发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　海王星是太阳系最遥远的行星，天文学家经过长期观测意外发现它温度异常下降。海王星距离太阳比地球远约30倍，公转一圈为约165年，所以季节变化也比地球长得多。随着进入海王星南半球夏季，天文学家观察到其全球平均气温惊人地骤降摄氏8度。

　　英国莱斯特大学的团队分析在2003年至2018年间，包括智利欧南天文台超大望远镜、夏威夷凯克和速霸陆望远镜、和NASA史匹哲太空望远镜的红外光谱等资料，原本预期温度会慢慢上升，却在数据中看到温度下降摄氏8度。但海王星各地温度变化不一致，研究人员测量海王星平流层，显示2018年至2020年期间在极区附近，温度升高约11度。

　　科学家还不知道是什么原因导致温度波动，但认为与太阳活动的11年周期有关。先前的研究表明，太阳黑子的数量与海王星的亮度之间可能存在联系。这项新研究还提供其他证据，表明太阳周期、与海王星大气平流层亮度及温度也存在关联。 科学家们希望未来更多观测能够了解其原因，尤其是詹姆斯·韦伯太空望远镜高灵敏度的中红外仪器（MIRI）将能提供更多资讯。相关论文发表在Planetary Science Journal期刊。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

2006至2020年间海王星红外图像。2020年是速霸陆望远镜的COMICS仪器拍摄，其他是超大望远镜上的VISIR仪器拍摄。

资料来源：New Scientist

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　月球面向地球的这一面和远离的另一面，两者地形特征看起来大不相同。月球的近地端有着较多的月海（宽广、暗黑色的古代熔岩流遗迹）。相对地，充满陨石坑的远地端，几乎没有大规模的月海特徵。为什么月球两端会如此不同，这是月球长久以来的谜团。

图说：新研究表明，月球南极的一次碰撞改变了月球地函的对流模式，将产热元素集中在月球的近地端，这些元素在月海的形成过程中发挥了作用。

　　现在，研究人员有了新的解释，认为这和数十亿年前月球南极附近的一次巨大撞击有关。

　　发表在Science Advances期刊上的新研究表明，形成月球巨大的南极–艾托肯盆地（South Pole–Aitken basin，SPA）的撞击产生了大量的热流，并在月球内部传播。这些热流会将某些物质（稀土元素和产热的元素）带到月球的近地端，这些元素的集中将有助于形成熔岩平原的火山活动。

　　布朗大学博士候选人、该研究的第一作者Matt Jones说，形成SPA那样的大撞击会产生大量的热量，也会影响月球的内部动力。我们发现，在SPA形成的任何可能的条件下，最终会将这些产热元素集中在月球的近地端。这有助于月球地函的熔融，产生了我们在月球表面看到的熔岩流。

　　研究人员说，这项研究为月球上长久的谜团提供了可信的解释。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家首次发现更为苗条的红巨星类型，可能是因为其贪婪的伴星，使得它们的质量急剧下降，而这一发现对于了解我们的邻居——银河系恒星的生命历程迈出重要的一步。

　　红巨星是中低质量恒星演化至末期的状态，在我们的银河系中已发现数百万颗红巨星，这些明亮的天体将是我们的太阳在约40亿年后成为的样子。长期以来，天文学家便预测有更苗条红巨星的存在，悉尼大学（台湾名：雪梨大学）的研究团队利用NASA克卜勒太空望远镜，分析了来自2009年到2013年间数万颗红巨星亮度变化的观测数据，为红巨星进行了彻底的普查，并使用星震学了解无法被直接观测到的天体内部结构，以确定红巨星的特性。

　　研究团队幸运地发现了约40颗质量更低的红巨星，而它们隐藏在正常红巨星的汪洋大海中，就如同寻找「威利在哪里？」般。他们发现了两种不同往常的红巨星：质量非常低的红巨星和亮度不足（较暗）的红巨星。质量非常低的只有0.5~0.7个太阳质量，大约是太阳质量的一半，而这些非常低质量的红巨星，若非突然失去重量，那么就表示它们比宇宙的年龄还要大，但这是不可能的，所以研究团队当时认为测量出了问题，但事实证明没有。而另一类亮度不足的恒星则具有正常的质量，质量范围在0.8~2个太阳质量，研究人员表示这并不如他们所预期的巨大，而是更瘦小，因为小所以它们也更暗，与正常的红巨星相比反倒显得亮度不足。目前只发现了七颗这样的低亮度的红巨星，天文学家认为应该还有更多隐藏在样本中，但这如同是一场寻宝之旅，要找到它们并不容易。

　　这些不寻常无法用恒星演化的简单预期来解释，因此科学家认为存在另一种机制，迫使其经历剧烈的质量流失，例如被邻近的恒星窃取了质量。该研究成果发表于《Nature Astronomy》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：红巨星。图片来源：NASA’s Goddard Space Flight Center / Chris Smith, KBRwyle.

资料来源：SCI-NEWS

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　一个跨国研究团队发现了迄今为止最遥远的候选星系，名为HD1，红移值z达到了惊人的13.27，推算为135亿光年远，意即在宇宙大爆炸仅3.3亿年就出现了这个星系。

▲在70多万个天体中找到的HD1，这张照片是由三种不同波段的观测影像叠合而成。

　　为了了解星系在早期宇宙中是如何以及何时形成的，天文学家希望透过遥远星系得到线索，但由于光速有限，来自遥远天体的光到达地球需要很久的时间。10亿光年之外的天体发出的光，在10亿年前离开了那个天体，途中经过了10亿年才到达我们这里，因此，研究遥远的星系可以让我们回顾过去。目前为止最遥远星系的记录保持者是GN-z11，它是由哈勃太空望远镜发现的，红移值z为11.0，意即134亿光年远的星系，然而，这个距离已经是哈勃太空望远镜探测能力的极限。

▲目前已确认最遥远的星系及新发现的最遥远候选星系。

　　最遥远候选星系HD1是由日本的昴星团望远镜、可见光和红外巡天望远镜（VISTA）、英国红外望远镜（UK Infrared）、史匹哲太空望远镜（Spitzer Space telescope）在总共1200小时的观测资料中发现的，论文第一作者播金优一（Yuichi Harikane）说：「从70万个不同的天体中找出HD1是一项非常艰钜的任务」，该团队接着利用阿塔卡马大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）进行了后续观测，以确认HD1的距离；领导ALMA观测的早稻田大学教授井上昭雄（Inoue Akio）说：「我们在氧发射谱线处发现了一个微弱的讯号，讯号的统计显着性是99.99%，如果讯号是真实的，这就是HD1存在于135亿光年之外的证据，但如果没有达到99.999%或是更高的统计显著性，我们仍无法确定。」

　　HD1的发现，这表示在宇宙大爆炸后仅三亿年就存在明亮天体，HD1很难用现有的星系形成理论模型来解释，而且观测资讯有限，它的物理特性仍然是一个谜，至少目前为止它被认为是一个非常活跃的恒星形成星系，但也有可能是一个活跃的黑洞，由于HD1在天文学上的重要性，2021年年底发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜选择了HD1作为第一轮观测的目标，该研究发表在2022年4月8日的《天文物理学》期刊，目前可以在预印本网站下载。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：ALMA

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　钱卓X射线天文台收集了超过8天以上的观测资料，在选定的空间内，蜘蛛网原星系团的新影像揭露了大量活跃的超大质量黑洞，包含了原星系团中心的蜘蛛网星系之后外，共有14个超大质量黑洞正在贪婪地吞噬着周围空间的物质。

蜘蛛网星系团中的14个超大质量黑洞，紫光强烈处为强X射线发射源。

　　蜘蛛网原星系团是以其中心的蜘蛛网星系命名的，其光线经过了106亿光年才抵达地球，可以算是「宇宙正午」的时期，这是在宇宙大爆炸后的20至30亿年前的短暂时期，星系以惊人的速度形成了恒星。当我们能够研究这些早期阶段的星系团时，应该能让我们对宇宙的大尺度结构演化有更深入的了解，它还能告诉我们更多关于影响星系团成员中恒星形成率及超大质量黑洞的活动过程。

蜘蛛网星系团的主角，蛛网星系的多波段复合影像。

　　科学家实际上并不晓得星系团是如何演化的，所以也很难确定哪些星系团是真正的原星系团，因此，科学家们寻找不同于常规的、有趣的目标，钱卓X射线天文台对蜘蛛网原星系团的观测就是如此。虽然黑洞本身并不发光，但吸积的能量如此之大，故在此过程中会发出高能量的X射线，意大利国家天文物理研究所的科学家将望远镜对准这个原星系团，以寻找超大质量黑洞在「进食」时所发出的X射线。

　　研究团队发现在这大约1130万光年宽的空间里，可以看到原星系团中的14个星系发出强烈的X射线，这是中心的超大质量黑洞活跃的证明，此外在这个场域内的星系中，所存在的活跃超大质量黑洞，比一般平均宇宙空间范围内要高出5至20倍之多，目前还不清楚原因为何。有可能是星系间的引力作用在影响周围的物质，进而被这些黑洞们吞噬，又或者是原星系团以某种机制保留了大量的冷气体，这将会比我们在附近星系团中看到的热气体更容易让黑洞吸积。

　　研究团队最后在文末写到：透过利用蜘蛛网星系团的多波段观测资料，他们将进一步探索X射线原星系团各成员的属性，以研究其主要的物理机制，目前本篇研究已被天文学和天文物理学期刊接受，现可在预印本网站arXiv上取得。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：香港天文学会

　　由美国、加拿大和中国科学家组成的国际研究团队发现，太阳系中最小的行星水星也拥有与地球上相似的地磁风暴。他们发现包括我们太阳系以外的行星，无论其磁层大小或是否具有类似地球的电离层，是否都会发生地磁风暴。

　　研究团队在今年2月份发表在两篇论文。第一篇论文证明水星有一个环形电流，一个环形的带电粒子场，在行星周围横向流动，不包括两极。第二篇证明环流触发的地磁暴的存在。

　　地磁风暴是由太阳风能量转移引起的行星磁层的主要干扰。地球磁层中的此类风暴会产生极光，并会破坏无线电通讯。

　　这些过程与地球上的非常相似，主要区别在于行星的大小，而水星的磁场较弱，几乎没有大气层。对于水星上地磁风暴的确认源于一个偶然的巧合，在2015年4月8日至18日，太阳发生的一系列日冕物质抛射，以及美国太空总署（NASA）2004年发射并在2015年4月30日任务结束时，坠毁在水星表面的信使号（MESSENGER，英文全写： MErcury Surface, Space ENvironment, GEochemistry and Ranging，意为「水星表面、太空环境、地球化学与广泛探索」）太空船。

　　日冕物质抛射，是太阳等离子体的喷射云，一种由带电粒子构成的气体。该云包括等离子体的嵌入式磁场。事实证明，4月14日的日冕物质抛射对科学家来说是关键。它压缩了水星面向太阳的环流并增加了环流的能量。环形电流的突然增强导致了磁暴的主要阶段，但这并不意味着水星有像地球上那样的极光显示。

　　在地球上，当太阳风粒子与大气粒子相互作用时，风暴会产生极光。然而，在水星上，太阳风粒子不会遇到大气层。相反，它们不受阻碍地到达表面，因此只能通过X射线和伽马射线检查才能看到。

　　在发现其固有的行星磁场后，从信使号获得的结果为水星在太阳系演化中的地位提供了进一步的见解。

　　研究分别刊登在：

　　2022年2月17日出版的《自然·通讯》期刊，标题是：Observational evidence of ring current in the magnetosphere of Mercury

　　2022年2月18日出版的《科学中国·技术科学》期刊，标题是：Magnetic storms in Mercury’s magnetosphere

【图：美国太空总署，文：节译自美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校2022年3月30日新闻公布】

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　先前科学家认为冥王星是寒冷死寂的星球，但2015年新视野号太空船飞越冥王星时，发现它相当复杂且活跃。科学家获取新视野号资料相当不易，为受限于距离和其他限制，数据传输仅每秒1 kbit，所以科学家们仍持续在研究太空船7具科学仪器所提供超过6 GB的数据。最近。美国西南研究院的行星科学家在《自然通讯》期刊发表研究，表明冥王星曾经历了多次改变其地貌的冰火山活动，并塑造了其表面外观。

冰火山主要位于冥王星“心脏”Sputnik Planitia的西南方。

　　冰火山地形主要位于冥王星“心脏（Sputnik Planitia）”的西南方，包含多个高度达1至7公里、宽度为30至100公里的大圆丘，有的还会合并形成更复杂的结构。最高的圆丘几乎和夏威夷的茂纳罗亚山（Mauna Loa）一样高，由于该地区没有陨石坑，表明该地区的地质上很年轻，估计该地区的地质年龄可能不超过10到20亿年，甚至有些地区的年龄可能不到2亿年。科学家认为该地区的地质年轻，并出现冰火山特征，表明冥王星的内部在“近期”是温暖的，并造成内部对流使富含水冰的物质沉积在表面上。

冰火山与夏威夷的茂纳罗亚山，及太阳系其他火山比较。

　　论文作者认为：由于冥王星的表面太冷，温度约为摄氏零下-240至-215度，因此在低温下，纯水冰通常应该形成固体的基岩。但视野号太空船观测到其表面有氨化合物，由于氨具有抗冻的特性而造成流体。研究人员认为冰火山口物质流到冥王星表面时，像冰与水的泥泞混合物，且黏稠程度如牙膏，或是如地球上的冰河一样缓慢移动。不过冥王星的表面温度与大气压力都非常低，以至于在相对较短的地质时间尺度上，流体在表面仍会冻结。

　　这些冰火山特征对研究冥王星的行星科学家来说是个难题。因为来自冥王星内部的热流非常小，但是该地区没有明确的撞击坑，显示冰火山喷发一定是在近期发生，这表示冥王星比预期活跃。先前在2019年的另一论文表明，冥王星在地下海洋和外部冰壳之间可能存在一层气体水合物，可以使地下海洋隔绝热和保持液态。如果没有那个绝缘层，液态水都可能在数百万至数十亿年前就冻结了。若海洋的热穿过水合物层释放，它可能会导致低温火山流。作者认为，太阳系中许多冰冷卫星和柯伊伯带天体也可能有这种水合物层而存在地下海洋，甚至有机会存在生命。但作者说，对于生活在冥王星上的微生物来说，生活真是巨大的挑战。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：Universe Today

发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　天文学家从已退役的克卜勒太空望远镜（Kepler Space Telescope）于2016年收集的数据中，发现了一颗系外行星，距离地球约17,000光年，是之前克卜勒太空望远镜观测记录的两倍，质量和木星相似，轨道距离也几乎和木星与太阳的距离相同。

　　这颗被命名为K2-2016-BLG-0005Lb，代表了以2016年数据所确认的第一颗系外行星，该批数据被侦测到有27颗疑似星体，使用的是「重力微透镜」的分析技术而非克卜勒太空望远镜原本使用的「凌日法」检测，因为克卜勒太空望远镜并不是被设计为使用重力微透镜来寻找行星，所以这样运用和成果很令人惊喜。

克卜勒太空望远镜和加法夏望远镜探测到的信号。

　　克卜勒太空望远镜于2009年发射升空，运作了将近10年时间，目标为寻找系外行星，这期间克卜勒太空望远镜发现了超过3,000颗已确认的系外行星和另外的3,000颗候选行星。

　　克卜勒太空望远镜长时间观测着目标恒星场，数据经过优化处理后，可以检测出星光中微弱且规律性的下降，这就代表有系外行星正围绕着其恒星运行，这种搜寻方式被称为「凌日法」。

　　「重力微透镜」则是利用了重力的特性，行星之类物体的质量会在其周围产生重力时空扭曲的现象，如果那颗行星经过一颗恒星的前面，会对其光线造成一些干扰，时空扭曲基本上就像一个放大镜，星光会非常微弱而短暂地变亮，重力微透镜非常适合寻找距离地球很远的系外行星，它们的 距离很远，行星质量很小，迄今为止所发现最遥远、距离地球25,000光年的银河系系外行星就是通过重力微透镜找到的。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：Science Alert