天文新聞

羅塞塔數據顯示彗星內部並非海綿體結構

楚留莫夫·格拉希門克彗星的樣貌
德國科隆大學萊茵環境硏究所由馬田·栢瑞(Martin Pätzold)為首的研究小組,利用歐洲太空總署羅塞塔探測「楚留莫夫·格拉希門克」彗星(67/P Comet Churymov-Gerasimenko),測量結果清楚證明彗星內沒有大的洞穴,內部亦非海綿體結構,解決一個長期存在的謎團。

彗星是在四十六億年前形成行星時,遺留下來的殘存灰塵和冰的混合物。目前一共有八顆彗星經過太空船的探訪,得到的數據令到科學家可以建立太陽系起源時的基本特徵,解決了有些問題,但又帶出一些新的謎團。

科學家指出彗星的彗核如果結構緊密,它們應該比水重,但是測量結果顯示,它們之中有密度非常低,比水冰低得多,低密度意味著彗星必須是高度多孔的物體。那麼最合理的解釋是,彗星的孔隙率必須與構成內部的冰混合的灰塵顆粒有獨特屬性。事實上早期的太空船探測顯示,彗星塵埃通常不是壓實固體,而是一個蓬鬆聚合,所以塵埃粒有高孔隙率和低的密度的特性。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

天文學家利用卡西尼號數據量度土星光環密度

B環是土星環中最不透明的一個環
一般人的直覺是不透明材料應該比半透明的物質更重,例如,泥濘的水比清澈的水含有更多的灰塵粒。同樣你可能認為,土星的光環,不透明的區域擁有的物質數量一定比透明的區域更多。

可是,這種直覺並不一定是對的,根據最近一個利用美國太空總署卡西尼號對探索土星環所得數據進行研究,分析發現,土星環的透明度和反射率,與物質的密度並無對應關係。

天文學家對B環中心幾乎不透明部分的質量進行了測量,他們通過分析螺旋密度波,來測定多處的質量密度。這些結構精巧的土星環是在土星及其衛星引力的共同作用下形成的。環中波紋的結構,與該處質量濃度直接相關。質量低的環會比質量高的環演化速度更快,也會在隕石等影響下迅速變黑、變暗。因此,B環的質量越低,它就越年輕。其年齡可能只有幾百萬年,而不是通常以為的幾十億年。

分析結果顯示,,B環的平均密度要低於預期,只有A環的二到三倍。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁;新聞訊息由林景明提示】

銀河中心發出的伽馬射線並非來自暗物質

銀河中心爆發的伽馬射線是由其它天文現象造成
伽馬射線是宇宙中能量最高的一種光(或說電磁波)。先前研究認為來自銀河系內側稠密區域的伽馬射線(gamma ray)很可能是那些看不見的暗物質(dark matter)粒子互撞所造成。但根據兩組獨立研究團隊以新式統計分析法所得之最新研究結果顯示:銀河中心爆發的伽馬射線並非來自暗物質,而是諸如毫秒波霎(millisecond pulsar)等其它天文物理現象所造成。

銀河系中心是個非常複雜的區域,且是大質量稠集區,包含密集的星團和超大質量黑洞等,所以天文學家認為此處也應該含有暗物質。但也因此,有許多天文物理訊號都很容易和暗物質訊號混淆。曾有研究發現銀河中心區有暗物質撞擊事件的直接證據,天文學家對此興趣勃勃,認為有助於天文學家瞭解宇宙中暗物質和一般物質之間的關係。

為了分辨或區分暗物質和其他Z輻射源所發出的訊號之間的異同,2團隊分別利用非卜瓦松噪音法(non-Poissonian noise)和小波轉換法(wavelet transformation)等影像處理技術來分析研究費米伽馬射線太空望遠鏡(Fermi Gamma-ray Space Telescope)所拍攝的銀河中心區伽馬射線影像,從中尋找假設中弱交互作用大質量粒子(weakly interacting massive particles,WIMPs)這種暗物質粒子互相撞擊時所產生的伽馬射線看起來會是什麼模樣。

宇宙論學家認為宇宙總質量中有85%由暗物質粒子所組成,但始終沒有直接偵測到暗物質。根據現行公認的暗物質理論,兩個WIMP粒子之間的撞擊會使它們對滅而產生伽馬射線;又根據這個理論,光子這種高能粒子應該會均勻地分布在費米的伽馬射線影像中;相反地,其他伽馬射線源,例如波霎這種自轉非常快速的中子星,在費米影像中則應該呈現獨立的亮點狀。

從費米影像取得的統計分析結果,他們發現光子分布狀態呈現團塊狀而非均勻分布,顯示銀河中心區的伽馬射線不可能是暗物質粒子撞擊所造成。這些伽馬射線真正的來源為何目前尚不明朗,但Lisanti等人認為其中一種可能是非常老、自轉速度非常快的毫秒波霎,或許未來可以利用電波望遠鏡來確認這種想法是否為真。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

人類首個無人駕駛探測器成功登陸月球五十週年

月球九號展覽模型
前日(2月3日)人類首個無人駕駛探測器成功登陸月球五十週年。從1966年無人登月到1969年人類親自踏上月球,這一過程只花了三年半的時間。相比之下,1976年海盜一號成為首個登陸火星的探測器,而等到人類親自登上火星可能要等到2030年,需要六十年的時間,可謂等的頭髮都白了。

首個登上月球的探測器叫月球九號,由前蘇聯發射。在月球九號登上月球前,從1958年開始,蘇聯屢敗屢戰地發射了二十一個月球探測器,月球九號是第二十二個,也是計劃軟著陸月球的第十二個,前面十一個都失敗了。不過那個年代因為技術限制,成功率不高不算什麼丟人的事,美國也和蘇聯一樣,發射的月球探測器同樣失敗率很高。

月球九號在1966年1月31日從今哈薩克斯坦拜科努爾航天中心發射升空,連同軌道器在內總質量1.5公噸,它飛行了近八十個小時,於莫斯科時間1966年2月3日21時45分成功降落在月球風暴洋附近。降落過程中,在距月面不到一米的地方,登月艙與儀器艙分離並自動充氣,緩慢登陸在月球表面,並向全世界發回了月球全景照片。

登陸250秒後,月球九號打開了頂部的四個花瓣狀天線並向地球發送訊號,之後由固定鏡頭和旋轉鏡頭組成的電視攝像機組件開始拍攝著陸區附近的黑白照片。因為當時太陽剛剛從月球的地平線上升起,所以最初拍攝的照片並不理想,直到登陸七個小時後才向地球發回了第一批照片。

月球九號在月面一共工作了四天的時間,直到1966年2月7日因電池耗盡而結束工作。蘇聯對月球九號傳回的數據分析得出結論:月球表面是堅固的,人類完全可以降落在月球上。在這之前,很多人甚至認為人類登陸月球會陷進月壤中,這顯然被證實是荒誕的。就在蘇聯的探測器成功著陸月球後四個月,美國的勘測者一號也成功軟著陸在月球風暴洋,但是比月球九號遲了四個月。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁】

飛碟形狀年輕恆星的塵埃盤

蛇夫座ρ星雲
天文學家利用位在智利的阿卡塔瑪毫米/次毫米電波陣列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)和位在西班牙的30米IRAM電波望遠鏡,首度測直接測量到一顆年輕恆星周圍的塵埃盤中大型塵粒的溫度;這些塵粒主要位在塵埃盤的較外側,而盤中則有行星正在形成。有趣的是,天文學家發現這個暱稱為「飛碟(Flying Saucer)」的年輕恆星周遭這些大型塵粒的溫度約攝氏零下266度,比預期的還要低很多,顯示現有的塵埃盤理論模型必須再更新修正。

由法國波爾多天文物裡實驗室(Laboratoire d'Astrophysique de Bordeaux)Stephane Guilloteau領軍的研究團隊測量離地球約400光年的蛇夫座ρ(Rho Ophiuchi)恆星形成區內一顆年輕恆星周圍大型塵粒的溫度。這顆年輕恆星編號為2MASS J16281370-2431391,周圍有由氣體與塵埃組成扁平盤狀結構,應該正處於行星形成的早期階段,因此又稱為原行星盤(protoplanetary disc)。這個特別的盤狀結構恰好側面面對地球,使得從地球所見的可見光影像像是飛碟一樣。上圖顯示的是蛇夫座ρ星雲(Rho Ophiuchi Nebula)的景象,圖內嵌入的白框顯示的是哈勃太空望遠鏡拍攝的2MASS J16281370-2431391塵埃盤影像。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁】

盧森堡政府表示將支持太空​​小行星礦業開發

畫家構思的小行星採礦工作
盧森堡政府將支持有關太空小行星礦業開發的研發工作,並且可能就此向一些公司直接投資。盧森堡還將製定法律,從而為以盧森堡為基地的公司開展這項業務提供保障。歐洲太空總署前署長多爾丹(Jean-Jacques Dordain)將為盧森堡政府承擔顧問作。

多爾丹2月3日發表談話說,開發太空礦業已經不再僅僅是凡爾納(Jules Verne)筆下的科學幻想小說的內容,因為在小行星上著陸並取回材料的技術已經基本得到證明。他敦促歐洲企業家向美國的一些開創性公司學習,這些公司已經開始考慮如何從太空天體獲得貴金屬、稀有元素和其他貴重資源。

兩家美國公司,深空工業公司(Deep Space Industries)和行星資源公司(Planetary Resources)已經開始設計太空船系統,以便調查和尋找可能的開發目標。盧森堡雖然是一個小國,但卻是太空活動的積極參與者。商業衛星通訊公司SES的總部就在盧森堡,另一家重要的商業衛星通訊公司Intelsat也在盧森堡設有辦公室。盧森堡現在希望自己能夠成為歐洲太空礦業公司的基地。

【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】

凡爾納,法國作家,主要寫科幻小說,著名作品有《地心探險記》、《海底兩萬里》、《八十日環遊世界》。

美國第六位登月太空人艾德加·米切爾逝世

艾德加·米切爾
美國第六位登陸月球的太空人艾德加·米切爾(Edgar Dean Mitchell)今晚病逝,終年八十五歲。

米切爾與艾倫·謝潑德(Alan Shepard)和斯圖爾特·羅薩(Stuart Roosa),都是1971年美國太空總署太陽神十四號登月任務的組員。羅薩和謝潑德都已經先後在1994年12月12日和1998年7月21日逝世。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導】

地球水資源來自地球與其它行星相撞

畫家筆下的特亞斯與地球相撞的情況
美國加州大學洛杉磯分校的楊格(Edward Young)博士一項研究發現,地球和月球上同時含有成分極為相似的物質,而且這些物質相信是來自太陽系早期,一顆名為特亞​​斯(Theis)的行星,大約在四十五億年前,這顆行星和地球相撞。這場撞擊造成月球的誕生,同時特亞斯和原始地球上的氧元素同位素高度混合,並且同質化,把目前地球上大量水的資源帶到地球。

以往科學界公認,月球是由特亞斯撞擊造成,不過特亞斯在這場撞擊中完全摧毀。之前亦有學者認為,月球主要是由特亞斯的碎片組成的。不過楊格博士的論文否定了碎片的說法。研究的結論認為月球同時擁有特亞斯和地球兩個行星的血脈,而地球和月球上氧元素同位素的含量大致相同,與近期太空船在彗星上找尋到的水同位素不同。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

世界準備向菲萊彗星探測器作最後的告別

菲萊登陸彗星展覧模型
德國航空太空中心至一月底日向登陸器菲萊(Philae)各個模塊發出指令,都沒有結果,再次成功聯絡菲萊的機會接近零。隨著彗星離開太陽,它的表面溫度降低至攝氏零下五十度,已經確定羅塞塔太空船無法再度成功與菲萊連結,當彗星距離太陽更遠,彗星表面溫度低於菲萊上的儀器可以運作的極限,菲萊就會永久停止工作。歐洲太空總署部署向菲萊探測器作最後的告別。羅塞塔太空船的延展任務亦會在今年9月完成,屆時羅塞塔亦會撞落彗星,與菲萊一起長眠在「楚留莫夫·格拉希門克」彗星的懷抱,伴隨著它環繞太陽運行。

【圖:歐洲太空總署;文:節譯自互聯網新聞報導】

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡主鏡今日裝配完成

望遠鏡已經完成鏡片的安裝工作
美國太空總署宣佈,今日在馬里蘭州戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Center)工場已經成功地安裝詹姆斯·韋伯太空望遠鏡全部十八塊六邊型的鏡片。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的六邊形反射鏡到達軌道後會展開,成為6.5米口徑的牛頓式反射望遠鏡。每塊鏡片由超輕量級表面鍍金的鈹(beryllium)構成,能承受攝氏零下250度的溫度。不過在這個溫度下,望遠鏡會產生38納米的位移,過大的位移將引起微妙的光學變化。鏡片安裝是詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的最後組裝階段。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

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