天文新聞

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》

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】

由四百多個科學家參與的國際合作項目：暗能量巡天（The Dark Energy Survey，簡稱 DES）分析了目前成年宇宙的成分，得出的結論與歐洲太空總署普朗克衛星（Planck）的測量數據十分接近。最新研究讓科學家加深了對上述基本問題的認識，也更了解宇宙在過去一百四十億年中是如何衍變的。

現有最普遍接受的宇宙模型是宇宙的大部分由我們看不見的暗物質和暗能量組成。暗物質通過重力（中國大陸譯作：引力）把星系和星系團聚在一起，而暗能量被推想為影響宇宙加速擴張的最大因素。關於暗物質和暗能量所佔的比例，基於普朗克衛星數據作出的預測相對最為精確，它可以觀測到來自宇宙大爆炸後四十萬年的光。

暗能量巡項目對最近的宇宙進行了調查。為了測量暗物質，科學家先製作了星系位置圖，然後用一種名為「重力透鏡和星系集群的新技術精確測量了二千六百萬個星系的形狀，直接繪製出了數十億光年範圍的暗物質地圖。

他們發現，宇宙七成的能量是暗能量，兩成半為暗物質，其餘則是普通物質，這一結果與普朗克衛星的精確測量吻合。研究還顯示，暗能量的多少並未隨著時間而改變，這與愛因斯坦提出的宇宙常數是一致的。

暗能量巡的研究結果對科學界來說尤其重要。這是首次通過重力透鏡和星系集群技術來觀測最近的「成年」宇宙，得到了與通過觀測來自「嬰兒」宇宙的光：宇宙微波背景輻射同樣精準的結果。

最新繪製的暗物質地圖涵蓋範圍是2015年版本的十倍，並且還將繼續擴大。未來兩年內，研究人員還將公佈五倍於此次研究規模的數據集。 暗能量巡項目取得的進展對於即將在2020年代開展的兩個太空任務：歐洲太空總署歐幾里得（Euclid）任務和美國太空總署的廣域紅外測量望遠鏡任務的籌備工作也很重要。

【圖：暗能量巡天；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】

一項最新研究顯示，火星飽受塵捲風（dust devil）的折磨。這顆紅色星球表面塵捲風比較從前認為的多十倍，可能對火星氣候及未來火星探測產生重要影響。

塵捲風是一些不斷旋轉的塵柱，形成於低壓的氣穴周圍，在火星上極為常見。塵捲風是表面灰塵進入大氣最重要的方式之一，在大氣中，灰塵會吸收熱量，控制火星氣候。德薩斯大學的馬克·萊蒙（Mark Lemmon）對此解釋稱：「火星上的灰塵有點像地球上的水，是最重要的火星氣候驅動因素，因此，理解灰塵如何進入火星大氣至關重要。」

為了更好地理解火星氣候以及未來的火星探測任務可能會遇到的風險，我們需要知道火星表面存在多少塵捲風，但火星登陸器的氣壓計只能探測到最大的塵捲風。因此，美國愛達荷博伊西州立大學（Boise State University in Idaho）的布萊恩·傑克遜（Brian Jackson）團隊將統計學方法應用於氣壓計得到的數據，得出了所有塵暴的數量。

火星上的塵捲風通常在火星表面盤旋幾分鐘，然後消失。研究團隊發現，任何一天，在火星表面每平方公里的地方，就會出現一個直徑十三米的塵捲風。火星表面積為一億四千五百萬平方公里，這意味著，每天可能有超過一百萬個如此規模的塵捲風出沒於火星表面，數量是我們原先估計的十多倍。傑克遜表示，如果站在火星表面，你隨時都有可能看到十多個幾公里高的塵捲風掠過地面。

理解塵捲風對於火星探測也至關重要，因為太空衣、未來的火星避難所等，都很難擺脫塵捲風中的塵粒。此外，塵粒間彼此摩擦產生的靜電也成問題。傑克遜說：「地球塵捲風產生的電場不大，不足以構成威脅，但火星更乾燥且灰塵更多，塵捲風產生的電場更大，威脅也更大。」

【圖：美國太空總署；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】

天文學家說我們來自星辰。在漫長的洪荒歲月里，通過恆星的核合成過程將氫和氦合成生命所需要的元素。

但那些重元素又從何而來呢？天文學家認為它們來自與大質量恆星關聯的超新星爆炸，還有雙中子星的併合。

加州大學聖地亞哥分校天體物理與太空科學中心的理論天體物理學與物理學教授喬治·福勒（Geroge Fuller）解釋，需要不同的爐子來打造金，鉑，鈾和大多數比鐵重的元素，這些元素最有可能形成於含有大量中子的環境中。

近日他與另外兩名理論天體物理學家發表了一篇論文，認為恆星可以通過這種方式產生重元素：微黑洞與微中子星接觸，然後被其補獲，之後摧毀它們。

【圖、文：林景明節譯自加州大學聖地亞哥分校8月4日新聞公佈】研究論文發表於8月7日出版的《物理評論快報》

中國的粒子和天體物理氙探測器（Particle and Astrophysical Xenon Detector，簡寫 PandaX ，暱稱熊貓計劃），項目負責人季向東博士在美國俄亥俄州哥倫布市舉辦的2017年度國際高能粒子天體物理大會（TeVPA 2017）上宣佈了熊貓計劃項目合作組最新暗物質探測實驗結果：得到了暗物質與核子的碰撞截面小於6×10^-47cm^2的限制，再次刷新了對暗物質粒子性質限制的世界紀錄。這是熊貓計劃繼2016年7月發布五百八十公斤級探測儀的首個探測結果後，第二次發佈國際最靈敏暗物質探測結果。在過去的一年裡，通過對該探測儀進一步降低噪音和長時間的運行，使對暗物質和普通物質相互作用的探測靈敏度提高了四倍多。

【圖：熊貓計劃網頁；文：節錄自科學網頁；新聞訊息由林景明提供】

美國太空總署新視野號（New Horizon）在2015年7月14日飛掠冥王星後，繼續向古柏帶（Kuiper Belt，中國大陸譯作柯伊伯帶）前進，預計到2019年1月1日，它將會飛掠一顆更遙遠的小行星。這顆小行星臨時編號2014 MU69，距離地球六十五億公里。

在今年7月17日，2014MU69號小行星在阿根廷巴塔哥尼亞（Patagonia）地區出現一次掩星現象，從初步的觀測數據顯示，2014 MU69可能不是一顆孤立的球形物體，可能是一個極端長形的橢圓星體，甚至是顆雙星。 它的奇怪形狀，天文學家相信如果是雙星，可能是非常接近或甚至互相接觸的雙小行星，又或者是一顆單一的星體，但有一個很大的山峰。 從這些掩星數據，確定2014 MU69長有三十公里，如果是雙星，每顆星大約十五至二十公里的直徑。

【圖、文：節譯自美國太空總署網頁】

香港天文智能電話程式上星期四（8月3日）推送一則「國際流星組織今年中文版英仙座流星雨用了去年的預報」的新聞，消息反饋給國內編譯人員。當晚他們更新了中文版流星雨日曆，並於8月4日致函國際流星組織的工作人員，提示由於工作疏忽，中文版流星雨日曆出現了部分偏差，同時將修訂後的中文版流星雨日曆發送給對方，委託他們重新上傳，更新下載鏈接。昨晚國際流星組織已經更新了中文版流星雨日曆的下載鏈接。

【圖：國際流星組織2017年中文版流星雨日曆內文截圖】

今早凌晨香港天空出現月偏食現象，市民及天文愛好者都到各個空曠地區欣賞今次的偏食現象，其中觀星和影星勝地西貢北潭涌停車場更聚集了三、四十位人，帶備各式各樣的天文器材，拍攝今次月偏食現象。其間雖然雲來雲去，但仍然可以目睹整個偏食過程。

【圖：唐國華】

明日凌晨本港出現月偏食香港可見，如果天氣許可，市民在凌晨時分在西南天空可以欣賞月偏食現象。

半影食始 : 8月7日23時49分；地平方位166度；仰角51度
初虧 : 8月8日1時22分；地平方位201度；仰角49度
食甚 : 2時54分；地平方位 219度；仰角44度
復圓 : 2時54分；地平方位 231度；仰角33度
半影食終 : 4時51分；地平方位246度；仰角15度

本影月食過程歷經1小時56分鐘
最大食分為 0.248

香港天文台、香港太空館、可觀自然教育中心暨天文館、保良局顏寶鈴書院及香港聖公會太陽館‧度假營的聯合網上直播觀賞是次月偏食。

【圖：Vixen Moon Book 手機應用程式截圖】
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