天文新聞

新的木星射電圖像揭露木星雲帶底下的情況

三個波段的木星射電圖像
美國加州大學柏克萊分校天文學教授恩·德佩特(Imke de Pater)為首的國際研究小組,使用位於新墨西哥州的聖阿古斯丁平原上,最新升級的甚大天線陣(Very Large Array,簡稱 VLA)建立了至今最詳細的木星大氣層射電圖像,令到我們可以用肉眼看見木星多姿多彩的斑點和旋轉雲帶下,大量氨氣(ammonia gas)活動情況。

天文學家通過測量木星發射4GHz至8GHz的無線電波,研究氨氣吸收電波,從而計算出木星大氣層之下一百公里的氨氣濃度。顯示木星大氣層從上到下的立體運動情況,並且了解木星出現各種天氣的原因。

【圖、文:節譯自加州大學柏克萊分校新聞公佈】研究全文刊登在6月3日出版的《科學》期刊

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https://www.youtube.com/watch?v=AWz2cn0j25Y

黑子去了那兒

今日的太陽表面沒有黑子出現
太陽目前正處於第24活動周期中,這個周期的極大期落在2014至2015年,現在正處於黑子數量逐漸減少的下降階段。根據以往歷史記錄,每個太陽活動周期中,下降階段所耗的時間通常比上升階段久且緩慢;然而,太陽黑子數居然就從前日(6月3日)開始降為零,整個日面沒有任何黑子的蹤跡,如下圖美國太空總署太陽動力觀測衛星( Solar Dynamics Observatory)6月4日拍攝的太陽影像,持續到今天(6月5日)仍不見有黑子出現。

這意味著什麼?太陽活動周期像來回擺動的單擺,黑子數量有多有少,由少至多再回復少的狀態,一個周期平均約為十一年。如今的無黑子狀態是趨向低黑子數的象徵,白話點說就是:太陽活動正進入極小期!

不過,這幾日的無黑子狀態還只是暫時的,在可見太陽表面以下之處還是存在許多磁節點,這些磁節點很快會會浮出太陽表面而形成新的黑子。現在的太陽活動周期並未結束,但會很快地衰退。太陽物理學家估計:黑子數抵達谷底的真正極小期很可能會落在2019至2020年;而從現在到極小期之間的這段時間,將三不五時地出現無黑子狀態。起初,無黑子狀態只會持續幾天,之後變成持續數週,再然後可能會好幾個月都見不到半顆黑子。

不過,不要以為太空天氣也會就此趨於寧靜。太陽極小期會帶來許多有趣的變化。例如:太陽發射出的極紫外輻射量會減少,地球高層大氣因而會降溫並潰縮。這種狀況有利於太空垃圾聚集在地球周圍。此外,太陽圈(heliosphere,太陽系勢力範圍)也會縮減,使得地球能更接近星際空間,如此一來,銀河宇宙線(galactic cosmic ray,來自銀河系本身的高能粒子)能更容易穿透至太陽系內側。事實上,地球已經處在宇宙線潮(cosmic ray surge)之中了,以探空氣球測得的中緯度平流層的宇宙線強度比一年前增加了12%左右。

【圖、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】

晶片衛星將飛抵國際太空站

畫家筆下的晶片衛星發射器將晶片衛星彈出太空
今年7月6日,大約有一百個咭片大小的晶片衛星(Chipsat)發射到國際太空站。在短短幾天的測試中,這些微型衛星將傳輸有關其能量載荷和方位的數據,然後漂移出軌道,在地球大氣層燒毀。研究人員表示,這些微型衛星有望為科學家提供探測太陽系的新方法。

這些晶片衛星叫做「小精靈」(Sprite),它們邊長約為3.2厘米,重約5克,帶有一對60毫安的太陽能電池、一個收音機及一架天線。當電流通過一個線圈時,可將晶片變成與地球磁場對齊的羅盤指針,使晶片衛星能夠控制方位;也可通過重新編程,讓其飛離國際太空站。

「小精靈」是微型衛星家族的最小成員。自2003年,科學家已發射了數百個邊長為十厘米的「立方體衛星」Cube Sat,僅去年就發射了一百二十多顆。

晶片衛星更小、更便宜,可被用作一次性傳感器,對危險或有毒的環境進行探測。研究人員已證實,「小精靈」衛星能在太空極端環境中生存。2011年,三個晶片衛星被附著到國際太空站外部,當科學家2014年重新找到它們時,它們仍在工作。不過,對於長期的星際探索任務來說,晶片衛星還需具備更好的激光通訊能力。研究團隊有自信能做到這一點。

【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】

歐洲南方天文台簽約在智利建造全球​​最大光學望遠鏡

畫家筆下的全球​​最大光學望遠鏡
歐洲南方天文台5月25日在德國慕尼黑加興(Garching)總部舉行的典禮上,與三間意大利工程公司簽署價值四億歐元的合約,建造全球​​最大光學望遠鏡。這三家公司將建造支撐歐洲極大望遠鏡的巨大三十九米鏡面的主體結構,以及圍繞它的圓頂建築。

望遠鏡的圓頂高八十米,重五千公噸,望遠鏡的移動部分重三千公噸,估計需要四百八十萬工作小時進行設計和建造。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

大部分月球內部存在的水可能是小行星撞擊月球後遺留下來的

小行星撞擊月球時月球表面仍然充滿溶岩
科學界曾經認為月球上沒有水,但各種研究逐漸顯示月球內部有水的存在。不過科學家仍不清楚水是在何時、以那種方式輸送到月球,以及小行星和彗星在這方面發揮了多少作用。

來自英國、美國和法國的研究人員利用同位素分析等方法,比較了來自月球、小行星和彗星的樣本,最後認為月球上大部分水來自小行星。在大約四十五億年到四十三億年前,當月球形成初期,一類稱作「碳質球粒隕石」的含水小行星撞擊月球,為它帶來大量的水份。

研究人員認為,小行星在送水的過程持續約一千萬年到兩億年之間。當時月球上出現大量岩漿,小行星和月球碰撞後,岩漿的表面會形成一個熱力蓋,阻擋了水在高溫下變成氣體逃逸至太空,這讓水最終留在了月球內部。

至於月球上水的其它來源,研究人員認為月球內部水存量中有不到兩成來自彗星撞擊,另有小部分水可能來自早期地球與行星撞擊產生的碎片。有一種觀點認為,月球誕生於地球與一顆行星的撞擊,大量碎片形成了月球。

不過,研究人員也表示這些關於月球水來源的分析只是一種推測,還存在很多未知因素。報告作者之一、英國公開大學(Open University)學者傑西卡·巴恩斯(Jessica Barnes)博士表示,此前美國太陽神登月任務帶回的月球樣本中,研究人員至今只對2%的樣本進行了內部水含量分析。此外,這些樣本都來自月球同一片區域,大大限制了研究人員對整個月球展開深入分析。

【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】

天文學家發現緻密球狀星團內67顆新變星

M54球狀星團
位於人馬座的M54球狀星團,距離地球大約八萬七千光年之遙,是天文學家青睞的目標。最近一組由歐洲南方天文台羅伯特·菲格拉·嘉米斯(Roberto Figuera Jaimes)領導的國際研究團隊,利用歐南台的1.5米望遠鏡對該星團密集的中央區域的恆星做了高精度的測光,分析了1,405顆恆星的光變曲線。由於該項工作的成功開展,導致發現67顆新變星30顆天琴座RR型變星,21顆長週期不規則變星,3顆半規則變星,1顆室女座W型變星,1顆食雙星,11顆尚無歸屬的變星。

【圖:美國太空總署;文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究論文5月23日發表於論文預印本伺服器arXiv上

中國公佈探測重力波計劃路線圖

太極計劃標誌
中國科學院首席科學家今日公佈在太空探測重力波的「太極計劃」路線圖。預計在2016年至2020年年進行預研和關鍵技術突破;2020年至2025年進行關鍵技術應用和驗證;2025年至2033年進行測試和發射。

屆時中國將分別發射三顆衛星,位於等邊三角形的頂端。三顆衛星組成的重力波探測衛星群組,用激光干涉方法進行中低頻波段重力波的直接探測。

「太極計劃」的主要科學目標是觀測雙黑洞合併和極大質量天體合併時,產生的重力波輻射,以及其它的宇宙重力波輻射過程。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

「重力波」中國大陸譯作:引力波

天宮二號年底發射屆時展開十多項科學實驗

天宮二號模型
中國載人航天工程總設計師周建平透露,中國將在今年下半年發射天宮二號。該太空實驗室由中國空間技術研究院研製,根據設計可同時承載三名太空人在太空工作。天宮二號會由新一代的長征七號運載火箭從新建的海南省文昌衛星發射中心發射升空。天宮二號太空實驗室將會有前後兩個交會對接口,可以與神舟號載人飛船以及類似天宮一號目標飛行器的無人貨運太空船同時對接。

天宮二號屆時將會展開十多項科學實驗,包括:太空與地面量子密鑰分配與激光通訊試驗、伽馬暴偏振探測、液橋熱毛細對流實驗研究、多樣品材料太空生長實驗、太空高等植物培養實驗等項目。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

朱諾號太空船穿越木星與太陽的引力邊界

畫家筆下的朱諾號太空船
美國太空總署木星近極軌道飛行器:朱諾號(JUpiter Near-polar Orbiter,簡稱 Juno)太空船預計於2016年抵達木星,進入一個橢圓形極軌軌道來研究這顆巨型氣態行星。朱諾號將反復來回於行星和其帶電粒子輻射強帶之間,在約一小時內,它可以從一個極移動到另一個極,用最接近的方法抵達五千公里的雲層頂部。

朱諾號的主要目標是提高人類對木星形成和進化的理解。它對木星的研究將有助於了解人類自己太陽系的歷史,並提供關於行星系統如何形成、如何在銀河系內外發展的新見解。

自五年前啟動以來,當朱諾號飛船加速通過太陽係時,有三股力量在​​拖拽著它:太陽、地球和木星。

朱諾號項目主管表示,現在木星的引力作用與太陽的作用齊驅並駕。而接下來木星引力將成為主宰,其他天體對探測器的軌道擾動會減少到微不足道的地位。朱諾號於2011年8月5日啟程,它將於今年7月4日執行一個木星軌道進入的動作,開啟一個三十五分鐘主發動機的燃燒過程。這意味著飛船目前1,950公里每小時的速度將發生改變。一旦進入軌道,飛船將環繞木星軌道運行三十七週,掠過五千公里以上的雲層頂部。

【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】

印度計劃六月底將一次發射二十二顆衛星

印度太空研究組織標誌
印度太空研究組織宣佈,6月底將在單一任務時發射二十二顆衛星,其中三顆屬於印度國防用途的衛星,其餘為商用衛星。印度試圖通過這種方式尋找降低成本提高效率的航天發展模式。如果發射成功,將超越中國去年長征六號的一箭二十星,創造新的亞洲紀錄。
  
一箭多星,對星箭分離技術、衛星控制技術、測控技術等具有很高的要求。目前,只有美國、俄羅斯、中國、印度、歐洲太空總、日本等掌握一箭多星技術。2013年11月,美國創造了一箭二十九星的世界紀錄,兩天後,俄羅斯用一箭三十二星改寫紀錄。2014年6月,俄羅斯第聶伯運載火箭(Dnepr rocket)再次以一箭三十七星刷新紀錄。

印度曾於2008年4月28日成功進行一箭十星發射,創造亞洲紀錄。2015年9月20日,中國長征六號成功將二十顆微小衛星送入軌道,創造亞洲紀錄,並保持至今。

【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】

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