天文新聞

科學家發現水星表面擁有大量的碳

水星上與眾不同有暈暗環繞的火山口
一直以來,科學家備受水星黑色表面成因問題的困擾。雖然水星是最靠近太陽的行星,但實際上它反射的太陽光線比月球要少得多。月球表面有豐富的富鐵礦物,決定了月球表面亮度,而水星表面的富鐵礦物十分稀有。一年前,科學家們提出,水星的黑色表面是由於碳的逐漸積累形成的,而碳來源於進入太陽系的彗星。

近日,由約翰霍普金斯大學(Johns Hopkins University)應用物理實驗室帕特里克·佩普洛斯基(Patrick Peplowski)率領的科學團隊使用信使任務的數據,確認水星表面含有豐富的碳。然而,他們也發現碳並非來源於彗星,而更有可能是在水星內部形成的,通過衝擊作用來到水星表面。

儘管科學家們認為碳是水星表面呈黑色的原因,但並沒有直接證據。科學家們使用信使號上的中子分光儀對碳進行分解,得出的結論是:碳和水星上顏色最深的物質相關,該物質極有可能產生於地殼深處。同時他們也使用中子和X射線確認了鐵中不含有這種暗色物質,與之相反,富鐵礦物是月球表面發黑的原因。  

去年,隸屬於美國太空總署的信使號探測器在距離水星地表一百公里的範圍內進行軌道運行,獲得了詳實的數據。在獲得這些包括碳測量在內的數據後短短幾天,2015年4月,信使號撞向了水星。中子分光儀的測量數據證實,當信使號經過顏色最深的區域時,地表產生了大量低能中子:高碳存在的標誌。

【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】

紫金山天文台首次揭露銀河系外旋臂分子氣體結構

紅色圓圈為位於銀河系外旋臂的分子雲
中國科學院紫金山天文台巡天研究團組利用青海觀測站13.7m毫米波望遠鏡的CO巡天數據,首次比較完整地揭露位於銀河系第二象限處的外旋臂的分子氣體結構。

外旋臂是銀河系的一條主旋臂。在銀道坐標系的第二象限處,它大約距離我們5-7kpc,約1.6萬至2.3萬光年。由於距離如此之遠,它的分子氣體信號十分微弱,以往的巡天只能探測到該旋臂上的極少數明亮的分子輻射。「銀河畫卷」巡天研究團組利用青海觀測站13.7m毫米波望遠鏡在銀經100°至150°範圍內共探測到了457塊位於外旋臂上的分子雲,其中332塊(約69%)為新發現的,分子雲總質量超過300萬太陽質量。

【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】

如圖1所示。研究結果即將在美國的《天體物理學雜誌增刊》(The Astrophysical Journal Supplement Series) 上發表。

中國科學院光電所在大型非球面鏡在位檢測技術研究中取得突破

四台激光跟踪儀標定擺臂式輪廓儀旋轉軸空間狀態
大型非球面光學系統在天文觀測和空間光學等領域得到了越來越廣泛的應用,已成為當前和未來相當長時間內光學系統發展的主流。然而,大型非球面(尤其是凸非球面)的在位檢測非常困難,是製約此類光學系統發展的技術瓶頸之一。針對此問題,國內外相關研究的一個熱點是如何應用擺臂式輪廓檢測技術進行高精度的在位檢測。

中國科學院光電技術研究所景洪偉課題組的科研人員,在擺臂式輪廓儀旋轉軸空間狀態標定技術研究中開發了一種利用四台激光跟踪儀的高精度測距信息解算高精度空間待測點三維坐標的技術,解決了使用單台激光跟踪儀對擺臂式輪廓儀旋轉軸空間狀態進行標定時精度偏低的問題。他們開展了四台激光跟踪儀的空間佈局研究和測量算法研究,將測量不確定度從U=11.8″提升到U=2.4″。在此基礎上,形成首台基於擺臂式輪廓檢測技術的工程實用化樣機,可滿足實際工程測量的要求。

【圖、文:節錄自中國科學院光電技術研究所網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

被掩藏的恆星巨人寶寶

銀河系南天氫離子區星表第106號
天文學家利用歐洲南方天文台位在智利Paranal觀測站的超大巡天望遠鏡( VLT Survey Telescope,VST)拍攝的,本篇主角是影像中間偏上的RCW 106,位在南天的矩尺座方向,距離地球約12,000光年遠,主要由氫氣所組成;星雲中的氫氣被年輕而熾熱的大質量恆星所發出的強烈輻射游離成氫離子(標示為H II,II為羅馬數字2),使得它們發出紅色的光輝,在1960年被澳洲大學斯壯羅山天文台( Mount Stromlo Observatory)Rodgers、Campbell和Whiteoak等人編入銀河系南天氫離子區星表第106號,故而得到RCW 106之名。

RCW 106本身雖是個氫離子區(H II region),但絕大部分地區還被塵埃遮蔽,所以以可見光觀察到紅色星雲,比真正的RCW 106範圍還小很多。這幅影像中還可見到與RCW 106無關的其他天體,例如影像右方的絲狀結構RCW 103是一個古老的超新星殘骸SNR G332.4-00.4,估計大約是2000年前形成的;左下角的紅色絲狀結構RCW 104則是環繞著熾熱恆星WR 75,這顆恆星是一顆罕見的沃夫-瑞葉星(Wolf–Rayet star)。雖然它們都有著RCW編號,但後期研究發現它們都不是氫離子區。在紅色星雲之間,還點綴著許多暗色區塊,這些都是濃密的塵埃雲。

天文學家對埋藏在RCW 106內的大質量恆星深感興趣,所以必須另外利用波長長一點的其他波段來進行觀測,方才能避開塵埃影像而直擊這些年輕恆星本身。天文學家已經對太陽這種中低質量恆星如何形成有一定瞭解,基本上市氣體雲因自身重力而收縮,在密度與溫度增加到一定程度而點燃核融合反應後,恆星就形成了。然而,像埋在RCW 106裡的最大質量恆星,質量通常達數十倍太陽質量,被天文學家歸類為所謂的O型星(O-type stars),它們的形成過程無法單純以中低質量恆星形成理論來解釋,不清楚它們怎麼能累積聚集這麼多的氣體物質,並保持它們不致潰散的。

O型星是在像RCW 106這類星雲中最稠密之處形成的,所以被塵埃遮蔽而不容易觀測是研究上的其中一道難題,而這種大質量恆星生命之短暫也是研究的另一道關卡。O型星的壽命通常只短短的數千萬年,而質量最小的那些矮星們的受明確可以長達數百億年。還有一個O型星難以研究的問題就是它們要形成,就得累積非常龐大的質量。這種種難題與關卡,使得這類恆星的數量極其稀有,在太陽鄰近區域中,約每300萬顆恆星,只有1顆是O型星。但即使說是「鄰近區域」,但其距離還是沒有近到足以讓天文學家能取得其細節以進行研究,這才讓它們的起源迄今不明。

【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】

有潔癖的銀河系近鄰IC 1613星系

IC 1613 星系
天文學家利用歐洲南方天文台的超大巡天望遠鏡(VLT Survey Telescope,簡稱 VST)上的OmegaCAM 相機拍攝。發現IC 1613矮星系中的太空塵含量極少,使得星系中的個別天體都能清楚呈現而得以詳細觀察研究。這不僅是觀乎星系外觀的問題,實際上,這個星系這種潔癖行為,對我們瞭解鄰近宇宙相當重要。

太空塵由各種重元素所組成,如碳或鐵和比較大的粒狀分子。這些塵粒不僅會遮蔽光線,讓被塵埃包裹的天體很難以可見光波段觀察。且由於塵粒會散射波長比較短、比較藍的光,所以太空塵會讓天體看起來顏色偏紅,天文上稱之為「紅化(reddening)」。天文學家研究這類天體時,必須將紅化因素考慮進去,否則觀測結果的精確度就會大打折扣。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

IC 1613矮星系位在南天的鯨魚座方向,1906年由德國天文學家沃夫(Max Wolf)發現;1928年同為德國籍的巴德(Walter Baade)利用美國加州威爾遜山天文臺(Mount Wilson Observatory)2.5米望遠鏡成功地解析出其中的個別恆星。從這些觀測,天文學家認為IC 1613應該很接近銀河系。事實上,目前已確認IC 1613距離僅約230多萬光年,是本星系群(Local Group)的一員,;本星系群是由包含銀河系在內的50幾個星系組成的小型星系團體。

IC 1613缺乏許多普通小型星系的特徵,例如沒有盤面等,因此被歸屬於不規則矮星系(irregular dwarf galaxy)。然而,這個星系雖然缺乏了許多特徵,卻讓它呈現整潔的形象。天文學家已取得IC 1613的高精度距離,有此成就的原因之一就是因為IC 1613星系內,以及從IC 1613到銀河系的一路上,太空塵都非常稀少,使得觀測結果更清晰而精確的緣故。

【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】

福爾摩沙衛星三號星系發射十週年暨第三屆國際GPS掩星觀測研討會

第三屆國際GPS掩星觀測研討會
福爾摩沙衛星三號(簡稱福衛三號)是台美雙邊科技合作最大規模的計畫,首創以6顆微衛星組成氣象星系,運用先進的全球定位系統電波掩星技術,建立全球大氣即時觀測網。福衛三號自2006年4月15日發射迄今屆滿十週年,已收集全球超過1千萬筆(大氣6百多萬筆和電離層4百多萬筆)資料,提供全球83個國家,超過3,000位專家學者進行氣象預報、氣候變遷、太空天氣與其他相關科學研究使用。其觀測範圍均勻覆蓋全球,可彌補傳統地面站無法觀測的海洋、高山、沙漠、冰原等地區之數據,大幅提高氣象資料觀測點數。

近年來全球大氣環境快速變化,特殊的劇烈天氣出現頻繁,氣象與氣候相關研究儼然已成為全球大氣與地球科學家的首要課題。福衛三號以覆蓋全球的星系方式,接收美國全球定位系統GPS衛星所發射的訊號,經由訊號通過大氣層與電離層時產生的折射,來估算大氣溫度、壓力與濕度,運用於氣象預報模式、氣候變遷、全球暖化等研究,以提高區域性與中、高尺度氣象預報的準確性。歐洲中期預報中心ECMWF分析2012年資料顯示,福衛三號資料量僅占天氣預報所有使用資料的2~3%,對減少預報誤差的貢獻度已由2008年的8.5%大幅提升為10%,貢獻度排名前五名。目前除我國中央氣象局外,加拿大、美國、英國、日本、澳洲、韓國、歐盟等重要氣象預報單位,均已將福衛三號資料納入其氣象預報作業系統中。全球對於即時掩星資料的需求日益增加,世界氣象組織(WMO)更公開肯定掩星資料的效益,世界上鮮少有氣象衛星觀測資料,能如此迅速廣泛受到各國重視。

此外,颱風經常對我國造成極大的威脅,福衛三號觀測資料已被驗證可有效提高颱風路徑與強度的分析。中央氣象局使用氣象區域預報模式對莫拉克颱風進行系集預報,驗證福衛三號資料可以提升侵台颱風路徑及劇烈降雨預報能力;國研院颱洪中心針對2012年23個颱風統計分析顯示,福衛三號資料對颱風路徑24小時預報的準確度可提升10%。另外,惡劣太空天氣變化會造成電離層濃度的急劇改變,進而影響通訊、定位、導航的品質與準確度。我國科學團隊利用福衛三號的電離層觀測資料,首次完整觀測全球電離層電子濃度三維結構與變化,建構第一個全球電離層天氣監測與預報同化模式,領先世界,並首次建構完整全球閃爍指數經驗模式,未來可應用於通訊、定位、導航的品質與準確度之評估和改善。

福衛三號運轉初期,每日穩定提供約2,400筆衛星觀測資料;十年來,除了1顆衛星在2010年失效除役,其他5顆衛星因部分元件老化或電力系統不穩定,目前星系衛星觀測資料量仍可提供每日約650筆。福衛三號對於全球天氣預報及太空天氣監測貢獻卓著,堪稱「最精準、穩定的太空溫度計」,並被國際間評為對未來氣象測候最具影響力的系統之一,台灣也儼然成為GPS掩星技術研究與應用重鎮。國研院太空中心成功地將一個原先任務壽命兩年的實驗型星系計畫,提升為近十年全球氣象單位相當仰賴的唯一掩星星系計畫,展現台灣在氣象衛星領域的貢獻。

【圖、文:節錄自國家太空中心網頁】

香港天文學會完成印尼日全食觀測

完成日食觀測後合照
香港天文學會八位團員上週末啟程前往印尼特納提(Ternate)島進行日全食觀測,昨日在住宿酒店的天台成功觀看日全食現象。期間雖然有薄雲遮擋,但仍然能夠以目視、攝影、射電等方法,將日全食的精彩現象記錄下來。

日食期間,特納提島上有超過四千多位外來的遊客。國際天文聯會、印尼國立航空宇宙研究所(Lembaga Penerbangan dan Antariksa Nasional,簡稱 LAPAN)、日本國立天文台、泰國詩琳公主、泰國國家天文台、其它天文學家和日食觀測者均集中在這個島上。

【圖:劉柱光;縮時影片:鄧鋭禎】

請按左下角「外部連結」觀看有關影片

http://youtu.be/gxb5esXhgFQ

天文學家發現新發現兩顆「熱木星」型系外行星

畫家筆下的熱木星型系外行星
一組智利天文學家團隊根據美國太空總署克卜勒太空望遠鏡開展的K2使命獲取的數據,最近檢測到兩個「熱木星」。這兩顆編號分別為EPIC210957318b與EPIC212110888b的系外行星,是通過徑向速度法發現的,根據後續的觀測,獲得了它們更詳盡的軌道數據與大氣特徴。

EPIC210957318b每4.1天繞它的母恆星旋轉一週,它母星距離地球大約970光年。這顆行星的質量介乎土星與木星之間,近0.65個木星質量。軌道半徑比木星稍大,溫度介乎攝氏584到939度。

EPIC212110888b比木星大而重,大約1.63個木星質量。它繞轉其母星需要三天,溫度大於上述系外行星,介乎攝氏932到1,430度之間。它的母恆星比太陽稍大,徜徉於距離地球約1,270光年開外的宇宙空間。

【圖、文:林景明節譯自物理學機構網頁】研究論文本月5日發表於論文預印本網站arXiv上

天文學家請求航空公司延遲客機起飛時間觀賞日全食

航機上拍攝的日全食
美國自然歷史博物館海登天文館(Hayden Planetarium)的天文學家祖·拉奧(Joe Rao)發現美國阿拉斯加航空(Alaska Airlines)一班編號870的航班,由安哥拉治(Anchorage)飛往夏威夷檀香山的客機,可以在空中觀賞昨日出現的日全食,不過航班原定起飛時間太早,於是他請求航空公司,為了日全食奇景延遲25分鐘起飛。航空公司最終同意拉奧的建議,讓全機人可在空中目睹極美的日全食。

【圖:阿拉斯加航空;文:節錄自互聯網新聞報導】

請按左下角「外部連結」觀看有關影片

「安哥拉治」台灣譯作:安克拉治,中國大陸譯作:安克雷奇

https://www.youtube.com/watch?v=YBoa81xEvNA

今日早上的日全食市民可以從直播點觀看

Slooh 直播日全食過程
今日早上時的日全食,各位可以從直播點觀看全食過程,香港時間上午7時開始

Space.com 網頁
http://www.space.com/19195-night-sky-planets-asteroids-webcasts.html

Slooh Space Camera Webcast
https://live.slooh.com/stadium/live/slooh-live

Verified by MonsterInsights