天文新聞

科學家通過地磁場古強度變化顯示地球固體內核的形成時間

磁場古強度數據與偶極子場傾角的關係圖
現今的地球內部有一個位於地心由固態的鐵(含少量輕元素)組成的內核,該內核被液態外核所包圍。外核的流體運動是產生地磁場的原因。然而,地球形成之初地核 ​​完全是液態的,固體內核形成的時間一直備受爭論。最近,一項研究採用實驗和數值模擬相結合的方法,顯示地核的熱導率值有相當大的變化,顯示地球內核形成的時間範圍為少於五億年到接近二十億年。

【圖、文:節錄自中國科學院網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在已經出版的《自然》期刊

輻射爆炸或能摧殘最類似地球行星宜居能力

畫家筆下的刻卜勒-432
刻卜勒-438b(Kepler 438b)是至今為止與地球最相似的系外行星,温度和大小和地球相仿,但相較於地球而言,更靠近它的母星,一顆很活躍的紅矮星刻卜勒-432。

最近英國華威大學由戴維·杭斯朗(David Armstrong)博士領導的天體物理小組發現刻卜勒-432b的母星每隔數百天噴發一次超級耀斑,強度是已知記錄太陽耀斑強度的近十倍,相當於一千億噸TNT爆炸產生的能量,這會逐漸摧殘刻卜勒432b的大氣,令這顆行星暴露在紫外線與X射線輻射的環境中,從而失去保護生命的能力,也就無法適合生命倖存。

【圖:華威大學;文:林景明節譯自文:物理學機構網頁】研究全文發表於已經出版的《皇家天文學會月報》

西村健市發現大熊座內星系出現的超新星

超新星發現照片
日本北海道的西村健市在11月15.7778日(世界時)發現大熊座的UGC 5460星系中出現一顆16等的超新星,其2000.0春分點位置如下:

赤經10時08分11.37秒
赤緯+51度50分40.9秒

義大利阿夏戈天體物理觀測台(Asiago Astrophysical Observatory)經分光光譜觀測確認是一顆II型超新星,這是去年8月以來西村健市發現的第二顆超新星。

【圖:西村健市;文:林景明節譯自日本天文藝術網頁】

上海天文台在星系內塵埃性質領域取得新進展

三個星系的光學、紫外圖像
在星際間乃至星系際間,宇宙塵埃無處不在。這些塵埃吸收恆星或者黑洞吸積盤發出的光學、紫外光子以後自身被加熱,在能量更低的紅外波段發出輻射。一個星系中,儘管塵埃在星際物質中所佔的質量分數只有約1%,但將近50%的星系總能量由塵埃輻射所產生。在更遙遠的宇宙深處,這個比例將更大。因此對紅外電磁輻射的研究將幫助人們了解星系中塵埃的性質,從而更好地認識星系的性質及其演化。

近日,上海天文台郝蕾研究員團組對三個具有特殊中紅外輻射的天體展開了多波段觀測數據分析,構建了塵埃模型,發現它們具有較低的塵埃溫度與較小的塵埃尺寸,這可能與高度緻密的恆星形成過程,或者比較年輕的活動星系核性質有關係。

【圖、文:節錄自中國科學院上海天文台網頁】研究全文發表在2015年8月份《天體物理學報》。

中國研發出世界最高分辨率CMOS圖像傳感器

一億五千萬像素CMOS傳感器
在深圳舉行的第十七屆中國國際高新技術成果交易會發佈由中國研發,世界上像素最高、受光面積最大的互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor,簡稱 CMOS)傳感器。傳感器高達一億五千萬像素,可以將光訊號轉化為電訊號,是所有攝影設備中的核心關鍵元件。它的光電參數直接決定了攝影器材的畫面質素。這次亮相的GMAX3005除了擁有一億五千萬像素的超高分辨率外,拍攝速度亦大於每秒100張。

傳感器由中國科學院西安光機所旗下企業長春長光辰芯光電技術有限公司研發,隨著CMOS技術高速發展,CMOS圖像傳感器已經廣泛應用於高端工業、醫療、和科研應用之中,正在逐漸代替電荷耦合元件(Charge-coupled Device,簡稱 CCD)成為主流的圖像傳感器。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導】

日本計劃開發新型機械人用於建設月球與火星基地

畫家筆下日本開發的火星機械人
日本宇宙航空研究開發機構目前正計劃與日本公司合作開發機械人及其它技術,以服務於載人月球基地與火星基地。

構想是為四至六人的2030年在月球建立基地和2040年在火星建立基地做技術做儲備。機械人具備自動駕駛汽車及其它技術。日本宇宙航空研究開發機構期望與開發自動駕駛汽車的製造商、銷售無人自動傾卸卡車的建築機械製造商成為合作夥伴。是探索在惡劣的外太空環境中使用這些技術的方法,因為若要建造月球或火星基地,可獨立工作的機械人是不能缺少的。

日本宇宙航空研究開發機構的另一個目標是開發能夠在原地獲取或生產材料的技術。這涉及利用月球或火星表面上發現的鐵、鋁或其他礦物質作為建築材料,或者探尋從表面下水冰中提取引用水的方法。他們正計劃在相模原市的大學裡建造暫時被稱為「太空探索試驗屋」的建築,裡面是400平方米的沙質空間,可用於模擬月球和火星環境以測試相關技術。

美國太空總署計劃於2030年代執行載人火星探測任務,日本尚未確定是否參加該任務,目前日本政府考慮提供技術層面的支持。實際上,日本宇宙航空研究開發機構希望自己研發新的技術。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁】

中國首顆暗物質探測衛星起程運往酒泉下月發射

畫家筆下中國第一顆暗物質探測衛星
中國第一顆暗物質粒子探測衛星,上週末(11月14日)在上海裝載完畢,當晚搭乘專列火車前往酒泉衛星發射中心。暗物質粒子探測衛星由中國科學院研製,將於12月中旬發射升空。

暗物質探測衛星的尺寸只有1.5米乘以1.5米乘以1.2米,有效載荷質量1.4公噸,是中國第一顆科學衛星,用來探測暗物質粒子。是至今為止觀測能量範圍最寬、能量分辨率最好的高能伽馬射線,電子宇宙射線太空探測衛星。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

香港天文學會雲南寛視場遠程遙控望遠鏡完成調較

0.45米寬視場望遠鏡的全開合式圓頂室
香港天文學會與中國科學院雲南天文台合作,在雲南高美古建立的0.45米,焦距比f/2.8的寬視場望遠鏡,上週由楊光宇會長及吳偉堅外務副會長再度前往高美古進行調較、完成系統設定和操作測試。在11月12日,會長遙控拍攝坤神星(106號小行星 Dione),向國際天文聯會小行星中心申請,將這個天文台列入太陽系天體觀測埸所編號。

遙控的寬視場巡天望遠鏡主要用於探測系外行星和太陽系小行星;恆星磁場活動的觀測研究;恆星與行星的相互作用觀測研究;凌食系外行星系統和太陽系小行星的測光巡天發現;系外行星精確物理參數和公轉軌道面取向的測定;太陽系小行星的三維形狀重構和自轉軸空間指向測定;恆星色球和冕區活動現象的高色散分光研究;恆星光球黑子結構的多普勒成像研究;恆星表面磁場結構的塞曼多普勒成像研究;宿主恆星和其行星磁場相互作用的探測等。

【圖:吳偉堅】

天文學家在銀河系中心附近發現最古老恆星

畫家筆下的極超新星巨大爆炸
澳洲國立大學一個研究小組在銀河系中心附近發現了迄今已知的最古老恆星,這些恆星在銀河系形成之前就已經存在,當時宇宙的年齡僅為3億歲。

澳洲國立大學天文和天體物理學院路易絲·豪維斯(Louise Howes)女博士說,新發現的這九顆恆星屬於宇宙中現存的最古老恆星中的幾個,也是迄今觀測到的最古老恆星,銀河系圍繞這些恆星形成。研究團隊共篩選了約五百萬顆恆星,最終選定了這九顆恆星,它們都共同含有更早期的一顆原始恆星中的物質,該原始恆星在一次劇烈的大爆炸中死亡。對這九顆恆星的發現和研究,有助於了解這些恆星形成時的早期宇宙環境。

以往研究認為,原始恆星死亡時會發生極其巨大的超新星爆炸,噴發出大量鐵元素。但研究團隊通過分析這些古老恆星發現,它們當中的碳以及鐵等重元素含量低得驚人,進而說明它們之前的那顆原始恆星死亡時,並未產生超新星爆炸,而是產生了比超新星爆炸更為猛烈的爆炸。

項目負責人、澳洲國立大學教授馬田·阿斯普倫德(Martin Asplund)教授說,該校的天圖繪製者望遠鏡能夠根據恆星的顏色分辨其含鐵量,這對搜索恆星至關重要。研究團隊再通過分別設立於新南威爾士州和智利的望遠鏡繼續分析了恆星的基本構成。2014年,這一研究團隊在銀河系邊緣發現了一顆極其古老的恆星,隨後開始把研究重心轉向到銀河系緻密的中心區域,該區域的恆星形成更早。

【圖:歐洲南方天文台;文:節錄自國家航天局網頁;新聞訊息由林景明提供】究結果發表在最新一期《自然》雜誌

卡西尼號發現土衛六南極上空存在奇特冰雲

土衛六南極上空存在奇特冰雲
美國太空總署卡西尼號太空船近日拍攝到土衛六(Titan)南極附近出現的怪異雲團,其位於土衛六的平流層之中,內部成分為冰凍化合物。卡西尼號太空船拍攝到的雲層位於土衛六三百公里的高度,在2012年首次出現。事實上,當時卡西尼號太空船拍攝到的雲層仍然是冰山一角,一個更大規模的冰雲系統已經出現,位於平流層下方,大約二百公里的高度上。

科學家發現在土衛六的雲層中,冰雲是個非常特別的東西,在過去的幾年內,卡西尼號太空船也發現了土衛六的冰雲存在。不過這次是在冬季快要來臨時發現冰雲,通過太空船上的紅外線相機的數據,冰雲出現在三百公里的高空中,這是土衛六南極氣候變化的寫照。土衛六南極的冬天會非常寒冷,而且時間很長,相當於地球上的7.5年。

美國太空總署戈達德太空飛行中心的科學家嘉莉·安德森(Carrie Anderson)認為,我們從紅外數據中得出土衛六的氣候變化,同時也指出,土衛六上的冰雲與地球上熟悉的雨雲不一樣。雨雲是水分蒸發遇到較冷的溫度而形成,甲烷雲的形成機制也類似。冰雲的形成機制很特別,其高度較高,溫暖的氣流在極區沉降下來,形成了漩渦狀的漏斗,其中碳氫化合物和含氮化學物質開始混合,發生新的化學反應。

美國太空總噴氣推進實驗室卡西尼項目科學家史葛·埃丁頓(Scott Edgington)發現,土衛六的季節變化讓我們非常感興趣,因為從中可以發現許多新的現象。極地冰雲的存在就是一個案例,其中含有各種氫,碳和氮的化合物。

【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】

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