Tín dụng hình ảnh: NASA / JPL / Viện khoa học vũ trụ
Việc dựng phim hình ảnh Cassini, được chụp ở bốn vùng khác nhau của phổ điện từ từ tử ngoại đến cận hồng ngoại, chứng tỏ rằng có nhiều sao Thổ hơn là gặp mắt.
Các bức ảnh cho thấy ảnh hưởng của sự hấp thụ và tán xạ ánh sáng ở các bước sóng khác nhau bởi cả khí quyển và các đám mây có độ cao và độ dày khác nhau. Chúng cũng cho thấy sự hấp thụ ánh sáng bởi các hạt màu trộn lẫn với các đám mây amoniac trắng trong bầu khí quyển hành tinh. Độ tương phản đã được tăng cường để hỗ trợ tầm nhìn của bầu khí quyển.
camera góc hẹp Cassini mất bốn hình ảnh trong khoảng thời gian 20 phút ngày 03 tháng 4 2004, khi tàu vũ trụ là 44,5 triệu km (27,7 triệu dặm) từ hành tinh. Quy mô hình là khoảng 267 km (166 dặm) mỗi pixel. Tất cả bốn hình ảnh cho thấy cùng một khuôn mặt của Sao Thổ.
Trong hình ảnh phía trên bên trái, Sao Thổ được nhìn thấy ở các bước sóng cực tím (298 nanomet); ở phía trên bên phải, trong các bước sóng màu xanh có thể nhìn thấy (440 nanomet); ở phía dưới bên trái, ở các bước sóng đỏ xa vượt ra ngoài phổ ánh sáng khả kiến (727 nanomet); và ở phía dưới bên phải, ở bước sóng gần hồng ngoại (930 nanomet).
Tất cả các khí phân tán ánh sáng mặt trời hiệu quả ở bước sóng ngắn. Đó là tại sao bầu trời trên Trái đất có màu xanh. Hiệu quả rõ rệt hơn ở vùng tử ngoại so với nhìn thấy. Trên sao Thổ, khí heli và phân tử hydro phân tán ánh sáng cực tím mạnh mẽ, làm cho bầu khí quyển có vẻ sáng. Chỉ các hạt đám mây ở độ cao lớn, có xu hướng hấp thụ ánh sáng cực tím, xuất hiện tối trên nền sáng, giải thích dải xích đạo tối trong hình ảnh tia cực tím phía trên bên trái. Sự tương phản được đảo ngược trong hình ảnh bên trái phía dưới được chụp trong vùng quang phổ nơi ánh sáng được hấp thụ bởi khí metan nhưng bị tán xạ bởi những đám mây cao. Vùng xích đạo trong hình ảnh này rất sáng vì những đám mây cao ở đó phản chiếu ánh sáng bước sóng dài này trở lại không gian trước khi phần lớn nó có thể bị mêtan hấp thụ.
Sự tán xạ bởi các khí trong khí quyển ít rõ rệt hơn ở các bước sóng màu xanh nhìn thấy được so với trong tia cực tím. Do đó, ở hình trên bên phải, ánh sáng mặt trời có thể chiếu xuống các tầng mây sâu hơn và quay lại người quan sát, và các hạt đám mây xích đạo cao, phản xạ ở bước sóng khả kiến, cũng rõ ràng. Quan điểm này là gần nhất với những gì mắt người sẽ nhìn thấy. Ở phía dưới bên phải, trong vùng cận hồng ngoại, một số hấp thụ mêtan có mặt nhưng ở mức độ thấp hơn nhiều so với 727 nanomet. Các nhà khoa học không chắc chắn liệu sự tương phản ở đây được tạo ra chủ yếu bởi các hạt màu hoặc bởi sự khác biệt về vĩ độ về độ cao và độ dày của đám mây. Dữ liệu từ Cassini sẽ giúp trả lời câu hỏi này.
Các mảnh ánh sáng nhìn thấy ở bán cầu bắc xuất hiện sáng ở vùng tử ngoại và màu xanh lam (hình ảnh trên cùng) và gần như vô hình ở bước sóng dài hơn (hình ảnh phía dưới). Những đám mây ở phần này của bán cầu bắc rất sâu và ánh sáng mặt trời chỉ chiếu sáng bầu khí quyển phía trên không có mây. Do đó, các bước sóng ngắn hơn bị phân tán bởi khí và làm cho bầu khí quyển được chiếu sáng ở các bước sóng này, trong khi các bước sóng dài hơn được hấp thụ bởi metan.
Nhẫn Saturn cũng xuất hiện khác biệt đáng kể từ hình ảnh đến hình ảnh, có thời gian phơi sáng dao động từ hai đến 46 giây. Các vòng xuất hiện tối trong hình ảnh tia cực tím 46 giây vì chúng vốn phản xạ ít ánh sáng ở các bước sóng này. Sự khác biệt ở các bước sóng khác chủ yếu là do sự khác biệt về thời gian phơi sáng.
Nhiệm vụ Cassini-Huygens là một dự án hợp tác của NASA, Cơ quan Vũ trụ Châu Âu và Cơ quan Vũ trụ Ý. Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực, một bộ phận của Viện Công nghệ California ở Pasadena, quản lý sứ mệnh Cassini-Huygens cho Văn phòng Khoa học Vũ trụ của NASA, Washington, D.C. Quỹ đạo Cassini và hai máy quay trên tàu, được thiết kế, phát triển và lắp ráp tại JPL. Nhóm hình ảnh có trụ sở tại Viện Khoa học Vũ trụ, Boulder, Colorado
Để biết thêm thông tin về nhiệm vụ Cassini-Huygens, hãy truy cập http://saturn.jpl.nasa.gov và trang chủ của nhóm hình ảnh Cassini, http://ciclops.org.
Nguồn gốc: Bản tin CICLOPS
