天文新聞

六名俄羅斯女士完成模擬登月實驗

女志願者完成測試踏出試驗艙
俄羅斯科學院生物醫學問題研究所(Institute for Bio-Medical Problems,簡稱 IBMP)昨日完成一項名為「月亮2015」的模擬載人飛行到月球實驗。六名接受測試的女志願者,在模擬太空船艙內接受長達八天的觀察和實驗,以測試她們在模擬登月任務中,生理和心理所產生的反應。

六名接受測試的女孩子,年齡介乎22到34歲之間,分別是科學研究員、醫生和心理學家。實驗在10月28日開始,八日後,11月5日結束,但該項目的組織者決定進入一個虛擬的飛行應急計劃,模擬地球上出現颶風,令太空船不能降落,不得不延長行程一日。實驗過程中,女志願者還面對另一個不正常的情況,就是在飛行途中有人虛擬受傷,她們需要設法使用遠程醫療技術,在地球上視頻直播提供援助進行救援。

【圖、文:節譯自俄羅斯互聯網新聞報導】

太空漫步時氨氣洩漏太空人需要提早撤離

太空人在太空站外修理氨氣冷卻系統工作情況
兩名美國太空人史葛·凱利(Scott Kelly)與謝爾·林格倫(Kjell Lindgren)香港時間昨晚步出國際太空站進行太空漫步,修理氨氣冷卻系統。

兩小時後,林格倫在冷卻喉管連接過程發現洩漏氨氣,同時凱利的工作手套損壞,因此需要提早撤離,稍後重新外出,修理冷卻系統。

美國太空總署聲明指出,小故障未對太空站工作的太空人構成任何危險。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

中國人民銀行月底發行航天紀念幣及紀念鈔

面值一百元的中國航天紀念鈔
中國人民銀行定於2015年11月26日發行面值人民幣十元的「中國航天普通紀念幣」和和一百元「中國航天紀念鈔」,發行量分別為一億枚紀念幣及三億張紀念鈔。

中國航天普通紀念幣背面主景圖案為神舟九號近軌對接太空船圖案,背景外環上方自右起分別為東方紅一號衛星、神舟五號、嫦娥一號、玉免號月球車、代表中國古代飛天夢的民間圖騰圖案,左下方為抽象的地球和長2F運載火箭圖案,右下方為由和平鴿演變成的五角星和星星圖案。

中國航天紀念鈔以藍色作主色調,正面主圖是神舟九號太空船與天宮一號交接圖案,其右側為嫦娥一號衛星圖案。人民銀行行名下方為東方紅一號衛星圖案。背面主圖由左至右依次為嫦娥一號衛星、2020年天宮太空站、噴射客機、馮如二號雙翼螺旋槳飛機及飛禽海東青圖案。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導】

日本建成世上首個重力波望遠鏡用來驗證相對論

零下253度低恆溫器裝置用於冷卻藍寶石鏡面
日本東京大學在岐阜縣飛騨市神岡町的地下二百米深處,建造完成世界上首個可以直接觀測重力波的大型低溫重力波望遠鏡(Large-scale Cryogenic Gravitational wave Telescope,暱稱「神樂」KAGRA 是神岡引力波偵測器英文字首幾個字母 KAmioka GRAvitational wave detector 組成的混合字)。

望遠鏡以L字狀構造一條長三公里的隧道,由中心部位向兩個方向同時發射激光。「神樂」在接收到重力波時隧道內部的空間將表現出拉伸和擠壓現象,但激光在受到鏡面反射並返回的這段時間內將產生一些微小誤差。「神樂」裝置內部保持在真空狀態,反射鏡用於反射的激光束冷卻到攝氏零下253度,以抑制分子的振動。

整個重力波望遠鏡建造費用達155億日元(港幣9.8億元;人民幣8億元;新台幣41.2億元),預計今年開始進行觀測試驗。2017年正式觀測,希望能夠在一年之內偵測到重力波。

【圖、文:節譯自日本東京大學宇宙線研究所新聞公佈】

請按左下角「外部連結」觀看有關影片(日文旁述)

一百年前,愛因斯坦基於廣義相對論預言,重力是時空曲率所產生的一種現象。質量可以導致這種曲率。當物質在時空中運動時,附近的曲率就會隨之改變。大質量物體運動時所產生的曲率變化會以光速像波一樣向外傳播。這一傳播現象就是重力波。

【補充資料:維基百科】

https://www.youtube.com/watch?v=Uh_jx0-VKIw

新視野號完成調整飛行軌道飛向新探索目標

調整後新視野號飛向2014 MU69的軌跡
新視野太空船昨日(11月5)日完成第四次點火調整飛行軌道,現時正飛向一個新的探索目標。新視野號進入探索小行星2014MU69的任務,這個天體在冥王星之外約16億公里遠。

小行星2014MU69直徑約45公里,體積不到冥王星的1%,質量僅為冥王星的萬分之一。今年8月,新視野號項目團隊初步確定它為下一個拜訪對象。如果一切順利,兩者將在2019年相遇。

2014MU69和冥王星均是太陽系邊緣古栢帶(Kuiper Belt)的天體,它隱藏著數以千計的冰凍岩石小行星,可能還完好保存著46億年前太陽系剛剛形成時的線索。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

火星大氣層消失太陽風是主要原因

火星大氣被太陽風吹走
美國太空總署公佈火星大氣與揮發分演化探測器(Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission,簡稱 MAVEN)最初六個月任務獲得數據初步分析結果。首次以確鑿數據顯示火星過去曾經擁有濃密的以二氧化碳為主的大氣層,可以維持一定大氣壓力並確保液態水可以在表面存在。但是在大約37億年前,火星已經失去了大部分的大氣。

火星大氣散逸的速率,太陽風是主要原因,目前火星大氣每秒大約損失100克物質。在2015年3月發生的一次劇烈的日冕物質拋射事件,對火星大氣產生的顯著影響。日冕物質拋射是一種劇烈的太陽爆發現象,當其發生時太陽會向外釋放出大量高能帶電粒子流,太陽爆發事件期間,火星大氣散逸的速率提升10至20倍。

探測結果也顯示,在火星形成之後不久,這顆星球已經沒有出現生命的機會,這個時候地球上剛剛出現最原始的微生物。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

科學家發現冥衛一上存在獨特的氨冰

冥衛一氨冰的位置
科學家在冥衛一奧加納環形山附近發現了豐富的冰凍氨(frozen ammonia),美國太空總署的新視野號任務發送回大量冥王星系統的照片,在高分辨率數據流中,科學家發現冥王星最大的衛星存在一些更特別的撞擊坑。高濃度的氨似乎積累冥衛一環形山附近,這個現像在冥衛一表面是獨一無二。在其他環形山附近,科學家發現氨冰並不多,水冰倒是取代了氨冰。

為什麼兩個環形山從外形上看非常類似,也彼此接近對方,為什麼成分卻不一樣呢。科學家提出了各種各樣的猜想,亞利桑那州洛厄爾天文台(Lowell Observatory)研究小組成員威爾·格蘭迪(Will Grundy)指出奧加納(Organa 不是國際天文學聯會確認的非正式命名)環形山可能比較年輕,或者其下方有著豐富的氨冰來源,也可能是某個天體將氨冰正好帶到奧加納環形山附近。奧加納環形山是一個非同尋常的發現,來自聖路易斯華盛頓大學地球物理和成像科學家比爾·麥金農(Bill McKinnon)認為濃氨是強大的防凍液,如果冥衛一內部存在氨,可能有助於解釋冥衛一表面的氨-水岩漿噴發。

科學家發現在40個天文單位以上的古柏帶,冰冷的揮發物佔據統治地位,氨的化學特性有著較低的凝固點,目前行星科學家也不確定這些氨是來自冥衛一內部。隨著探索的深入,我們會發現古柏帶上更奇特的天體,或許可以解釋冥衛一氨冰的來源。

【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】

火星曾有酸性的霧霾

坎伯蘭嶺含鐵礦物疊加圓餅圖
美國太空總署勇氣號火星車(Spirit)拍攝的哥倫比亞丘陵(Columbia Hills),由七座山丘組成,分別以2003年哥倫比亞號大空穿梭機失事的七位太空人命名,右起第三座山丘是赫斯本山(Husband Hill),高三千一百米,2005年8月勇氣號登上了這座山丘的山頂。

美國伊薩卡學院(Ithaca College)的行星科學研究員,索珊·科爾(Shoshanna Cole)博士發現位於火星南半球的古瑟夫撞擊坑(Gusev Crater)內,曾經存在有腐蝕岩石的酸性水蒸氣。這些具有腐蝕性的酸霧出現在赫斯本山附近,是古瑟夫撞擊坑內哥倫比亞丘陵中的一座。古瑟夫撞擊坑也是2004年勇氣號火星車的著陸地點,它在那裡一直工作到2010年。

科爾博士梳理了勇氣號多個儀器蒐集得到的數據,這輛火星車在工作期間對撞擊坑內裸露的古老岩床進行了近距離接觸與研究。勇氣號在多個地點對一片叫瞭望台類露頭(Watchtower Class outcrops)的岩層進行勘測,這片露出地面的岩層跨度約200米,位於赫斯本德山(Husband Hill)與坎伯蘭嶺(Cumberland Ridge)之間。

勇氣號攜帶的阿爾法粒子x射線光譜儀(Alpha Proton X-ray Spectrometer)確定這些岩石的化學成分是一致的,但是這些岩石在其他設備檢視下卻不太一樣。在坎伯蘭嶺,勇氣號的穆斯堡爾光譜儀(Mössbauer Spectrometer),一種能夠確定土壤與岩石中含鐵礦物類型、含量的儀器,發現該地區岩石中氧化鐵的比例不一,有的甚至鐵含量達到100%,好像曾經有什麼東西與這些岩石中的鐵發生了不同程度的反應。

【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】

中外科學家首次測量到反物質間作用力

反質子間相互作用的卡通示意圖
由來自12個國家的52家科研單位組成的STAR合作組近日在美國布魯克海文國立實驗室(Brookhaven National Laboratory)的相對論重離子對撞機(RHIC)上,首次測量到反質子-反質子間的相互作用力,這對理解反物質的構成起到了至關重要的作用。

在通常的環境下,反物質的產額極為稀少,在此之前一直未有實驗涉及反物質間相互作用力的定量測量。位於紐約長島的美國布魯克海文國家實驗室的相對論重離子對撞機(RHIC)利用兩束接近於光速的金核對撞來模擬宇宙大爆炸,產生類似於宇宙大爆炸之後幾個微秒時刻的物質形態。這種物質是由基本粒子,即夸克、膠子組成的等離子體新物質形態,它具有大約是太陽中心250,000倍的極端高溫。然後夸克-膠子等離子體迅速冷卻產生了大約等量的質子與反質子,這為研究反質子間的相互作用提供了極佳的機會。這種相互作用力使得核子或者反核子能夠相結合成原子核或者反物質原子核,研究最簡單的反質子之間的相互作用力可以為以後研究更為複雜的反物質原子核間的相互作用提供決定性的基礎。

研究人員利用金核-金核碰撞中產生的豐富的反質子,通過反質子-反質子動量關聯函數的測量,並扣除了通過其他粒子衰變過來的次級反質子與其他反粒子關聯的污染,精確地構建了反質子-反質子關聯函數。然後,結合量子多粒子關聯理論,提取出反質子-反質子的有效力程和散射長度這兩個基本作用參數。研究表明,在實驗精度內,反物質間的相互作用與正物質並沒用差別。也就是說,反質子-反質子之間的強相互作用存在著吸引,它們可以克服由於同號(負電荷)的反質子-反質子之間的庫倫排斥而結合成反物質原子核。這項研究成為檢測正反物質對稱性的又一種新的方式。

該研究對於理解自然界中物質-反物質不對稱性提供了新的基礎。人類所認識的自然界充滿了普通物質,而反物質卻非常稀少,這是一直以來困擾科學家的一個難題。在宇宙大爆炸初期,夸克、反夸克是成對產生的,然後演化到現在,在物質空間缺失了數量上的對稱性。而這項研究又指出,反物質之間的作用與正物質作用是對稱的。也就是說,在相互作用的層次上,反物質作用仍然滿足電荷共軛-空間反射-時間反演(CPT)對稱性。因此,要徹底解決正反物質粒子產額不對稱的這個難題,需要科學家全面地研究正反物質的產生、相互作用及其演化機制。因此,反物質的研究有著廣闊的前景。

【圖、文:節錄自中國科學院上海應用物理研究所網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在11月5日出版的《自然》雜誌

日本天文同好發現人馬座新星

西村榮男拍攝的人馬座新星發現照片
香川縣的藤川繁久在世界時10月31.986日拍攝的CCD圖像上發現一顆11.8等的新天體。靜岡縣西村榮男,愛知縣山本稔各自在世界時10月31.376日與10月31.392日拍攝的圖像上獨立發現這顆天體。千葉県清田誠一郎,野口敏秀確認了他們的發現,該天體的(2000.0年春分點)位置如下:

赤經18時22分59.29秒
赤緯-19度14分12.8秒

岡山縣藤井貢在11月2.417日與 3.389日,意大利帕多瓦天文台(Osservatorio Astronomico di Padova)在本月2.758日與 3.718日對該天體進行分光光譜觀測,根據光譜判別這是一顆經典新星。

【圖、文:林景明節譯自日本天文藝術網頁】

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