尼康Z9立大功！一張JPEG照片揭示太陽系塵埃云新結構

近日，一項發表于國際頂級天文期刊《天體物理雜志快報》（2026年6月9日）的研究引發廣泛關注——東京都市大學Kohji Tsumura與日本國立天文臺Ko Arimatsu兩位學者，利用NASA阿爾忒彌斯二號任務中一張由宇航員手持尼康Z9拍攝的公開JPEG圖像，成功解析了光學F冕（即內黃道光）的大尺度形態，并得出了關于太陽系行星際塵埃分布的新結論。這是首次有同行評審論文證明，一臺未經特殊改裝的民用數碼相機，在深空環境中拍攝的普通格式照片，足以產出具有科學價值的數據。

拍攝背景：月面之上6545公里，享受“近一小時全食”

這張編號為 NASA art002e009301 的經典圖像，攝于2026年4月6–7日阿爾忒彌斯二號環月飛越期間。當時飛船距月面僅約6545公里，月球視直徑達到驚人的 16.9°，而太陽視直徑僅為 0.53°——月球完全遮擋日面，產生了持續近60分鐘的全食，遠超地球上任何一次日全食。在約51°×33°的超廣視場中，F冕的柔和輝光、大量背景恒星，甚至土星與火星都清晰可見。

阿爾忒彌斯二號拍攝的月球完全遮住太陽的日食畫面

相機與參數：普通市售機型，JPEG直出

根據圖像元數據，宇航員使用的設備為：

機身：尼康 Z9（全畫幅旗艦微單）

鏡頭：尼克爾 AF-D 35mm f/2（通過轉接環使用）

光圈：f/2

快門：2秒

感光度：ISO 1600

格式：RGB JPEG，8256×5504像素，每通道8位

沒有任何特殊散熱或防輻射改裝，也沒有使用科學級校準濾鏡——這完全是一臺攝影愛好者熟悉的“量產機”。更令人驚訝的是，曝光時間僅2秒，卻捕捉到了如此豐富的天體細節。

宇航員穿過阿爾忒彌斯二號窗口的遮光罩拍攝畫面

科學成果：五項顛覆性發現

研究者對這張JPEG進行了嚴密的天體測量校準、伽馬校正、月面暗部零點扣除，并利用背景恒星驗證了相機在未飽和區域的線性響應。經過上述處理，他們得出了以下結論：

1、光暈呈扁平“薄餅”狀

月球周圍的F冕輝光并非均勻圓環，而是沿黃道面（行星公轉平面）明顯壓扁，如同被擠過的氣球。這直接印證了行星際塵埃主要聚集在太陽系盤面內。

2、亮度存在南北、東西不對稱

北半部比南半部稍亮，西側比東側略亮。這種微小差異與觀測視線方向穿過塵埃云時的幾何投影效應完全吻合。

3、亮度衰減比預想更快

隨著角距遠離太陽，光暈強度按冪律快速下降，衰減指數α≈1.3，比早期太空探測器測得的數值更陡。這意味著塵埃粒子數密度隨日心距離減少的速度超過原有模型。

4、幾乎不包含K冕（等離子體日冕）

通常日全食中耀眼的等離子體流線（K冕）在該視場內幾乎消失，圖像中的輝光幾乎全來自行星際塵埃對太陽光的散射——這為分離F冕與K冕提供了難得的純凈樣本。

5、普通相機照片足以支撐頂級科研

盡管只是JPEG，經嚴格校準后，其信噪比和線性度達到專業天文數據水準。這為“載人深空探測中利用商用相機進行附帶科學觀測”提供了首次實證范例。

左：阿爾忒彌斯二號實拍F冕展布；右：模型模擬F冕展布

研究者發聲：“起初我也懷疑JPEG，但結果令人震驚”

論文第一作者Kohji Tsumura表示：“當我得知這張照片由宇航員手持尼康Z9、僅用2秒曝光拍攝時，我非常驚訝——這充分展示了數碼相機技術的飛躍。起初我對分析JPEG心存疑慮，但實際質量足以媲美專業天文觀測數據。天文學的美妙之處在于業余與專業都能參與，隨著高性能相機普及，我相信越來越多來自攝影愛好者的影像將帶來意外發現。”

共同作者Ko Arimatsu補充道：“該研究表明，只要經過正確校準和分析，消費級相機圖像就能提取出科學價值。未來月球軌道任務中，這些相機不僅能作為記錄工具，更可成為科學發現的利器。”

對攝影愛好者而言，這則新聞最大的沖擊力在于：我們手中的旗艦機身，在月球軌道上同樣能“干大事”。尼康Z9的堆棧式CMOS、高速讀出能力和優異的暗部噪點控制，使其在ISO1600、2秒長曝下仍保留豐富的天體信息，甚至能通過后期校準用于精確測光。

更重要的是，該案例打破了“科學觀測必用定制設備”的成見。正如論文結論所言，未來環月任務中，宇航員只需按照規范拍攝，便可為太陽系內黃道光研究積累大量數據。或許下一次，當我們仰望星空時，手中相機的快門聲將不再是簡單的記錄，而是一次跨越職業與興趣邊界的科學參與。

- end -

編輯 | 無忌君

· 色影無忌官方公眾號·