天文新聞

日本破曉號金星探測器發現金星赤道急流

金星夜表面由紅外線相機拍攝的假色雲圖
日本破曉號金星探測器觀測數據顯示,金星赤道附近的中低雲層中存在赤道急流,風速超過每小時288公里。這一發現可能有助於揭開金星大氣的超級旋轉之謎。

日本宇宙航空研究開發機構領銜的國際研究小組指出,金星地表上方45公里至70公里處存在厚厚的雲層,他們雖無法直接測量雲層中的風速,但仍可通過分析雲的形態來估算中低雲層中的風速。據估算,金星中低緯度地區的風速一般介於時速180公里至252公里之間。

不過,研究人員分析了日本破曉號金星探測器去年7月至8月觀測到的最新圖像數據後發現,金星低緯度地區存在風速超過時速288公里的赤道急流。天文學界先前從未在金星大氣中觀測到這一現象。

金星與地球大小相當,其大氣層在西風作用下持續處於超級旋轉狀態,大氣運動速度可達其自轉速度的數十倍。科學界一直不清楚其中原因。

研究人員說,金星的赤道急流如何形成目前還不清楚,但這一發現體現出金星中低雲層氣流的變化性,為探究金星大氣超級旋轉的動力來源提供了線索。

【圖:日本宇宙航空研究開發機構;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的英國《自然·地球科學》雜誌。

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https://www.youtube.com/watch?v=8bQmEiC4XK0

歐美俄首次合作接收火星探測器訊號

畫家筆下的火星軌道探測衛星
歐洲太空總署、美國太空總署及俄羅斯航天局的三大深空網絡無線電接收器,從距地球近四億公里的歐洲太空總署火星軌道探測衛星,接收微弱的訊號。這次聯手測試,成為國際間合作探索火星球的創舉。

8月13日,三大深空網絡首次收到歐洲太空總署火星探測計劃 (Exobiology on Mars,簡稱 ExoMars)微量氣體衛星發出的超微弱訊號。探測衛星主要用於了解火星大氣中甲烷和其他微量氣體,這些氣體有可能成為火星上生物存在或地質活動的證據。

此次測試在火星距離我們最遠的時候進行,這意味著火星探測衛星距離地球超過了3.97億公里。這是每兩年出現一次的通訊最困難時期,地球收到的訊號能量,相當於接收從月球打手機訊號能量的千分之一。工程師仔細設計了地面訊號接收器能探測到的訊號極限,確認三個接收器都能收到探測衛星開啟最小生存模式時發出的訊號。在實際運行中,只有當發生軟件或硬件故障時,電腦才會重新啟動並開啟這種特殊模式。

按照預期,美國太空總署在澳洲坎培拉的70米直徑無線電接收天線,可以接收超弱訊號並發送命令。歐洲太空總署在澳洲新諾卡的35米無線電接收天線,在惡劣天氣中可利用低功率放大器,將指令傳輸給火星探測衛星,儘管傳輸速率只有每秒10比特,但它將成為上載指令喚醒探測器的應急措施。距離莫斯科北部約二百公里的俄羅斯RT-64射電望遠鏡,也在全力支持火星探測任務。

美國太空總署洞察號探測器將探索火星內部

畫家筆下的洞察號
美國太空總署下一項火星探測任務的準備工作正在進行,洞察號(InSight)火星探測器計劃於明年5月發射升空,並於11月下旬登陸火星,開始對火星內部進行探測。

目前洛歇·馬田太空系統公司正在對洞察號探測器進行組裝和測試。研究團隊已於7月恢復了系統級的集成和測試活動,目前登陸器組裝工作已經完成,相關儀器已經被整合到其中。

洞察號探測器發射的窗口期將從2018年5月5日開始。 美國太空總署稱,在為期五週的發射窗口期內,無論哪一天從加州中部的范登堡空軍基地升空,洞察號探測器都將於2018年11月26日登陸火星。屆時,洞察號將在火星赤道附近著陸,並將兩個重要的研究儀器:地震儀和熱流探頭永久放置在火星上。地震儀由法國國家太空研究中心提供,將記錄火星地震或流星撞擊產生的地震波,以了解火星地層內部的相關信息;熱流探頭由德國航空航天中心提供,將深入火星地表三米以下,對來自火星內部的能量進行測量。

此外,美國太空總署還將進行一項實驗:利用火星與地球之間的無線電傳輸來評估火星繞軸旋轉產生的擾動,該實驗將為研究火星內核大小提供線索。

洞察號項目是美國太空總署第一個專注於火星內部深層信息的探索任務,相關信息將有助理解包括地球在內的岩石行星是如何形成的。探測器原定於2016年3月發射,但由於地震儀上的真空球出現洩漏問題而被迫推遲。由於地球和火星的相對位置始終處於變化狀態,每隔26個月才會有幾週較好的發射窗口期,因此美國太空總署才將發射任務推至明年5月。

【圖:美國太空總署;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

天文學家找回六百早前古老的新星殘骸

1437年新星殘骸
在大約六百年前,朝鮮王朝在首爾三月份的一個寒冷的夜晚,朝鮮占星家在天蠍座的尾巴發現了一顆明亮的新星。 光度持續十四日用肉眼可以看見。 從這些古代的記錄,現代天文學家們確定,公元1437年古代天文學家看到的是新星爆炸。一直到最近,天文學家才找到形成這次新星爆發的雙星系統。

【圖、文:節譯自美國自然歷史博物館8月30日新聞公佈;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《自然》期刊

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https://www.youtube.com/watch?v=pcUQuc_sR1s

體積大而遙遠的彗星比預想得更加普遍

天文學家計算彗核大小的方法圖
一隊包括美國行星科學研究所高級科學家湯米·格拉夫(Tommy Grav)在內的天文學家小組,利用美國太空總署近地天體廣域紅外巡天探測器(Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer,簡稱 NEOWISE)獲得的數據,研究了164顆彗星,其中包括95顆短週期彗星與56顆長週期彗星。硏究結果顯,示直徑大於一公里,長週期(超過二百年)彗星的數量比預想的多大約七倍。

【圖:美國太空總署;文:林景明節譯自行星科學研究所8月25日新聞公佈】

台灣福爾摩沙衛星五號衛星成功發射升空

福爾摩沙衛星五號發射情況
搭載台灣福爾摩沙五號衛星的太空探索科技司(SpaceX)獵鷹九號(Falcon-9)火箭,於香港時間今日凌晨2時51分,在美國范登堡基地成功發射升空。

福爾摩沙五號衛星歷經六年研發,將接續福衛二號的遙測任務。衛星順利升空後,每兩日將通過台灣上空一次。預估一個月後,衛星可完成全部功能測試,開始執行為時五年的遙測觀測任務及電離層量測實驗。

【圖:太空探索科技司;文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁;新聞訊息由林景明提供】

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https://www.youtube.com/watch?v=J4u3ZN2g_MI

天文學家獲得心宿二表面及大氣的影像

利用干涉儀模式描繪出心宿二表面活動情況
天文學家使用歐洲南方天文台的超大型望遠鏡干涉儀,描繪出心宿二這顆紅巨星的最詳細圖像。 他們也製作了除了太陽之外的一顆恆星大氣層物質速度的第一張圖表,顯示出心宿二這一顆巨大恆星表面的對流十分厲害。

歐洲南方天文台在智利興建的甚大望遠鏡 (Very Large Telescope,簡稱 VLT) 是南半球最強的光學望遠鏡,由四台8.2米反射望遠鏡加上四台 1.8米輔助望遠鏡鏡組成。VLT 接成 VLTI (干涉儀模式)之後,分辨率相當於一台200米口徑的獨立超巨型望遠鏡。

【圖、文:節譯自歐洲南方天文台網頁】 研究全文刊登在已經出版的《自然》期刊

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https://youtu.be/LRy68WZtKrE

中國天文學家在太陽風暴粒子加速與能量傳輸研究取得新進展

雙激波相互作用的示意圖
新疆天文台光學室副研究員王新博士與合作者通過粒子模擬方法在雙激波相互作用的研究中取得重要進展。

擴散激波加速理論自20世紀70年代末興起並發展,已經廣泛應用於各類天體激波環境。雖然理論和模擬上均能夠反映激波的單冪率能譜特徵,並能合理地解釋宇宙線高能粒子的加速過程,但面對激波能譜的折斷問題,理論上至今仍不能給出合理的解釋。

該項研究提出了空間雙激波的碰撞改變了激波的單一能量譜的傳播形式,導致了折斷的雙冪率譜特徵。揭示了激波如何加速高能粒子和能量傳輸的微觀機理,並論證了激波相互作用與激波能譜折斷之間的關係,解決了長期困擾的太陽宇宙線能譜折斷的疑難問題。該研究將為空間天氣預報模型準確預測太陽高能粒子流量提供重要依據。

【圖、文:節錄自中國科學院新疆天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《天體物理學報》

卡西尼號今日中午進行最後任務越土星環深入探測土星大氣

太空船在土星環內飛行
美國太空總署卡西尼號太空船今日香港時間下午12時22分,開始它的最後五次近距離飛行任務:越過土星環,進入土星大氣層頂部三千公里向下俯衝,最接近土星本體的一次將會在大氣層上方約一千六百至一千七百公里,進行土星最後的探索工作。完成後卡西尼號將於9月15日撞入土星大氣層燃燒,結束整個卡西尼號探測土星計劃。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

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