天文新聞

俄羅斯航天國家公司宣佈，在2017年至2018年期間進行的三顆格洛納斯（GLONASS）導航衛星發射工作招標。三次發射的總金額為11.427億盧布（大約港幣1.41億元，新台幣5.75億元，人民幣1.22億元）。第一次發射將於2017年12月25日前進行，其餘兩次將在2018年11月25日前完成。

俄羅斯生產的格洛納斯導航系統在2017年底之前，在軌衛星群將陸續添補八顆衛星。同時，可供發射使用的不僅是聯盟火箭，還可以是質子-M重型火箭。目前，格洛納斯系統的衛星數量已達二十七顆，其中二十三顆正在按照預期運行，兩顆後備，一顆處於飛行測試階段，還有一顆暫時在維護之中。

【圖：互聯網；文：節錄自國防科技網頁；新聞訊息由林景明提供】

美國麻省理工學院的物理學家正計劃進行一項新實驗，來探測一種名為軸子（axion）的粒子。如果實驗成功，將破解粒子物理學領域一個複雜的未解之謎：強電荷宇稱破壞，並進一步釐清暗物質的屬性。

強電荷宇稱破壞是粒子物理學懸而未決的重大疑難之一。 1977年，物理學家就提出軸子方案來解釋這一問題。軸子被認為是宇宙間最輕的粒子之一，大小約為質子的百京分之一（one-quintillionth = 10^-18）。如果它們存在，可能會和其他仍未現身的粒子以暗物質形式，組成宇宙總物質的八成。

麻省理工學院的物理學家團隊打算在受控制的實驗環境下，借助磁共振成像技術模擬天文學中的磁星（一種能產生極強磁場的中子星）來探測軸子。這一實驗的核心名為：使用放大的B場環裝置的寬帶/共振方法探測宇宙軸子（A Broadband/Resonant Approach to Cosmic Axion Detection with an Amplifying B-field Ring Apparatus），包含有一系列磁線圈，這些線圈纏繞成一個甜甜圈（donut）嵌入一層超導金屬內，並保持在一個溫度僅在絕對零度之上的冷凍機內，使外部噪音最小。

研究人員指出，設計模型約為手掌大小，能產生一特斯拉（Tesla）的磁場。如果軸子出現，磁場將產生非常微小的振動，頻率與軸子質量直接相關，一種置於甜甜圈內的超靈敏磁力計能測出這一頻率，並最終確定軸子的大小。

目前，華盛頓大學的科學家正在進行軸子暗物質實驗。該實驗使用一個置於大型超導磁鐵內的微波諧振腔來探測軸子到微波光子非常微弱的轉變，目的在尋找軸子。而麻省理工學院物理學副教授傑西·泰勒（Jesse Thaler）領導的團隊尋找比質子更小更輕的粒子。

【圖：麻省理工學院；文：節錄自互聯網翻譯麻省理工學院10月7日的新聞公佈；新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《物理評論快報》

軸子是一種假想的亞原子粒子，大約是1970年代為了解決電荷共軛宇稱（charge parity）守恆問題所提出的一個假想粒子，1977年的皮塞-奎恩理論（Peccei–Quinn theory）首先提到這個概念。

銀河系中數以億計的恆星中有一半是雙星，這些雙星有些會演化成密近雙星系統，即雙星在演化過程中會相互影響。如果這種雙星中的兩顆恆星都是小質量恆星且質量不同，那麼質量大的恆星會首先演化為白矮星。當另一顆恆星充滿洛希瓣時，物質會通過拉格朗日點流向白矮星，產生各種劇烈的天文現象，如新星、矮新星、激變變星等等。白矮星形成的時候，有時會裸露出強大的磁場。從伴星吸來的物質只能沿著磁力線撞擊到白矮星磁極附近，釋放大量的能量，這些能量以多種形式被我們探測到，這樣的天體稱為高偏振星，因為強磁場會作用於輻射出的光子，產生偏振現象。

AR UMa 是擁有最強磁場的高偏振星，磁場強度達到～240MG 。國家天文台白宇博士和其合作者斯蒂芬·側士尋（Stephen Justham）教授等，基於TAP 項目平台，利用帕洛馬天文台（Palomar Observatory）的五米口徑望遠鏡在一年中對AR UMa 進行了多次光譜觀測，探測到顯著變化的鋁吸收線。

一般認為，由於白矮星表面的強大引力加速度，所有的金屬物質都會沉入白矮星大氣底部，無法被探測到。白宇認為如果在白矮星光譜中出現金屬吸收線，那麼這些金屬物質主要有四種可能的起源。第一，視線方向前景星際介質產生的吸收線。由於AR UMa 光譜中的吸收線存在變化，該吸收線不太可能來源於前景星際介質。第二，金屬物質不斷持續的落入白矮星大氣，導致大氣上部充滿金屬物質。因為AR UMa 的磁場極強，在白矮星大氣的光譜中不會有任何的譜線特徵，所以探測到的鋁吸收線不可能產生於白矮星大氣。第三，金屬譜線來源於伴星。重新測量了AR UMa 系統的質量、溫度、週期及軌道等參數。通過細緻研究，發現該吸收線也不太可能來源於伴星，因為鋁吸收線的視向速度變化曲線與伴星的運動不一致。

剩下唯一可能的第四種來源是環繞白矮星的星周介質，鋁吸收線的出現和消失反映了星周介質的產生與消亡。然而，星周介質大多起源於圍繞白矮星公轉的固態行星，計算顯示在如此緻密的雙星系統中，行星無法長期穩定存在。為了解釋星周介質的起源，側士尋教授提出了新的設想：在AR UMa 雙星系統的外圍蓄積了大量的固態小行星，類似太陽系中的奧爾特雲或柯伊伯帶。雙星或者雙星外圍的大行星的引力擾動使一部分小行星的軌道變得不穩定，進而被白矮星捕獲，在接近白矮星的過程中被白矮星蒸發形成星周介質。這些星周介質距離白矮星足夠近，能不被其伴星在第一時間破壞掉；而且距離白矮星又足夠遠，白矮星的磁場弱到無法產生可觀測的塞曼分裂現象。由於雙星的快速繞轉，星周介質無法長時標存在，最終導致了鋁吸收線的變化。如果該系統中蓄積了大量的小行星，那麼它們是如何隨著雙星系統的演化而變化、遷移，進而影響雙星的演化，仍是有待回答的問題。

這是國際上首次在高偏振星系統中探測到金屬吸收線，也是首次在該類系統中探測到變化的金屬吸收線。這一發現為太陽系外潛在的小行星蓄積結構提供了可能的證據，對AR UMa 的演化理論給出限制，同時對我們重新理解高偏振星的形成和演化有重要意義。

【圖、文：節錄自中國科學院國家天文台網頁；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》

哈勃太空望遠鏡偵測到一顆距離地球一千二百光年，名為長蛇座V（V Hydrae）的垂死恆星，射出比火星體積大兩倍的巨型電漿球狀物質，以每小時飛越地球至月球兩倍距離的速度，拋射到太空。天文學家估計，在過去四百年內，這顆恆星每八年半最少拋射一次，這種奇怪的現象，為天文學家帶來一個謎題，因為這些物質似乎並非由長蛇V星拋出。長蛇座V星是顆紅巨星，在臨死過程中已經拋出過半它的物質到太空。

目前最好的解釋是，等離子球是由一顆在長蛇座V星周圍，我們看不見的伴星，在它的橢圓軌道上發射。伴星細長的軌道每八年半從它的伴侶，長蛇座V星的膨脹大氣中取得物質。這些物質然後沉入圍繞伴星的星盤中，形成等離子體團塊的發射墊，以大約每小時近百萬公里的速度運行。研究人員表示，這種系統可以解釋哈勃太空望遠鏡發現長蛇V星周圍出現的發光行星狀星雲的現象。

【圖、文：節譯自美國太空總署網頁；新聞訊息由林景明提示】

歐洲太空總署的火星外太空生物探測任務（Exobiology on Mars，簡稱 ExoMars）太空船將於10月19日進入環繞火星軌道。同時，它的夏帕雷利登陸器（Schiaparelli EDM lander）在10月16日會與火星微量氣體任務衛星（Trace Gas Orbiter，簡稱 TGO）分離，並於10月19日（ 香港時間10月20日）將登陸火星。登陸後夏帕雷利登陸器使用非充電式電池對火星地表進行研究，預計運作二至八日。

歐洲太空總署邀請傳媒代表參加位於德國達姆施塔特（Darmstadt）歐洲太空總署控制中心為期兩天的介紹及新聞報導。

【圖、文：節譯自歐洲太空總署網頁】

請按左下角「外部連結」觀看有關夏帕雷利登陸器登陸火星影片

https://www.youtube.com/watch?v=s3WCtJt46qU

由2011年下半年開始，機遇號火星車一直在直徑為二十二公里的奮進隕石坑（Endeavour Crater）西部邊緣活動。 機遇號曾經在那裡露出的岩層中，發現黏土物質。黏土物質是火星上曾經有水的證據之一，證明遠古時代的火星可能曾有適宜生命的濕潤環境。

探索火星溝渠將是機遇號從10月1日開始，為期兩年新任務期中的第一個任務。這個溝渠位於機遇號現在位置以南約一公里的地方，呈東西走向，有兩個足球場那麼長，機遇號將會在整個溝渠中走一遍。

機遇號項目首席科學家、美國康奈爾大學的史提夫·斯奎爾斯（Steve Squyres）指出，從上世紀七十年代起，科學家從火星探測衛星拍攝到火星表面由液體沖刷形成的溝渠照片，但從未在地殻表面近距離查看過，我們希望弄清楚這種液體是否是混雜著大量碎石與水的泥石流，還是大部分是水但含少量其他物質的水流。

在探索完這個溝渠後，機遇號接下來將第一次開進奮進隕石坑的內部，對其中的岩石展開研究。斯奎爾斯說：「奮進隕石坑外部平原的岩石含有豐富的碳酸鹽，應該形成於與水相關的過程中；而隕石坑內部很久之前曾有水流入，所形成的岩石可能與外部有所不同。」

【圖：美國太空總署；文：綜合自互聯網新聞報導；新聞訊息由林景明提供】

根據剛剛公佈的《國土資源第十三個五年科技創新發展規劃》，在未來五年中國將深化大數據與地球系統知識發現研究，推進極地與行星地質研究，加強極地地質、極地地球物理勘探、冰川的運動和變形、極地環境變化、極地能源和生態資源、冰層鑽探技術、冰芯中的微生物學等極地科學探索。開展火星和月球試驗場建設研究、將地球-月球-火星星進行對比研究，推動月球和火星物質組成、構造遙感識別與解譯及演化分析與綜合研究，開展月球重力、磁力綜合解釋與深部結構研究，編輯月球與火星地質圖。

地質學界為什麼研究行星地質？據中國地質調查局有關負責人介紹，月球是地球唯一的天然衛星，火星與地球同為行星。深入研究地球系統,離不開對月球、火星的研究。中國地質調查局自2007年開始，開展了月球遙感地質、月球重力場、編繪月球圖、火星實驗場對比選址、微型鑽機的研究工作並取得重要進展。

【圖、文：綜合自互聯網有關中國太空新聞報導；新聞訊息由林景明提供】

香港天文學會四十二屆第四期會訊已經出版，內容包括：

成功直接探測到重力波
回顧哈佛折射望遠鏡的中國情緣
中學生天文活動回顧與作品欣賞

【圖：香港天文學會】

台北市立天文科學教育館在10月15日（星期六）擧行今年度台灣業餘天文研討會。硏討會目的是集合台灣地區各界天文團體、業餘同好與學校教師、學生共同參與，提供台灣業餘天文界一個交流分享的平台，並共同討論如何推動台灣的業餘天文發展。研討會中包括

十個專題報告：
天文魔法宅急便 （台南市南瀛科學教育館張敏悌）
學校天文台路線修正與科普展望 （台中一中天信天文臺王嘉輝）
以手繪素描作天文目標的觀察記錄 （業餘觀測家王德劭）
高中天文社的發展、活動─以麗山星宇天文社為例（麗山高中星宇天文社陳冠廷）
三條界線的跨越─全國大學天文社聯盟的成果與展望 （全國大學天文社聯盟歐柏昇）
天文種子在地紮根（嘉義市天文協會黃傅俊）
電波流星觀測（中華民國業餘無線電促進會莊焜亮）
天文教育之推廣（台灣親子觀星會林明濬）
行星觀測隊的成立與作業（業餘天文行星觀測隊劉志安）
2016年印尼日全食的攝影與觀測（台北市天文協會陳立群）

專題演講：
從羅賽塔任務到地面觀測的重要性（國立中央大學天文研究所林忠義）

歐洲太空總署全天域影片欣賞：
從地球到宇宙

【圖、文：節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

昨日午夜香港時間23時36分，美國藍色起源（Blue Origin）公司第五次發射他們研發的新謝潑德火箭（New Shepard rocket），成功測試太空船的逃生系統（In-flight Escape System），同時也是謝波德一級火箭第五次成功回收。

新謝波德火箭升空四十五秒後，太空船的逃生艙與火箭成功分離，當時火箭的時速大約為766公里，視頻裡逃生艙搖擺的幅度有些大，在發射升空一分五秒後，逃生艙的降落傘打開，四分十五秒後，逃生艙成功著陸。

藍色起源是一家位於美國華盛頓州肯特市的私人太空公司，由亞馬遜公司創始人貝佐斯（Jeffrey Bezos ）於2000年創辦。公司的火箭都是以美國著名太空人的名字命名，謝潑德是第一進入太空的美國太空人。

【圖：互聯網；文：節錄自NASA中文網頁；新聞訊息由林景明提供】

注意：「NASA中文」是中國大陸報導美國太空總署消息的網站，並非國太空總署官方網站，與美國太空總署無任何關係。