天文新聞

天文學家發現兩顆密近系外行星帶出行星形成的新線索

畫家筆下的熱木系外行星
美國密芝根大學(University of Michigan)的天文系畢業生朱麗葉·貝克爾(Juliette Becker)和她的研究小組,利用刻卜勒延展任務(K2)所收集的數據,有驚人的發現。他們發現其中一個神秘的熱木星系外行星系統不是單獨一顆行星,而是兩顆近距離的雙行星,導致打開關於行星的形成和遷移的新線索。

直到現在,已經確定了大約三百顆熱木行星,由發現第一顆系外行星二十年以來,這是首次發現有密近的系外行星。這個新發現有助天文學家更多了解行星是如何形成和在恆星系統中運行。

【圖、文:節譯自密芝根大學新聞公佈】

天文學家發現白矮星吞食行星碎片

畫家筆下行星環繞白矮星運行過程中逐漸解體
天文學家首次發現白矮星吞食行星碎片,殘餘星體在朝著白矮星旋轉時瓦解,這是恆星系統滅亡的一個先兆。

哈佛-史密松天體物理中心(Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics)天體物理學家安德魯·范登堡(Andrew Vanderburg)表示,人類從來沒有親眼目睹過一個恆星系統走向毀滅的過程。研究小組認為,體積有六個月亮大小的行星殘骸,在距離地球約570光年的室女座一顆白矮星附近旋轉 ,它一邊運行一邊解體。瓦解過程中的星體碎片形成好像彗星尾巴, 鐵和硅等重元素降落到白矮星表面。

【圖、文:節譯自哈佛-史密松天體物理中心新聞公佈;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

請按左下角「外部連結」觀看有關影片(國語旁述)

https://www.youtube.com/watch?v=lDLHBW72Urg

月球的南極附近巨大土丘可能是一座火山

土丘的礦物質與周圍的岩石完全不同
根據布朗大學(Brown University)的地球,環境與行星科學系地質學博士研究生丹尼爾·莫里亞蒂(Daniel Moriarty)一項研究月球南極附近一個巨大的土堆,發現它與月球表面其它地區的結構不同,似乎是一個晚期的火山結構。

這個稱為鐵鎂質土堆(Mafic Mound)高度約800米,有75公里濶,貼在月球南極地區一個稱為艾特肯(Aitken)盆地的巨大隕石坑中部。新的研究顯示,土堆是由一種獨特的火山活動形成,這種地殻運動令這個撞擊隕石坑形成一塊盤地。莫里亞蒂表示,如果我們能夠確定這種土堆形成的原因和條件是正確,它可能代表我們發現了一種以前從未見過的全新火山形成機制。

【圖、文:節譯自布朗大學新聞公佈】研究全文刊登在已經出版的《地球物理學研究快報》

美國太空總署公佈新視野號拍攝冥衛四照片

冥衛四照片
美國太空總署公佈新視野號太空船7月14日飛掠冥王星前七小時,在距離冥衛四(Kerberos)396,100公里位置拍攝的照片。照片由新視野號的遠距離偵察成像儀所拍攝的四張照片合併而成。

冥衛四似乎由兩塊巨大石頭粘貼形成,它長約12公里,中間最窄的位置約4.5公里。冥衛四比天文學家原先預期的細小,它的表面含有高度反光的物質。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

第一部太陽系外恆星表面黑子活動演變電影

三角座編號XX恆星表面真實情況
德國波茨坦萊布尼茨天體物理研究所(Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam)的天文學家利用設在特內里費(Tenerife)的斯特拉自動望遠鏡陣(STELLA robotic telescopes),歷經六年對三角座編號XX恆星表面上黑子的生成與消失進行監測,從而獲得長期,高樣本,高相解析度的數據,首次製作了一部系外恆星表面黑子活動演變的電影,這些黑子的演變顯示該恆星具有一個比太陽更強大的潛在磁場。

一般來說,我們除了太陽表面之外是不可能直接觀測其它恆星表面的活動現象,但是聰明的科學家引進數學方法和觀測技術,間接觀測到恆星表面。這種技術,稱為多普勒斷層掃描(Doppler tomography),成為現今分析研究中最先進的工具。為了不單只拍攝一張圖像,而且重新建立表面特徵的變化,這樣需要高分辨率的光譜和良好的採樣時間。要獲取恆星表面一個整體的影象,在數據收集過程中,基本上是限制在單一次恆星旋轉範圍之內。

【圖、文:林景明節譯自波茨坦萊布尼茨天體物理研究所新聞公佈】研究全文刊登在已經出版的第578卷《天文學和天體物理學》期刊

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https://www.youtube.com/watch?v=vdm7AojekQc

遊戲專家協助分析如何有效清除太空垃圾

環繞地球的太空垃圾
太空中的碎片是環繞地球運行,但是不可操縱的人造物體,它們對運行的人造衛星和太空船來說,尤其是近地低軌道的太空碎片,是個潛在的風險。它們有可能與運行的航天器碰撞,令後者失去功效。

集結了太空碎片可能最終導致發生稱為凱斯勒現象(Kessler syndrome)的災難性連鎖碰撞。目前有超過二萬三千塊五至十厘米的碎片在地球軌道運行。

得到歐洲太空總署的資助,英國利物浦大學電腦學系的科學家,用策略性遊戲理論開發電腦程式,用來分析太空碎片的積聚程度,並評估清除太空碎片花費的努力成效和相關的緩解措施,從而限制太空碎片繼續增長。

【圖、文:林景明節譯自利物浦大學新聞公佈】

凱斯勒現象或碰撞連鎖效應是由美國科學家當勞·凱斯勒(Donald J. Kessler)於1978年提出的一種理論假設。該假設認為當在近地軌道的運轉的物體的密度達到一定程度時,將讓這些物體在碰撞後產生的碎片能夠形成更多的新撞擊,形成連鎖效應,意味著近地軌道將會由危險的太空垃圾覆蓋。由於失去能夠安全運行的軌道,在之後的數百年內太空探索和人造衛星的運用將變得無法實施。

【補充資料:維基百科】

實驗證實某些細菌可以在木衛二的地下海洋環境中存活

短小芽孢桿菌放大照片
美國太空總署已經證實了木衛二(Europa)擁有地下海洋;至於裏面是否存在生命,目前仍然沒有結論。美國太空總署計劃在2020年後,發射太空船,對木衛二進行考察,收集木衛二的海洋生命信息。

生命能夠存在於木星衛星裡面的海洋之中,想法似乎很奇怪,看似是不可能。但是一系列的實驗室測試發現,一些陸地上的細菌,可以很好地適應在木衛二冰殼下,含有豐富硫酸鹽的海洋之中。

墨西哥德爾斯卡德莫雷洛斯州自治大學(Universidad Autónoma del Estado de Morelos)天體生物學家桑德拉·拉米雷斯(Sandra Ramirez)和同事測試了短小芽孢桿菌(Bacillus pumilus)、鹽單胞菌(Halomonas)和薩利尼桿菌曲霉(Salinibacter ruber)在不同濃度的氯化鈉(sodium chloride),氯化鎂(magnesium chloride),硫酸鈉(sodium sulfate)和硫酸鎂(magnesium sulfate)溶液。發現測試的三種菌可以適應高濃度鹽水環境,而其中一種極端微生物,薩利尼桿菌曲霉,更加顯示出對硫酸鎂特別喜歡。

【圖、文:節譯自德爾斯卡德莫雷洛斯州自治大學新聞公佈;新聞訊息由林景明提供】研究結果在耶路撒冷舉行的國際宇航大會中公佈

天文學家發現有些恆星內部有強大的磁場

當恆星有個強磁場震波會被困其中形成磁溫室效應
由美國加州理工學院博士後研究員吉姆·富勒(Jim Fuller)等共同領導的天文學家研究團隊,利用星震(asteroseismology)技術,通過恆星表面的湍流產生的聲波,來探測恆星內部的性質,可以計算出幾十顆類太陽紅巨星內部核心的磁場強度。他們發現恆星內部因為震波會被困其中,形成磁溫室效應(magnetic greenhouse effect)令恆星內核強烈磁化,產生極為強大的磁場。

這項研究有助於天文學家更好地了解恆星的演化。磁場可能決定恆星內部流體的旋轉速度,而這速度會影響恆星的演化。

【圖、文:林景明節譯自加州理工學院新聞公佈】研究全文發表於明日出版的《科學》雜誌。

中國計劃興建新一代十米光學及紅外線望遠鏡

研究人員到稻城台址考察
在10月11日, 在雲南昆明市召開《中國地面天文大科學裝置的科學佈局諮詢研究》諮詢項目,「新一代十米光學/及紅外線望遠鏡研討會」。會議由中國科學院數理學部主辦,國家天文台雲南天文台和南京天文光學技術研究所聯合承辦。蘇定強院士、朱能鴻院士、崔向群院士以及來自國家天文台、北京大學、北京師範大學、高能物理研究所、南京大學、中國科學技術大學、上海天文台、南京天文光學技術研究所和雲南天文台等九個天文研究單位的三十餘名代表出席了會議。

研討會上,崔向群院士首先對會議背景進行了介紹。隨後,蘇定強院士介紹了中國考慮的新一代十米光學及紅外線望遠鏡的構想與光學設計方案;相關專家並且介紹了十米光學及紅外線望遠鏡在星系宇宙學、恆星物理、系外行星探測等領域的科學應用需求,並圍繞科學需求、望遠鏡設計方案、台址選擇和建設經費等問題進行了熱烈討論。與會專家一致認為建造新一代十米光學及紅外線望遠鏡是非常必要且急迫的,建議盡快啟動該望遠鏡項目的預研工作。

在研討會召開之前,諮詢項目組專家還分別實地考察了西藏阿里天文台址和四川稻城無名山址點,進一步了解了中國天文選址情況,為中國天文大科學裝置的科學佈局建言獻策。

【圖、文:節錄自中國科學院國家天文台網頁;新聞訊息由林景明提供】

波鴻魯爾大學公佈高達四百六十億像素的銀河系照片

460億像素銀河系照片其中的一小部分
波鴻魯爾大學(Ruhr-Universität Bochum)公佈一張由天文學家羅爾夫·赤坭(Rolf Chini)教授創建,目前世界上最大的銀河系照片。研究人員花了五年時間,利用安置在智利阿塔卡馬沙漠的望遠鏡拍攝照片,整個圖像高達460億像素,數據高達194 GB。研究人員提供了一個在線工具,觀察我們宇宙中的鄰。

該團隊從五年前開始了這項研,直止目前為止,他們總共發現了5萬多個未知天體,但團隊表示,他們還會在未來的時間找出更多人類還沒有發現的天體。

【圖、文:節譯自波鴻魯爾大學新聞公佈】

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