以获得泰坦表面的清晰图像。(为了便于比较,图B显示了在可见光下的土卫六,PIA11603也是如此。)

      迄今最清晰图像!红外波段的土星卫星“泰坦”

      图片:NASA/JPL-Caltech/Stéphane Le Mouélic, University of Nantes, Virginia Pasek, University of Arizona

      制作土卫六VIMS图像一直是一个挑战,因为这些数据是在许多不同的飞行中获得的,不同的观测几何和大气条件。其中一个结果是,非常突出的接缝出现在镶嵌物中,这对于成像科学家来说是很难去除的。但是通过对数据的艰苦和详细的分析,以及耗时的手工处理,接缝大部分已经被移除。这是对之前在PIA20022中讨论的工作的更新。任何全彩色图像都由三个颜色通道组成:红色、绿色和蓝色。三种颜色通道结合在一起形成这些视图,每一种都是利用两种不同波长(1.59/1.27微米[红色]、2.03/1.27微米[绿色]和1.27/1.08微米[蓝色])的土卫六表面亮度的比值产生的。

      这种技术(称为“带宽比”技术)减少了接缝的突出度,同时强调了土卫六表面材料的细微光谱变化。例如月球的赤道沙丘在这里呈现出一致的棕色。还有一些蓝色和紫色的区域可能与其他明亮区域的成分不同,可能在水冰中富集。从这组独特的图像中可以清楚地看出,土卫六拥有一个复杂的表面,拥有无数的地质特征和组成单位。VIMS仪器为未来的红外仪器铺平了道路,这些仪器能够以更高的分辨率成像土卫六,揭示出卡西尼仪器无法探测到的特征。

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