尼康Z9立大功！一张JPEG照片揭示太阳系尘埃云新结构

近日，一项发表于国际顶级天文期刊《天体物理杂志快报》（2026年6月9日）的研究引发广泛关注——东京都市大学Kohji Tsumura与日本国立天文台Ko Arimatsu两位学者，利用NASA阿尔忒弥斯二号任务中一张由宇航员手持尼康Z9拍摄的公开JPEG图像，成功解析了光学F冕（即内黄道光）的大尺度形态，并得出了关于太阳系行星际尘埃分布的新结论。这是首次有同行评审论文证明，一台未经特殊改装的民用数码相机，在深空环境中拍摄的普通格式照片，足以产出具有科学价值的数据。

拍摄背景：月面之上6545公里，享受“近一小时全食”

这张编号为 NASA art002e009301 的经典图像，摄于2026年4月6–7日阿尔忒弥斯二号环月飞越期间。当时飞船距月面仅约6545公里，月球视直径达到惊人的 16.9°，而太阳视直径仅为 0.53°——月球完全遮挡日面，产生了持续近60分钟的全食，远超地球上任何一次日全食。在约51°×33°的超广视场中，F冕的柔和辉光、大量背景恒星，甚至土星与火星都清晰可见。

阿尔忒弥斯二号拍摄的月球完全遮住太阳的日食画面

相机与参数：普通市售机型，JPEG直出

根据图像元数据，宇航员使用的设备为：

机身：尼康 Z9（全画幅旗舰微单）

镜头：尼克尔 AF-D 35mm f/2（通过转接环使用）

光圈：f/2

快门：2秒

感光度：ISO 1600

格式：RGB JPEG，8256×5504像素，每通道8位

没有任何特殊散热或防辐射改装，也没有使用科学级校准滤镜——这完全是一台摄影爱好者熟悉的“量产机”。更令人惊讶的是，曝光时间仅2秒，却捕捉到了如此丰富的天体细节。

宇航员穿过阿尔忒弥斯二号窗口的遮光罩拍摄画面

科学成果：五项颠覆性发现

研究者对这张JPEG进行了严密的天体测量校准、伽马校正、月面暗部零点扣除，并利用背景恒星验证了相机在未饱和区域的线性响应。经过上述处理，他们得出了以下结论：

1、光晕呈扁平“薄饼”状

月球周围的F冕辉光并非均匀圆环，而是沿黄道面（行星公转平面）明显压扁，如同被挤过的气球。这直接印证了行星际尘埃主要聚集在太阳系盘面内。

2、亮度存在南北、东西不对称

北半部比南半部稍亮，西侧比东侧略亮。这种微小差异与观测视线方向穿过尘埃云时的几何投影效应完全吻合。

3、亮度衰减比预想更快

随着角距远离太阳，光晕强度按幂律快速下降，衰减指数α≈1.3，比早期太空探测器测得的数值更陡。这意味着尘埃粒子数密度随日心距离减少的速度超过原有模型。

4、几乎不包含K冕（等离子体日冕）

通常日全食中耀眼的等离子体流线（K冕）在该视场内几乎消失，图像中的辉光几乎全来自行星际尘埃对太阳光的散射——这为分离F冕与K冕提供了难得的纯净样本。

5、普通相机照片足以支撑顶级科研

尽管只是JPEG，经严格校准后，其信噪比和线性度达到专业天文数据水准。这为“载人深空探测中利用商用相机进行附带科学观测”提供了首次实证范例。

左：阿尔忒弥斯二号实拍F冕展布；右：模型模拟F冕展布

研究者发声：“起初我也怀疑JPEG，但结果令人震惊”

论文第一作者Kohji Tsumura表示：“当我得知这张照片由宇航员手持尼康Z9、仅用2秒曝光拍摄时，我非常惊讶——这充分展示了数码相机技术的飞跃。起初我对分析JPEG心存疑虑，但实际质量足以媲美专业天文观测数据。天文学的美妙之处在于业余与专业都能参与，随着高性能相机普及，我相信越来越多来自摄影爱好者的影像将带来意外发现。”

共同作者Ko Arimatsu补充道：“该研究表明，只要经过正确校准和分析，消费级相机图像就能提取出科学价值。未来月球轨道任务中，这些相机不仅能作为记录工具，更可成为科学发现的利器。”

对摄影爱好者而言，这则新闻最大的冲击力在于：我们手中的旗舰机身，在月球轨道上同样能“干大事”。尼康Z9的堆栈式CMOS、高速读出能力和优异的暗部噪点控制，使其在ISO1600、2秒长曝下仍保留丰富的天体信息，甚至能通过后期校准用于精确测光。

更重要的是，该案例打破了“科学观测必用定制设备”的成见。正如论文结论所言，未来环月任务中，宇航员只需按照规范拍摄，便可为太阳系内黄道光研究积累大量数据。或许下一次，当我们仰望星空时，手中相机的快门声将不再是简单的记录，而是一次跨越职业与兴趣边界的科学参与。

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编辑 | 无忌君

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