天文新聞

中國昨日成功發射高分三號衛星

高分三號衛星發射情況
中國首顆一米分辨率C頻段多極化合成孔徑雷達衛星,8月10日6時55分在太原衛星發射中心用長征四號丙運載火箭成功發射。高分三號衛星將顯著提升中國對地遙感觀測能力,是高分專項工程實現時空協調、全天候、全天時對地觀測目標的重要基礎。

高分三號衛星具備十二種成像模式,涵蓋傳統的條帶成像模式和掃描成像模式,以及面向海洋應用的波成像模式和全球觀測成像模式,是世界上成像模式最多的合成孔徑雷達衛星。衛星成像幅寬大,與高空間分辨率優勢相結合,既能實現大範圍普查,也能詳查特定區域。衛星設計使用壽命八年,能為用戶提供長時間穩定的數據支撐服務,大幅了提升衛星系統效能。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

天文學家評選出二十大適居系外行星

畫家筆下的刻卜勒62e系外行星
耗資六億美元的刻卜勒太空望遠鏡於2009年發射升空。目前刻卜勒太空望遠鏡已發現四千多顆候選行星,天文學家認為其中二百一十六顆適居行星(habitable planets)可能存在生命。現在研究人員通過分析此前收集的數據,進一步縮小了範圍,評選出刻卜勒太空望遠鏡發現的二十大適居系外類地行星。

適居帶是指一顆行星周圍的一定距離範圍,在這一範圍內水可以以液態形式存在。因此如果一顆行星恰好落在這一範圍內,那麼它就被認為有更大的機會擁有生命或至少擁有生命可以生存的環境。研究人員基於這些系外行星的組成部分將其重新歸類:比如屬於岩石行星或氣態行星。

在研究人員最終選出的二十顆適居系外行星中,包括了 刻卜勒-62f及刻卜勒-186f等。 刻卜勒-62f距地球一千二百光年,體積較地球大40%,吸收光照為地球的41%,而刻卜勒-186f位於天鵝座,距離地球約五百光年,體積比地球大10%。

這項研究的作者斯蒂芬·凱恩(Stephen Kane)表示, 還是有很多的候選行星,但我們利用望遠鏡研究這些行星的時間有限。這項研究是一個重要的里程碑, 回答了生命在宇宙中有多普遍及宇宙中類地行星有多常見等問題。這項研究的目標是幫助天文學家在未來的特定項目研究中縮小範圍。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】

紫金山天文台科學家高精度直接測量重力波速度

重力波速度與光速相對偏差”測量預期達到的精度
廣義相對論預言重力波在真空中的速度為光速。2015 年9 月之前重力波從未被直接探測到,也就不可能直接測量其速度。如果重力波速度小於光速,現有的極高能宇宙線觀測要求該相對偏差小於10^-15。但在很多的重力理論模型中重力波速度可以超過光速,目前對此相關限制很弱。所以重力波速度的直接測量具有非常重要的科學意義。

重力波速度的直接測量目前主要有兩種方案: 一種是基於各重力波探測器接收到重力波信號的時間差來計算,目前這種測量的精度非常低;另一種測量的原理是:如果重力波速度不同於光速,那麼宇宙學距離上的重力波爆發訊號與幾乎同時發出的電磁輻射訊號到達觀測者時將產生一定的時差,通過這個時差就可以給出重力波速度偏離光速的幅度的上限。

2015 年9月14日在LIGO 重力波探測器成功探測到GW150914 後大約0.4 秒,Fermi 衛星上搭載的伽馬射線暴監視器(GBM) 探測到了一個持續約1 秒的微弱伽馬射線暫現源。儘管還存在一定的爭議,但Fermi/GBM 的一個專門的數據分析小組認為這個訊號的顯著性達到3 倍標準差,它在時間與空間上與GW150914 也基本吻合,極有可能成協。李翔、張富文、袁強等人第一時間對該成協的物理意義進行了深入探討,尤其是通過計算得到,如果重力波速度超過光速,那麼其相對偏差應小於10^-17。如果GW150914 與Fermi-GBM 的伽瑪射線訊號的成協是真實的,那麼這是人類首次對重力波的速度做出的高精度直接測量。

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

曾經拿過奧運跳水金牌的女天體物理學家

斯泰西·鮑威爾在2012年得奧運金牌
斯泰西·鮑威爾 (Stacie Powell 1985年12月18日出生)博士是潛水員和天體物理學家。 她曾經代表英國參加在北京擧辦的2008年夏季奧運會跳水項目,並且在2012年倫敦夏季奧運會取得十米高台跳水金牌。

她畢業於劍橋大學,在該校的天文研究院從事天體物理研究。她未進入劍橋大學之前,花了一年時間在美國哈佛-史密森天體物理中心工作 。她現在從事天文教學的工作

【圖、文:綜合自互聯網維基百科;新聞訊息由中國國家天文提示】

香港民航處指觀星人士不恰當使用激光指星筆干擾航機飛行可被檢控

利用綠色激光指星筆輔助辨認星座
隨天文儀器及數碼攝影器材普及,近年香港多市民進行觀星和星空攝影,很多時觀星人士及一些導師都會攜帶及使用一種輕便的綠色激光發射器(簡稱為指星筆)發出強烈激光指向星空,輔助找尋目標星體及指導辨認星座。可惜部分人士沒有安全意識及黑夜中未留意是否指向飛行航道中的飛機。

民航處表示,雖然並非故意,但這些行為對於正在飛行中的飛機上機師和輔助飛行員,會引致注意力分散,甚至出現暫時性閃盲,危害飛行中的飛機及乘客安全。如果市民觀星使用激光指星筆指向天空,有可能危害飛行中的飛機及駕駛人員,按照法例可以逮捕有關人士,並且進行檢控和判處刑期。

【圖:互聯網】

造成月球雨海誕生的小行星可能達原行星等級

雨海盆地
根據美國布朗大學(Brown University)彼得·舒爾茨(Pete Schultz)等人的最新研究:在約三十八億年前砸中月球表面,使月表形成雨海盆地(Imbrium Basin)的小行星,直徑可能達二百四十公里左右,比先前預估的還大兩倍左右,質量則比先前預估的還大十倍左右;這已是太陽系早期誕生的原行星(protoplanet)的大小,因此這項發現或許有助於天文學家研究月球正面的那些謎樣地質特徵,也可藉此瞭解太陽系早期演化的狀況。

舒爾茨表示:以前的研究則僅依據電腦模擬而來,其中模擬出撞擊月表造成雨海盆地的小行星,直徑僅有八十公里左右。但是,他們新研究則是根據月表上所見的地質特徵估算而得,所以能更貼近真實情況。而這樣的估算方式,除了月球之外,未來也可以推廣應用 在火星和水星等天體上,它們在太陽系早期都可能被原行星級的小行星撞擊過。

雨海位在月球正面(月球始終面對地球的那一面)的西北象限,直徑約一千二百公里。這個盆地周圍環繞著細槽(groove)和長溝(gash),是這個盆地在形成當時,岩石從撞擊坑向外飛濺形成的,這些地質特徵都頗大,大到從地表用小型望遠鏡都能看到。這類地質特徵被稱為「雨海蝕刻(Imbrium Sculpture)」,從雨海盆地中心向外呈現輻射狀分佈,就像是腳踏車輪胎的輪幅一般,不過這些雨海蝕刻主要集中在雨海盆地的東南側。由此顯示:這顆小行星應是斜斜地由西北方而來,而不是垂直於地面的筆直撞擊。

然而,除了從中心向外輻射狀而出的地質特徵之外,還有第二組角度不一樣的細槽,似乎是來自西北區,沿著小行星撞擊的方向與軌跡分佈。科學家們一直不清楚這組細槽到底是怎麼形成的。舒爾茨等人在美國太空總署艾姆斯研究中心(Ames Research Center)的垂直射擊靶場(Vertical Gun Range)進行特高速撞擊實驗(hypervelocity impact experiment),透過實驗結果,舒爾茨等人認為這些細槽應該是小行星的大片碎塊剛觸及月表時,在地表上刮出來的結果。舒爾茨等人因而反過來利用這些刮出來的細槽估算小行星的大小。

垂直射擊靶場內設有一座十四呎的加農砲,發射小型砲彈的速度最高可達每小時25,750公里,並利用撞擊板和高速相機來記錄彈道動態。在舒爾茨等人的低角度撞擊實驗中,他們注意到撞擊體傾向於在最初接觸撞擊板表面時咖使分裂。最初接觸點實際上位在最終撞擊坑的後面或所謂的「靶區前段(up-range)」,這裡也是撞擊體從撞擊板表面下掘最多的地方。撞擊後的碎塊繼續以高速前進,刮過撞擊板表面而造成刮痕。關鍵點是:這些碎塊造成的細槽的方向並不是順著撞擊坑由中心向外的徑向,而是來自最初撞擊的地方。實驗結果與在月表上觀察到的結果相同。

由實驗成果,舒爾茨等人再藉由電腦模擬,找出大如月面撞擊尺度所需的物理因子。最後得出造成雨海盆地的元兇,其直徑應在二百五十公里左右,甚至可能達三百公里。這已經是原行星的規模了。

【圖:美國太空總署;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】

南極中微子天文台並未探測到惰性中微子仍在繼續搜尋

南極冰立方中微子天文台
深埋在南極大陸冰雪中的巨型粒子探測器,公佈對一種名為惰性中微子(neutrinos)的假設粒子的尋找結果:答案是完全沒有發現。上的結果並不意味著對這種亞原子粒子長達數十年尋找的結束,但它是至今為止惰性中微子不存在於物理學家希望的質量範圍內的最有力證據。

中微子無處不在:每秒兆個中微子飛過人們的身體。但它們與其它物質的相互作用十分微弱,難以捕捉,這就需要大型地下實驗設備,探測中微子物質碰撞。目前,科學家已經發現三種中微子:電子中微子(electron neutrinos)、渺子中微子(muon neutrinos)和濤子中微子(tau neutrinos),它們也能隨著行進改變自己的類型。

【圖:互聯網;文:節錄自中國科學院高能物理研究所網頁;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》

南極冰立方中微子天文台 (IceCube Neutrino Observatory,簡稱 IceCube)是由美國國家自然科學基金會資助的,由86根裝備了傳感器的電纜所組成,這些電纜一頭連在地表實驗室中,另一頭從冰洞向下延伸至2.5公里的深度。 該天文台耗資2.79億美元,是同類天文台中最大的一座,它的使命是去搜尋可以穿透幾乎所有物質的神秘亞原子微粒:中微子。

【補充資料:百度百科】

有科學家指金星才是太陽系首顆存在生命的星球

遠古時期金星表面可能有一片淺海
美國和瑞典的科學家稱,金星上存在生命生活的可能條件,遠古時期或有生命存在。

科學家認為,若金星公轉週期比現在少十六天,則其大氣層和地表溫度便可與地球相同。 七億一千五百萬年前,金星上的氣候未必適宜生命生存,但若其表面自古以來就有一片淺海,那麼在更遠古的時期就可能有原始生命存在。

科學家還製作了氣候變化的立體電腦模型,用以研究金星三十億年間的氣候變化。

【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】

火星上撞擊隕石坑很難找到生命存在的證據

火星表面的隕石坑
科學家從火星表面的樣本分析至今,仍然沒有確切檢測出火星有機物質,可以作為過去或現在有生命存在的指標。這些無結論的結果意味著研究人員需要在深入火星地底才能找到這些有機化合物。 因為遺留在沉積岩石中的有機遺物,受到流星撞擊和太陽的有害輻射,會分解有機物的化學成份。

一隊來自倫敦帝國學院和愛丁堡大學的科學家,在實驗室中複製隕石撞擊爆炸事件。這項研究的目的是看看在包藏在岩石裹面的有機化合物,是否能夠在隕石撞擊火星表面,爆炸下的極端條件下,仍然存在。研究結果顯示,岩石經過隕石撞擊,會將保留在岩石中的有機物體摧毀。即使火星早期曾經有生命存在這個地區存在過,在這些隕石坑鑽探挖掘,只會錯誤地顯示一個沒有生命的火星。

【圖、文:節譯自倫敦帝國學院新聞公佈】研究全文刊登在已經出版的《今日科學》期刊

早期的金星可能曾經適合孕育生命

金星灼熱的表面
金星稱為地球的孿生兄弟,他的體積和地球相近,但它和地球上的一切都不相同:灼熱、乾燥並且被有毒煙雲籠罩。

不過,就在十億或二十億年前,這兩個任性的兄弟可能更加相似。最新的電腦模擬顯示,早期的金星看上去和地球很像,並且甚至可能是適宜生命居住。

「這是關於金星的一個重要未解之謎:開始時似乎和地球極為相似,但後來是如何變得如此不同的?」來自美國亞利桑那州圖森市行星科學研究所的大衛·格林斯潘(David Grinspoon)介紹說。

格林斯潘和同事並非是最先想到金星曾經宜居的人。它的大小、密度和地球類似,並且兩顆行星形成時是如此的靠近,以至於它們由相同的塊體材料構成。金星還擁有異常高的氘氫原子比。證明它曾擁有大量的水,只不過隨著時間的流逝神秘消失。

為了模擬早期金星,研究人員借助了通常用於研究地球氣候變化的環境條件模​​型。他們創建了針對金星的四個版本,每個在諸如從太陽那裡獲得的能量、一天的長度等細節上都有所不同。由於關乎金星氣候的信息非常匱乏,該團隊為模型填充了一些有根據的推測。他們還添加了一片佔地球海洋體積一成且覆蓋了約六成金星表面的淺層海洋。

通過觀察每個版本可能如何隨著時間的推移演化,研究人員表示,他們相信金星可能和早期地球極為相似,並且在很大一部分時間裡是適宜居住的。最樂觀的情形是它擁有適宜的溫度、厚厚的雲層,甚至偶爾會降下小雪。

【圖、文:節錄自科學網頁新聞;新聞訊息由林景明提供】

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