仰望星空会让人心生敬畏。而即使我们眼前只有一沓沓高分辨率的太空照片——从月球角度拍摄的地球、木星的行星环，或只是一团星云，都能让我们惊叹。这些结合了科学与艺术的照片让我们更了解头上的一片星辰，也让我们不禁思考渺小的人类在宇宙中身处何方。

NASA最近整理了一些精彩的太空照片，并出版成《地球和宇宙：NASA档案图集》（Earth and Space: Photographs from the Archieves of NASA）。照片有的是由哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜拍摄的，有的则由赫尔歇空间天文台和其他设备拍摄，展现了地球之外辽阔领域的壮观景色。

为此书撰写文字的妮尔马拉·纳塔拉吉（Nirmala Nataraj）和科学家比尔·内耶（Bill Nye），希望这本书能够在启迪大家的同时也能科普一些相关知识。

“照片是我们了解复杂现象的一个主要方式”，她如是说。“当我们发现自己已经碰到想象力的天花板时，这些太空照片或许可以帮我们重新认识宇宙神奇的本质，激起我们了解宇宙的好奇心。”

大部分的照片都是由哈勃空间望远镜和斯皮策空间望远镜拍摄的。而书中其中一张最触动人心的照片，是一位宇航员拍摄的，他使用了一个35毫米的相机捕捉到了日光洒落在地球上的景色。这些照片带着我们从空间站中眺望地球，从在太阳系之外的星球移动到另一个星际空间，在一束5400万光年远的星系前停下。发生在远不可测的地方的现象总是难以理解的，然后NASA却用照片记录了下来。这张照片本身的存在就已经如它所记录的景致那样神奇了。

“这景色使我们感到惊奇震撼，这些图像本身就是艺术了”，内耶在这本书的序言中这样写道，“但是跟其他的人像、风景或静物不同，这些照片并不是某位艺术家的作品。相反，这些图像是由一个国家级项目所创作的，是几千名极其专业的工程师、艺术家和科学家辛苦工作的结果。他们都跟我们一样，有着渴望探索宇宙的激情。”

 

▼ 这团星云的官方名称叫做IC2118，但是更多时候它被人们称作女巫头星云（Witch Head Nebula）——因为它的外围模模糊糊，看起来就像是一个正在尖叫的老巫婆。

这张照片由广域红外巡天探测卫星（Wide-field Infrared Survey Explorer）拍摄，显示出这个区域是一个巨大的造星区的大本营。星云位于距离900光年的波江星座，它的光主要是来自40光年外的参宿七的反射光（图片中并未拍摄到参宿七）。参宿七是一颗蓝色超巨星（一颗炙热，发光的行星——比我们太阳要大，但比一颗红色超巨星小），是天空中的第六亮的行星也是猎户座内最亮的恒星。

 

▼ 这张合成照片里的是地球，由国际机柜业务环境卫生预备项目（Suomi National Polar-orbiting Partnership, NPP）拍摄于2012年，共计耗费22天，期间卫星环绕了312圈。

卫星的红外光影辐射仪使我们注意到了可见光以及红外光波。这些由NPP卫星收集到的数据被对应到NASA的“蓝色大理石”（Blue Marble）图像中去，为地球提供了一个更准确的描述。

 

▼ 小麦哲伦星云是一个距离银河21万光年的矮星系，但是由于太过明亮，在赤道附近的地区可以轻易地观测到。在探索新世界的时候，小麦哲伦星云一直被航海者们当做导航的工具。

它可以被视作一个碎片型星系，因为它其中的基础物质是为了更大星系的生成做准备的。一般来说，这样的星系会离我们很远，所以小麦哲伦之近让我们得以观察更大星系甚至是宇宙的形成过程。

钱德勒X射线望远镜的新数据显示一些行星（比如我们的太阳）会发射X射线。摄于2013年的小麦哲伦星系下方的合成照片显示有一片区域中内含比银河更多的气体但是更少金属和星辰。钱德勒X射线显示的光是紫色，但是由哈勃望远镜捕捉到的图片却是红绿蓝三色。由斯皮策空间望远镜捕捉的图线也是红色。

 

▼ 这张木星及其卫星的优雅剪影由新地平线号宇宙飞船拍摄于2007年3月。

这是木星的红外线合成图（蓝色表示高空的云，红线表示云层在木星大气中的较低处）。图片里这个蓝白相间的椭圆就是大红点——在木星云层上空产生的高压风暴。

而图片里木星的卫星是一个真色合成图，这张图片显示出在这颗叫做Tvashtar的卫星右侧，有火山多次喷发的迹象。这颗卫星上的潮汐力（受木二卫和木卫三的万有引力作用）使得其成为太阳系火山喷发最活跃的星球，火山喷发的高度能到达距离这颗卫星表面190英里（300千米）的高度。

 

▼ 这张照片是我们的“姐妹星系”仙女座，由赫歇尔空间望远镜摄于2013年。仙女座距离我们253万光年远，是肉眼可见的最远星系，但是只能在地球上最暗且没有光污染的洁净天空中才能看见。

这幅照片中冰冷的星辰（这类物质只比绝对零度高了十多度）是在红外光环境下拍摄的，显示出了红黄色。这个星系中产生星星的较热地区看起来是微弱的蓝色。据称10亿万年后，太阳系或许会和仙女座产生一次小型的星系碰撞，这次碰撞或将产生一个新的巨大星系。

 

▼ 2014年1月30，NASA的太阳动力学天文台（SDO）拍下了部分日蚀的画面，月球此时位移到了SDO和太阳之间。日蚀每年发生2到3次，这次是史上最久的一次，持续了两个半小时。

月球的轮廓十分清晰，这是因为月表没有大气层扭曲太阳耀眼的光线。对太阳动力天文台来说，能见证日蚀期间月亮的经过是十分珍贵的。当科学家通过观察月盘的黑色程度时，他们就可以测量并弥补那些使得望远镜不能更准确观测到空间动力的散射光线。最理想的情况是，月盘应该在全黑时观测，但是一下散射的光会影响望远镜的工作。

 

▼ 这张照片摄于1989年，由当时发现号宇宙飞船上的航天员用一个35毫米摄像机拍摄。太阳光射到地球之上，地球被像蘑菇一样的云层包裹起来。大气层中的最高处距离地表差不多31英里（50公里），看起来是暗蓝色。

这些云朵在极低的温度下由尘埃和来源不明的水汽结合而成。据2012年NASA的一份调查显示，全球云层高度相较于过去的十年间来说，有所降低。

 

▼ 2013年10月10日，卡西尼号飞船拍下了这张土星的照片，这张照片呈现出了土星北半球在阳光照射下的近景。虽然在2004年的时候，卡西尼号拍摄的土星北半球更蓝，但是2013年这些照片显示出这个地方更像金色，但是它的极点由于寒冷天气还是蓝色的。

土星最近的运转使得卡西尼号能拍到土星极点，土星环和磁场环境的细节图。土星环是由数十万种成分构成的，从尘埃颗粒到多山的岩石。一般认为土星环是由很多彗星、小行星和卫星碎片构成。

 

▼ 螺旋星云，看起来就像是一只大眼睛，位于距离地球695光年远的宝瓶座内。很多人称它为行星星云。这个错误的命名是因为发现早期宇航员误将其当做行星，因为它们和天王星海王星有着一样的颜色大小和形状。

螺旋星云是由一颗将死的行星产生的物质构成。当一颗行星没有氢燃料再继续进行燃烧反应的时候，它就会使用氦来代替。当氦也用尽的时候，这颗行星就走向了死亡，留下了一个白色的矮行星，体积很小但密度极高，周围充满了热气（在图片的中心可见是一个迷你的小白点）。当这颗行星死亡的时候，这些气体的外层会和其他气体与星辰作用，发生爆炸，从而创造了新的星云。

这张照片由斯皮策空间望远镜摄于2010年，在红外光下，气层外部表现出了蓝绿色。而中间的红色则是当行星死亡时最后一层爆炸的气体。中心稍微亮一些的红圈是一颗白矮星周围的星盘，这个星盘似乎由这颗星星周围的彗星汇聚与此构成。当一颗行星的外层开始爆炸时，它的行星和彗星就会向彼此倾斜，然后产生行星碎片和彗星的雹暴。

 

▼ 2002年5月，哈勃空间望远镜拍摄到了ngc6543的图片，也就是我们常说的猫眼星云，它距离地球差不多3262光年远。这个发光的空间幻像是一个行星星云，由那些像太阳一样的行星从它们大气层外侧发光而构成。

对于这一独特视觉模式的成因存在很多解释，一些科学家认为是中央行星的磁场活动，另一些科学家认为这些光环是气层波浪形成时产生的副产品。不管何种原因，科学家都观察到这个星云正在快速扩张。

 

▼ 这张合成图里是4个距离地球7000光年的星云，由哈勃空间望远镜拍摄。2007年2月，广域和行星摄像机2号（现已不再使用）拍下了这些照片，展现了不同形状、不同特征和化学过程的集合图，为我们提供了大量关于行星死亡过程和及过程中所产生的物质的信息。

在左上角的是（位于船底星座）的HE2-47星云，又叫做海星星云。海星星座的“触手”是星云正朝反方向燃烧着至少3倍的气体物质。在右上角是IC4593（位于武仙座内），特征是一股气体从上往下反向喷射。在气流的尾端是燃烧着氮气的红光气团。在左下方的NGC5307（位于半人马座），是不对称的螺旋状，可能是从一个歪倒的垂死行星中生长出来的。最后，N右下角的GC5315（位于圆规座）X状的造型或许意味着这这颗垂死的行星朝两个相反的方向喷射物质。）

 

（翻译：李睿一）

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