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宇宙中的“虚拟现实”

当人们开始抬头仰望，星空，便被赋予了多样的形象和丰富的色彩，从我国的“三垣二十八宿”到西方的“黄道十二宫”，人们把崇敬的英雄、敬仰的智者、动人的歌谣、浪漫的故事寄托于苍穹之中，在漫漫岁月中伴随着人类文明流传至今。

随着科技手段越来越丰富，我们每天都能够获取TB级的天文数据，为了让公众快速、直观的了解这些科学发现，科学家们不得不想办法对这些数据进行艺术加工。在刚开始的时候，这份工作显然是令科学家们头痛不已的，但随着时间的推移，他们却开始乐在其中，在艺术创作的道路上一发不可收拾。在人们的眼中，现在的天文学家更像是艺术家，出自他们之手的影像令人赏心悦目、拍案叫绝，他们在用虚拟的艺术构想重建现实的宇宙，这份精彩的虚拟现实，你准备好迎接了么？

Pic.1行星的碰撞会发生什么？

#这张概念图描述了BD+行星系统中两个岩石系外行星之间的灾难性碰撞。十年前，科学家推测该系统中的炽热尘埃是行星与行星碰撞的结果。最近，NASA的SOFIA任务在该系统中发现了更多的尘埃，这进一步支持了科学家们的碰撞观点。月球的形成可能与太阳系中类似的灾难性碰撞有关。

Pic.2费米运动描记

#这张照片是由美国宇航局的费米伽马射线太空望远镜工作51个月的位置和曝光数据压缩成的一张快照。显示了费米伽马射线太空望远镜是如何每95分钟绕地球运行一圈的。它反映了航天器的许多运动，包括它绕地球的轨道、轨道平面的进动等。

Pic.3木星北极的彩色旋风

#这张概念图描述了BD+行星系统中两个岩石系外行星之间的灾难性碰撞。十年前，科学家推测该系统中的炽热尘埃是行星与行星碰撞的结果。最近，NASA的SOFIA任务在该系统中发现了更多的尘埃，这进一步支持了科学家们的碰撞观点。月球的形成可能与太阳系中类似的灾难性碰撞有关。

#在这张美国宇航局朱诺（Juno）任务拍摄的照片中，木星北极的气旋呈现出惊人的彩色漩涡。在图像的中心可以看到木星北极巨大、持续的气旋，周围环绕着较小的气旋，大小从到公里不等。这种风暴的规模让地球上的风暴相形见绌。

Pic.4木星的分形艺术

#在这幅新的木星艺术作品中，艺术家MikPetter以一种前所未见的方式来描绘木星的大红斑。这种被称为分形的艺术形式，利用数学公式创造出形式、细节、颜色和光线的无限变化的艺术。作者使用美国宇航局“朱诺”号飞船上的朱诺摄像头成像仪的数据创作了彩色的分形，突出了大红斑内和周围喧嚣的大气区域。

Pic.5燃烧

#这张概念图描述了BD+行星系统中两个岩石系外行星之间的灾难性碰撞。十年前，科学家推测该系统中的炽热尘埃是行星与行星碰撞的结果。最近，NASA的SOFIA任务在该系统中发现了更多的尘埃，这进一步支持了科学家们的碰撞观点。月球的形成可能与太阳系中类似的灾难性碰撞有关。

#在太空的微重力环境下，火的燃烧状态与在地球上不同。这张图片是由三个独立的微重力火焰图像的叠加而成。每一幅图像都是在微重力条件下在航天器通风气流中蔓延在纤维素纸上的火焰。不同的颜色代表火焰中不同的化学反应。蓝色区域是由化学发光(化学反应产生的光)引起的。白色，黄色和橙色区域是由于火焰区内的烟灰发光所致。

Pic.6欧罗巴上的液体羽流

#科学家们已经对可能是从木星的卫星欧罗巴喷射出的液体羽流的起源提出了理论。这幅图描绘了一项新研究中模拟的情景，该研究提出，这些液体羽流可能来自于欧罗巴地壳内的卤水(或含盐丰富的水)喷发。如果木卫二喷出的是液体，美国宇航局即将在年中期发射的“欧罗巴快船”(EuropaClipper)可能会观测到它们。

对木卫二地壳中卤水喷发的研究使用了美国宇航局伽利略飞船收集到的图像。这个模型显示了冻结和加压相结合是如何导致低温火山爆发，或者是低温水的喷发。这个模型也可以解释太阳系中其他冰体上的低温火山爆发。

Pic.7哈勃望远镜观察超新星爆发的边缘

#这张由哈勃太空望远镜拍摄的照片，看起来就像一条覆盖在天空上的精致而轻盈的面纱。这是天鹅座超新星爆发形成的冲击波的一小部分，位于约光年之外。这个超新星遗迹的因其于位于天鹅座北部而得名，它的覆盖面积是满月的36倍。冲击波将以每秒英里的速度继续膨胀。抛射出来的物质与冲击波扫过的低密度星际物质相互作用，形成了图中所见的独特的面纱状结构。

Pic.8冰封的第聂伯河

#国际空间站每天绕地球运行16圈，在这里，机组人员进行着重要的科学和研究。他们会以独特的视角从太空记录地球。这对于我们研究地球随时间的变化至关重要，从城市增长等人为因素造成的变化，到飓风和火山爆发等自然事件。

从俄罗斯流向黑海的第聂伯河长达英里照片中呈现的是它沿岸蜿蜒的积雪地形。

Pic.9国际空间站拍摄的星轨

#这张星轨图片是年7月在国际空间站从纳米比亚向红海行进时拍摄的，延时时长约11分钟，由多张独立照片合成。它记录了地球入夜后的自然光与人造光，在地面上，城市呈现出淡黄白色的点状条纹。较细的暗橙色虚线是在安哥拉和刚果民主共和国燃烧的大火。

Pic.10太阳的磁场

#美国国家航空航天局太阳动力学观测台(SDO)的科学家们利用他们的计算机模型生成了一张太阳磁场图，表明磁场是驱动太阳表面附近动态活动的内因。位于太阳中心的明亮的活跃区域清楚地显示了密集的磁感线，而太阳的右边缘属于次活跃区域，磁感线分布较为稀疏。

Pic.11磁场可能是黑洞活动的关键

#这张概念图描述了BD+行星系统中两个岩石系外行星之间的灾难性碰撞。十年前，科学家推测该系统中的炽热尘埃是行星与行星碰撞的结果。最近，NASA的SOFIA任务在该系统中发现了更多的尘埃，这进一步支持了科学家们的碰撞观点。月球的形成可能与太阳系中类似的灾难性碰撞有关。

#这幅艺术构想图基于红外天文平流层观测台（SOFIA）的数据绘制而成，展示了天鹅座A中心附近被称为环面的布满星际尘埃的环状环境，磁场将这些星际尘埃束缚在环面上，使其保持足够近的距离，以便被饥饿的黑洞吞噬，从而为隐藏在星系核心的黑洞提供能量。

Pic.12气溶胶视角下的地球

#即使空气看起来很干净，当你深呼吸时，也会吸入数以百万计的固体颗粒和液滴。这些无处不在的小颗粒物质被称为气溶胶，它们可以在海洋、沙漠、山脉、森林、冰以及它们之间的每一个生态系统的上空找到。

上图便显示了年8月23日地球的气溶胶分布。那天，北美和非洲上空漂浮着巨大的烟柱，太平洋上刮着三种不同的热带气旋，非洲和亚洲的沙漠上空刮着大片的沙尘。在巨大的海盐气溶胶漩涡(蓝色)中可以看到这些风暴，这些海盐气溶胶作为海浪的一部分被风吹到空中。炭黑颗粒(红色)是火灾排放的颗粒;汽车和工厂的排放是另一个常见的来源。图片中用紫色表示尘埃粒子。该可视化数据包括一层夜光数据，它显示了城镇和城市的位置。

Pic.14木星上的“暮光之城”

#这张照片捕捉到了木星南极周围以及赤道上空旋转的云团。美国航天局的“朱诺号”(Juno)探测器于第11次近距离飞越这颗气态巨行星时拍下了这张增强了色彩的图像。当时，宇宙飞船位于南纬84.9度，距离木星云层顶端74,英里。

Pic.14太阳黑子群上的日冕环

#NASA的太阳动力学观测台(SDO)上搭载的大气成像组件(AIA)以多种波长拍摄太阳大气，将表面变化与内部变化联系起来。它的数据包括每10秒10个波长的太阳图像。当AIA图像被稍微锐化时，可以通过被称为“冠状环”的明亮细线轻松看到磁场。这里显示的线圈与磁成像仪测量的磁场混合叠加。蓝色和黄色代表磁场的相反极性。

宇宙中的“艺术现实”初稿

发表于中国航天报飞天科普周刊