发布单位:台北市立天文科学教育馆

  地球位于一个约1,000光年的泡泡之中,长期以来研究人员一直想知道这种“超级泡泡”如何形成,1月发表在《自然》学刊的研究中,作者认为至少有15次强大的超新星爆炸所造成。

  1970年代,天文学家发现地球位于本地泡(Local Bubble)之中,且大约1400万年没有恒星在本地泡中形成。里面恒星要不是在泡泡出现之前就存在,或是如太阳,在外面形成后穿越进去。超新星是造成这个泡泡的原因,它会将制造新恒星所需的材料(例如氢气)推到泡泡边缘,形成恒星诞生区。研究人员在研究中,准确地绘制本地泡周围的恒星形成区域,并在此过程中计算了超级泡泡的膨胀速度。发现本地泡不是均匀的球体,因为它不是由一次爆炸形成的,而是由多颗超新星所产生。

  研究人员表示:通过追溯过去几千年来附近年轻恒星的位置和运动,我们重建附近空间的历史。强大的超新星爆炸引发不断扩大的冲击波,将星际气体和尘埃云推出外壳,形成本地泡的表面,冲击波继续向外推导致气泡膨胀。研究人员使用欧航局盖亚太空望远镜的数据创建本地泡表面的3D位置图,计算了构成气泡的7个主要恒星形成区域的轨迹。且研究人员也计算出本地泡的扩张速度,发现目前约为每秒6.4公里。他们认为需要15颗超新星来提供动力推动泡泡膨胀,而且这些超新星可能起源于数百万年间的两个独立的星团。

  研究人员表示:地球目前位于本地泡的中心,但纯属巧合。本地泡形成时太阳距离它约1,000光年,直到500万年前才进入。银河系这种超级泡泡可能非常普遍,且这些泡泡会相互影响,使恒星形成区域位在泡泡的交叉点上。这现象不会是永恒的,太阳在将在约800万年后离开泡泡,且本地泡也正在放缓膨胀,因此到时泡泡可能会消失。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

本地泡
本地泡

资料来源:Space.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  最近发现的系外行星TOI-674 b比海王星稍大,围绕着一颗约150光年远的红矮星运行。天文学家发现它的大气层中含有水蒸气,由于TOI-674 b的大气层比许多系外行星的大气层更容易观测,使得它成为深入研究的主要目标。

  当这颗相对较大的行星(其大小被称为超级海王星),穿过其较小的恒星表面时,穿过其大气层的星光可以更容易被我们的望远镜观测。那些装备了摄谱仪的太空探测器,包括刚刚发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜可以用来揭示行星的大气层中存在哪些气体。

  发现系外行星TOI-674 b的大气层中含有水蒸气,是拜哈勃太空望远镜和凌日系外行星巡天卫星TESS的合作所赐。这颗行星最初是由TESS发现,然后由哈勃测量它的光谱。如果韦伯望远镜一旦启动并运行,应该能够更详细观察这颗系外行星的大气层。

  由堪萨斯大学Jonathan Brande领导的一个国际团队对TOI-674 b上的水蒸气的新研究做出了贡献,该研究已经提交给一个学术期刊。(编译/台北天文馆吴典谚)

根据最近的一项研究,超级海王星TOI-674 b 的大气包含水蒸气。
根据最近的一项研究,超级海王星TOI-674 b的大气包含水蒸气。

资料来源:Phys.org

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  一群公民科学家与加州大学河滨分校的天文学家发现一颗不容易找到的系外行星。由于这颗行星TOI-2180 b周期长,不容易被软件自动检视出来。

  凌日系外行星巡天卫星(TESS)是目前寻找系外行星的主力,它会连续观察天区近一个月,然后转向另一天区。通常来说,需要看到3次疑似凌日事件才会判定可能找到系外行星,若只是单一亮度下降事件则不受研究人员注意,因为可能是恒星自身亮度变化所引起。然而,公民科学家却注意到了。前美国海军军官Tom Jacobs在查看TESS数据时,注意到TOI-2180恒星的光线变暗淡。他提醒专门研究长周期系外行星的天文学家后,团对使用Lick天文台的自动行星探测器望远镜测量行星对恒星的重力拖拽所造成速度变化,使他们能够计算TOI-2180 b的质量并估计其轨道。认为这颗行星TOI-2180 b的直径与木星相同,但质量几乎是木星的2.8倍,因此它含有比氦、氢更重的元素。团队还测得TOI-2180 b周期为261天,距离379光年。小组预测TESS将在2月再次看到这颗行星凌日现象。

  由于TESS资料量庞大,专业天文学家使用演算法自动扫描大量数据以寻找系外行星,但公民天文学家从公开数据中(如TESS)以目视方式寻找单一的凌日事件,突显他们提供了寻找长轨道周期系外行星的潜力。相关论文发表在The Astronomical Journal学刊。(编译/台北天文馆刘恺俐)

凌日事件
凌日事件

资料来源:Science Daily

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ★★

  哈勃太空望远镜在距离地表约560公里处以椭圆轨道环绕,公转周期约96分钟,常有机会在日落后或日出前2~3小时内看到过境现象。在1月17至21日,连续5日在日出前看到较亮的哈勃过境,亮度都在1等之内,肉眼可见。此外,1月19日天亮前也有亮度1等的天宫空间站(太空站)过境,值得一起观看。

  建议观察者使用手机下载Heavens Above预报APP,可在哈勃或天宫号过境前设定提醒,且APP的星图可直接对应天空中天体位置,方便寻找。详细预报资料请查Heavens Above网站。(编写/台北天文馆研究员李瑾)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2021年12月初,双小行星改道测试(Double Asteroid Redirection Test,简称DART)的第一张影像资料传回地球,这第一张照片上显示了大约12颗恒星。

2021年12月7日由DRACO取得的首张影像,内含12颗恒星。(点击图片可放大)
2021年12月7日由DRACO取得的首张影像,内含12颗恒星。(点击图片可放大)

  DART是世界上第一个行星防御测试系统,它将对一个相对较小的目标小行星执行撞击任务,用以测试这是否是一种能改变潜在危险天体行进方向的可行方案,DART将于2022年9月26日抵达目标,由于DART内部零组件对于仅仅是5微米的微小移动也会使仪器故障,尤其是在经历火箭发射时整个系统产生的晃动及震动都有可能使任务失败,故研究团队非常重视且需进行多次确认。

  2021年12月10日传回的照片显示出梅西耶天体38号星团中的恒星,第一张、第二张以及未来的所有影像,都是由其搭载的一款称为DRACO的高解析度相机所摄影,该相机与新视野号上的LORRI非常相似,它也是DART上唯一的仪器,DART导航团队利用图片中的星星方位来定向,以微幅调整DRACO的指向。

2021年12月10日的影像中包含了M38的部分恒星,相较于首张影像较为清晰,恒星数也较多。(点击图片可放大)
2021年12月10日的影像中包含了M38的部分恒星,相较于首张影像较为清晰,恒星数也较多。(点击图片可放大)

  DART系统整体约为624公斤,其中撞击器本体为610公斤,经过计算,若500公斤的物体以每秒6.6公里的速度撞击该系统(小行星迪迪莫斯系统)的质心,将会产生每秒0.4毫米的轨道偏移,且这个偏移会使其双小行星系统的互绕周期缩短十分钟,这一微小的改变会随着时间的推移不断放大,最终体现的是降低近地小行星撞击地球的风险;剩余的14公斤则为子探测器LICIACube,LICIACube将会在撞击前10日与主探测器DART分离,留出足够的距离使其在飞跃小行星迪迪莫斯期间对撞击产生的抛射物进行完整拍摄,而LICIACube将会直接和地球进行通讯,以便于在撞击任务完成后回传资料照。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  一颗巨大的岩石小行星预计将在北京时间2022年1月19日凌晨5时51分掠过地球。小行星(7482)1994 PC1在1994年由天文学家Robert H. McNaught于赛丁泉天文台(Siding Spring Observatory)首次发现。它的轨道周期约1年7个月,距离太阳约0.9~1.8AU,长度约1公里,这相当于帝国大厦高度的两倍半,由于它的大小和经常性地对地球进行近距离访问,因此被归类为「潜在危险小行星」。上一次近距离接近是在89年前的1933年1月17日,距离我们稍近在110万公里处,而下次预计会在2105年1月18日。

  但别担心,小行星7482本月的访问会在距离地球193万公里处掠过,这大约是月球距离我们的5倍还要再多一点,轨迹计算的误差范围也只有133公里,因此对我们尚不足以构成威胁。它将以相对于地球每秒19.56公里的速度运行,这意味着它看起来会像一颗星星。因此,这次近距离的接近,除了可以让天文学家对阿波罗小行星群的S型小行星进行更多的研究外,还有机会可以看到这颗巨大的岩石穿过星空。但它的亮度可能太暗而无法用肉眼或双筒望远镜看到,必须使用15公分以上的望远镜,才有机会在它呼啸而过时瞥见它。

  根据预测,这样大小的小行星约每60万年左右会撞击地球一次,幸运的是,NASA正在测试其DART(Double Asteroid Redirection Test)任务的技术,评估将太空船撞向小行星是否是改变其轨道的有效方法,进而应用在未来防御会撞击地球的小行星。如果有观看过《Don’t Look Up》,就该知道要相信科学家和他们的轨道计算。(编译/台北天文馆赵瑞青)

利用喷射推进实验室(JPL)所提供的轨道参数资料,模拟最接近时轨道状况。
利用喷射推进实验室(JPL)所提供的轨道参数资料,模拟最接近时轨道状况。

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照

  2022年的第一个满月即为最小满月,相较于7月14日的最大满月,足足小了13.47%!大约是新台币1元与5元硬币间的差别。

2022年最大最小满月比较。
2022年最大最小满月比较。

  由于月球绕地球的轨道是椭圆形,所以随着距离地球的远近,月球的视直径也会有大小变化,1月14日17:46,月球通过远地点,距离地球约40.57万公里,此时的月球看起来最小。1月18日则是本年度最接近远地点的满月,故为今年最小满月。

椭圆形的月球轨道,使地球上所见的月球大小不一样。
椭圆形的月球轨道,使地球上所见的月球大小不一样。

  随着每次满月轨道位置的不同,约每13-14个满月,其位置恰好在月球公转轨道的近地点附近,将使得此时地球上所见的满月视直径最大,有时被称为「超级满月」。相对地,约每13-14个月,满月位置恰好在月球轨道的远地点附近,使地球上所见的满月视直径偏小。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★

  水星和金星绕太阳的轨道都在地球轨道以内,故有「内行星」之称。从地球上观看,这两颗行星常在太阳左右,仅能在清晨日出前或傍晚日落后的短暂时机观看,因此常有「晨星」与「昏星」之称。而水星另有「辰星」的别称。

  2022年首次水星东大距将于1月7日19时04分发生,日距角19.2度,视亮度-0.6等。水星东大距表示水星与太阳间离角达到最大,且水星在太阳的东边,此时受太阳光的影响最小,可以在日落后于西南方低空找到水星,是难得的观赏佳机。

  水星东大距当天,太阳约17时20分西沉,接近18时就有机会找到水星。水星可以只凭眼睛观赏,若以双筒望远镜更容易找到。如果能透过天文望远镜观看,还能见到水星呈现弦月状,相当特别。

  1月7日傍晚不仅能见到水星东大距,还能看到月亮伴随三颗行星一字排开的美景。弯弯的月亮位置最高,接着是最为明亮的木星、亮度达-2.1等,土黄色的土星最暗为0.7等,水星则出现在下方。此外,从1月4到6日,月亮每天会行经一颗行星旁(行星合月),构成特殊的天文景象。如果想留下美丽星空影像,推荐您参考台北星空第104期-固定摄影拍水星,教你如何用手机拍水星!(编辑/台北天文馆研究员李瑾)

2022年1月7日傍晚,水星所在位置示意图。
2022年1月7日傍晚,水星所在位置示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照 ★★★★

  年度三大流星雨之首的象限仪座流星雨(Quadrantids,010 QUA)即将登场,活跃期间从12月28日持续至1月12日,根据国际流星组织预测,今年极大期发生在1月4日凌晨5时,ZHR约120。当晚月相在朔的后一天,观察条件非常好。

  象限仪座流星雨的辐射点位在牧夫座头部附近,约午夜0时自东北方升起,但由于辐射点位于天球的高北纬度,因此在台湾地区实际能看到的数量会比较少。象限仪座流星雨的特色是流星明亮且速度中等,常有明亮的火流星,流星数量有集中于极大期前后数小时内的现象。

  流星雨大多是由彗星造成,但研究发现小行星2003 EH1的轨道和象限仪座流星体轨道非常近似,认为它可能是象限仪座流星雨的来源,这颗小行星在2003年被发现,属于阿莫尔型,近日点在地球轨道以外。

  象限仪是古代用以测量星体位置的仪器,在1795年加入了星座之列,但国际天文联合会(IAU)在1922年重新制订现行星座时,将象限仪座除名,而其原星座范围位于现在的武仙座、牧夫座和天龙座之间。

  流星出现的时间和位置并不固定也无法预测,因此尽可能选择无光害且视野辽阔处,躺下后轻松扫瞄全天空,用肉眼就能尽情观赏这场流星雨,若使用高感度数位相机摄影,还能留下精彩美景。台北天文馆也将在流星雨极大期晚间以高画质摄影机进行星空直播,让民众透过网路也能即时欣赏到这次难得的流星雨美景。(编辑/台北天文馆赵瑞青)

象限仪座流星雨辐射点位置示意图。
象限仪座流星雨辐射点位置示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  木卫三是太阳系中最大的卫星,在2021年6月7日朱诺号对它近距离飞行时,记录了木卫三磁层所产生的电磁波。当这些频率转移到人耳音频范围时,呈现非常怪异的尖叫声,该音频在2021年美国地球物理年会亮相。朱诺号的首席研究员表示:将数据转换成音频不是为了好玩,而是查询和体验数据的方式,可以帮助研究者发现被忽视的细节,之前行星探测任务也曾如此分析资料。如果仔细听,可以听到录音里频率突然变化,这代表进入木卫三磁层的不同区域。

  比水星还要大的木卫三有完全分化的核心,在它冰冷外壳深处可能有可支持生命存在的液态海洋。此外它有自己的磁场,是太阳系唯一拥有磁场的卫星。伽利略号太空船在1990至2000年代初研究木星,也对木卫三周围量测,揭示木卫三周围的电浆(等离子体)比木星周围相应距离处的活动中值还强一百万倍。虽然还不清楚这是否与木卫三的磁场有关,但极可能是。

  朱诺号的发现并不仅限于木卫三,当然包括木星。它获得迄今为止最详细的木星磁场图,为被称为大蓝斑的赤道磁异常提供了新的见解。数据也表明,木星的磁场在过去五年中发生变化,被强大的木星风拉开的大蓝斑以相对于行星内部每秒4公分的速度向东移动,这表明它每350年绕一圈。相比之下,位于木星赤道以南的大红斑速度快多,约4.5年环绕一圈。因为行星磁层是由行星内部的发电机所产生的。团队也表明木星的发电机是由围绕其核心深层的金属氢所造成。

  朱诺号任务将持续到2025年6月,预计将继续为我们提供对木星惊人的发现。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

资料来源:JPL