AI生成的土星圖像并非真實拍攝

這張在網上瘋傳的土星圖片不是真的，是人工智能生成的劣質品。

2004年至2017年期間，卡西尼號多次從多個角度對土星進行了近距離成像。這張新的熱門圖片不是真實的，而是人工智能生成的。

這張圖像既非土星北極也非南極的真實影像，而是由人工智能生成的虛假圖片，包含諸多不實特征：漩渦形態過于規則且不自然，多邊形邊緣線條僵硬刻板，光照效果自相矛盾（需假定太陽處于多個不同方位），最明顯的破綻在于極地漩渦呈人工設定的八邊形結構，而實際觀測中該結構為六邊形。 來源：AI生成內容

在過去的一段時間里，卡西尼號任務從不同角度和方位對土星進行了長時間成像，讓我們得以近距離觀測到許多前所未見的特征。 其中一個著名特征就是土星那廣為人知的極區六邊形，這一現象是流體動力學、云層覆蓋和高風速共同作用的結果，還會隨季節發生顏色變化。 然而，自卡西尼號結束任務后，再也沒有航天器重返土星，也沒有獲取過土星極區的新實地觀測圖像。下面為你介紹如何辨別一張圖像是由人工智能生成的假圖。

1997年，美國國家航空航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）和意大利航天局（ASI）聯合發起了一項合作任務，旨在對太陽系中距離最遠的肉眼可見行星——土星——開展深入探測。卡西尼惠更斯任務與此前造訪土星的先驅者11號、旅行者1號和旅行者2號等飛掠式任務不同，其設計目標是抵達土星后長期駐留并開展系統性觀測。經過約七年的深空飛行，卡西尼探測器成功進入土星軌道，在此期間多次近距離飛越土星環系、眾多衛星以及土星本體，獲取了大量科學數據。

它不僅圍繞土星飛行，還在土星的上方和下方飛行，在20042017年期間捕捉到各種視角，讓我們盡可能多地了解這顆顯著的行星。任務早期就有一個最令人驚訝的發現，當時卡西尼號探測器飛過土星南極，發現了一種此前只在地球上見過的現象：一場有著清晰眼壁的颶風。那是在2006年，當時土星的南極朝向太陽。土星的自轉軸傾斜26。7度，這意味著土星也有春分、秋分和夏至、冬至，但由于土星繞太陽公轉一周將近30年，所以土星上每個季節持續超過7年。

2006年11月9日拍攝到的土星南極出現的類似颶風的漩渦，是首次在地球以外的行星上觀測到帶有高聳云層環繞的清晰風眼墻。 圖片來源：美國國家航空航天局歐洲航天局意大利航天局空間科學研究所

如果你心想：等等，我之前看過土星兩極的照片，這跟以前看到的完全不一樣，那你的感覺很可能是對的。正如地球擁有兩個截然不同的極點——被巨大大陸覆蓋的南極，以及漂浮在北冰洋洋面之上的北極海冰——土星也是如此。不過，在土星上，我們只能拍攝到當時正朝向太陽的那一極。自卡西尼探測器抵達土星起，其南極為朝向太陽的一極；而隨著土星運行至春分點，此后數年中，北極為逐漸朝向太陽的一極，直至到達夏至點。

在卡西尼號環繞土星執行任務的頭五年里，土星的北極一直不可見，因為土星的北半球當時仍處于冬季。但隨著春分的到來，北半球迎來春季，北極不僅逐漸進入視野，而且在某種意義上開始升溫、解凍，因為太陽直射光線開始照射到那里。盡管在2009年的圖像中可以看到半個北極，但直到2012年，北極周圍的區域才完全進入視野。當這一區域完全可見時，卡西尼號的科學家們看到的景象既令人驚訝又壯觀。

在早期任務階段，卡西尼號探測器飛越土星北極上方，拍攝了這張金色土星及其巨大、寬闊的主環系統的圖像。圖像左側可見太陽照射下土星投下的陰影；圖像中央，土星北極區域呈現藍白色調，并具有顯著的六邊形結構，其正中心還存在一個類似颶風的氣象特征。 圖片來源：美國國家航空航天局歐洲航天局意大利航天局空間科學研究所

當然，土星呈著名的金黃色，表面有帶狀結構，這和許多氣態巨行星一樣。在特定緯度上會出現云狀特征環帶，這也是氣態巨行星的常見特征。但在北極點附近，出現了一系列完全出乎意料的特征。

當你朝著北極移動時，會出現明顯的顏色變化。隨著行星從金色過渡到較暗的棕色，再到更深的棕色，最后變成藍色。 此外，在更接近赤道的緯度有許多圓形特征，而北極本身呈現出一個六邊形特征，將棕色區域與北極的藍色區域分隔開來。 在北極的正中心，也出現了一個與在土星南極發現的類似的颶風：呈現出深藍色，中心有一個黑色的風眼。

那個六邊形是怎么回事？它一直都在那兒嗎？

畢竟，卡西尼號并非首個抵達土星的探測任務。雖然從地球上的望遠鏡難以清晰觀測土星北極區域，但旅行者1號任務的科學家確實在飛掠期間拍攝了一系列土星北極的照片，并將它們拼接成一幅地圖。他們發現，土星北極附近確實存在一個奇特的六邊形結構。此后數十年間，科學家——包括曾參與這兩項任務的部分研究人員——一直期待卡西尼號傳回的新數據，以進一步揭示土星北極區域的奧秘。

左側合成圖展示了旅行者號探測器拍攝的土星北極區域，右側圖像則為卡西尼號探測器在同一區域獲取的數據。 圖片來源：D。A。GodfreyNOAO（左）；NASAESAASI空間科學研究所（右）

那個六邊形風暴不僅真實存在，而且極其持久。該風暴始于土星北緯78度處，并向下延伸約100公里（62英里）的深度。從一端到另一端，風暴本身規模巨大：寬度超過32000公里（20000英里），約為地球直徑的2。5倍。雖然其他大氣特征會隨時間在緯度上有所變化或波動，但這個六邊形特征非常穩定，其與極點的距離變化微乎其微。

六邊形結構曾令科學家們困惑不已，直到在地球上開展流體動力學實驗，并在特定條件下成功復現了這一獨特六邊形特征，才由此建立起目前關于該六邊形形成與維持機制的理論模型。北極區域持續存在一場強烈的極地風暴，其性質與颶風高度相似。然而，若在六邊形輪廓周圍存在一條自西向東流動的氣流，其速度約為每小時360公里（約每小時220英里），那么當該氣流與中低緯度地區的空氣流動相互作用時，便確實會呈現出六邊形的幾何圖案。

土星北緯78度附近存在一個六邊形噴流結構。其正北極處有一個高速氣旋，與早先在土星南極觀測到的對應氣旋特征相似。整體而言，該六邊形結構直徑約為32000千米（20000英里）。 圖片來源：NASAJPLCaltech空間科學研究所

上圖展示了土星北極區域更多部分被照亮后出現的一些細微變化。土星的兩個半球明顯不對稱：北極的六邊形在南極沒有對應的結構，這表明兩個半球之間存在尚未完全揭示的潛在差異。隨著更多時間的光照，藍色變得不那么深，開始泛黃。目前的主流觀點認為，甲烷會形成藍色，所以當北極從冬季中蘇醒時，大量甲烷仍然存在，這使得極地地區最初呈現藍色。

當陽光直射甲烷分子時——即使在土星這樣遠離太陽的遙遠距離上——這些分子也可能發生分解。分解后的分子有時會重新結合，變回甲烷；但同時也可能與其他分解后的甲烷分子相遇，進而連接形成更長鏈的碳氫化合物。隨著這一過程持續進行，原本呈藍色的六邊形區域會逐漸變為黃色，這是因為甲烷緩慢地轉化成了更重、鏈更長的碳氫化合物。

2012年12月做出了一個了不起的決定：卡西尼號將飛越土星兩極，讓任務科學家們能夠制作一部將10個小時的時長濃縮至幾秒的圖片。

這組由八張圖像拼接而成的系列圖像是卡西尼號任務獲取的。圖像中可以看到極地渦旋及其六邊形邊界，同時周圍大氣中還有許多其他的湍流風暴和特征在翻騰。 圖片來源：美國國家航空航天局噴氣推進實驗室加州理工學院太空科學研究所漢普頓大學

這些偽彩色濾鏡揭示了多種多樣的特征。當然，圖像中央可見極地渦旋，其外圍還環繞著一個巨大的六邊形環狀結構。此外，圖像中還呈現出大量具有反射特性的云系特征，在極區附近顯示為粉紅色斑點。另有若干較小的渦旋，呈現為紅白色橢圓形，其中包括圖像底部附近的一個大型渦旋，其直徑約為3500公里（約2200英里）。據卡西尼成像團隊科學家安德魯英格索爾介紹，

六邊形只是一股氣流，而那里與之相似的天氣特征向來都是變幻無常且不穩定的。地球上的颶風通常持續一周，但這個六邊形已經存在了數十年，甚至，誰知道呢，也許有數百年了。

地球無法形成這樣的六邊形特征，因為我們的急流會以復雜的形狀蜿蜒曲折，這是由于空氣在大陸和海洋分布、熱量傳遞以及天氣模式的影響下流動所致。在地球上，陽光和地球的自轉是決定空氣流動方式的主要因素，但在土星上，厚厚的大氣層（沒有已知的固體表面），再加上與太陽的極遠距離以及其均勻的成分，使得像這種六邊形這樣的圖案得以形成。

這兩張由同一航天器（卡西尼號）上的同一儀器拍攝的土星北極地區自然彩色圖像，相隔四年，揭示了六邊形區域本身發生的顯著顏色變化。最初，六邊形呈藍色，表明其富含甲烷，但在后續圖像中，藍色大部分已消失，只有極地風暴的中心仍呈藍色，其余部分則變黃了。 圖片來源：美國國家航空航天局噴氣推進實驗室加州理工學院空間科學研究所漢普頓大學

隨著夏至臨近，卡西尼號接近其任務的最終尾聲，北極地區的外觀持續發生變化。六邊形所環繞的區域開始變成棕黃色，最初的藍色痕跡消失殆盡。實際上，最后的藍色痕跡僅殘留在北極正上方風暴的內部：這表明只有在這個陽光難以充分照射到甲烷的區域，光解作用（以及重新結合成更長鏈分子的過程）才不會發生。隨著夏至臨近，整個極地地區都改變了顏色。

科學家們會定期對卡西尼號的導航計劃做出決策，決定讓它進入極軌：即讓它直接飛越土星的兩極，從而能獲得從北極或南極鳥瞰的視角。（從觀測角度來看，被照亮的那一極總是更具觀測價值。）因此，在卡西尼號結束使命前不久，它最后做的事情之一就是再次拍攝北極的影像，從而能夠對極區的變化進行同等條件的對比，就像下面的圖片所展示的那樣。

NASA卡西尼號探測器拍攝的這些自然色彩圖像，對比了土星北極區域六邊形云系及周邊極區在不同時期的外觀變化。該區域整體呈現的黃色調被認為是由太陽輻射增強導致大氣中生成的煙霧顆粒所致，而中心渦旋則保持藍色。

盡管土星極地六邊形區域內的特征隨時間推移變化顯著，包括顏色、云層覆蓋以及內外部的各種不穩定性，但許多關鍵特征始終保持穩定。

土星北極正上方始終有一場快速移動的颶風，其位置僅略有移動。 這場颶風周圍始終環繞著厚厚的云墻，并且與周邊較低緯度的風相比，這里的風以更快的角速度旋轉。 此外，在北緯約78度處始終有一個六邊形特征，該特征未見有明顯變化，環繞著整個系統。

這是從唯一一艘曾前往觀測土星的軌道飛行器所傳回的土星影像。自2017年卡西尼號任務結束以來，我們僅能依靠這些存檔照片，以及通過哈勃、詹姆斯韋布空間望遠鏡等先進設備從遠處拍攝的圖像來了解土星。盡管這些觀測已為我們呈現了土星在多種視角下的精彩畫面，包括此前極少探測到的波段，但至今仍未能獲取土星兩極的完整鳥瞰圖。

這也是類似下圖所示的人工智能垃圾內容如此令人惱火的部分原因：它不僅在事實方面存在錯誤，還貶低了卡西尼號整個團隊長期以來所做的所有出色、扎實的工作。

這張人工智能生成的圖像展示了一堆胡言亂語，被粉飾得看起來像一張真正的卡西尼號探測器拍攝的圖像，但實際上并非如此。 來源：人工智能垃圾之作

在看過實物之后再看這張圖片，令人難以置信的是有那么多細節都是錯誤的。讓我們來梳理其中的一些。

• 漩渦中心呈暗色，但實際上不應如此。

• 中心區域呈現深紫色旋渦，而真實圖像中僅可見藍色、白色、黃色和棕色，以及藍黃混合處的一點綠色。

• 云系圖案過于規整；實際觀測圖像顯示的漩渦結構則明顯更為斑駁不均。

• 云系輪廓的銳度被過度強化，這與卡西尼號探測器的實際成像能力，以及其在土星極區始終維持的遙遠觀測距離不符。

• 藍色區域延伸至六邊形邊界之外，形成一系列旋渦狀結構，但卡西尼號從未觀測到此類現象。

• 真實的土星六邊形結構邊緣呈圓潤過渡，而圖中所呈現的多邊形卻遍布尖銳轉角，在每個頂點處均顯示出多個尖點。

• 最令人難以接受的是，八不等于六，而該AI生成圖像展示的實為八邊形，而非六邊形。

你還有很多其他事情可以抱怨，比如展示行星上部約20度區域時比例尺的錯誤，以及該區域周圍環繞著光環的問題。但關鍵在于，我們目前正處于這樣一個時期：大量并非真實且絕不應與真實事物相混淆的人工智能粗制濫造之作正以前所未有的速度被傳播，而大多數人無法分辨哪些是真實的，哪些只是由一臺常常出錯的特征猜測機器虛構出來的內容。

這張土星的合成圖像，是土星北半球在夏季至點臨近時期所拍攝的寬視場影像之一。圖中，土星北極的六邊形云系清晰可見，其邊緣呈實際的圓潤狀，整體呈現出暗淡的黃褐色調。在最北端的極區附近，仍可隱約看到一抹藍色——據推測，這是夏季期間甲烷尚能存留的唯一區域。 來源：美國國家航空航天局（NASA）噴氣推進實驗室（JPL）空間科學研究所（SSI）

通過多種儀器的綜合測量，包括對引力敏感的儀器，科學家得以確定土星云頂最上層高達1440公里小時（895英里小時）的強風實際上向行星內部延伸達8000公里（5000英里）。盡管卡西尼號任務早已結束，但其積累的大量數據仍在推動對土星的持續研究。科學家近期提出，一股超音速急流可能延伸至遠低于卡西尼號儀器探測極限的深度，并可能受到土星內部較小氣旋的擠壓，從而僅在一個極區形成六邊形結構。

和任何成功的任務一樣，卡西尼號所取得的豐碩成果應該激勵我們開展未來的探索。我們應該規劃前往天王星和海王星的軌道器任務，這兩顆行星都從未迎來過軌道器。我們應該規劃對土星的后續任務，因為我們仍然不確定土星中心是否存在巖核，也不清楚其大小和特性。我們有關于土星主環如何形成以及何時形成的理論，而一次新的實地探測任務可以對其中許多理論進行驗證。但如果我們用機器虛構出的不切實際的畫面，取代了開展真正的科學研究、探尋當今重大問題實際答案的夢想，那將是人類的一代之失。

我們絕不能讓自己被美好表象的虛假誘惑所迷惑。
在科學探索中，唯有現實才是最重要的。

科學與技術、天文學、空間探索、人工智能、行星科學

BY: Ethan Siegel

FY: AI

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自： https://bigthink.com/starts-with-a-bang/viral-saturn-real-ai-slop/

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