发布单位:台北市立天文科学教育馆

Suresh Krishna/Moment/Getty Images

  一项刊载于《自然通讯》期刊上的新研究估计,全球暖化可能使南极冰盖在短短十年达到倾覆点,意思是说,冰盖消失的不可逆转时刻可能会比先前想象的来得更早。

  研究人员从冰芯中回顾了南极大陆2万年的历史,其显示过去冰盖退缩的时候,质量迅速减少的时期就像是非常突然地在10至20年内「启动」,有趣的是虽然退缩过程持续了几百年,但「关闭」也只花了几十年。当冰山从南极洲断裂时,它们沿着一条被称为冰山巷的主要航道漂流,从这些冰山释出的碎屑留在海床下绵延3.5公里的纪录。

  透过这些冰山漂移的自然「日记」与冰原活动的电脑模拟结合,研究人员能够重现将近千年来冰原退缩的八个阶段,而每一次的冰盖不稳定及其后的相对重新稳定都大约在十年内的时间里发生,研究结果除了显示南极冰盖的损失日益增加之外,还能增强现代卫星影像仅有40年的资料库。

  此外,在这八个阶段中,海平面上升的模式都是一样的,全球海平面受到影响的时间长达几个世纪,进一步的统计分析确定了这些变化的倾覆点,科学家表示如果十年的时间就能使整个系统「开启」,并且在未来几年内的状态表现得像过去曾经历的那样,那我们现在就在经历倾覆的过程。(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

  C/2014 UN271(又称为班纳-伯恩彗星)是我们目前以望远镜发现最大的彗星,经过研究2018年至2020年凌日系外行星巡天卫星(TESS)的观测资料,研究人员认为班纳-伯恩彗星活跃的时间要比先前认为的更早,且距离太阳更远。

  一般而言,当太阳光开始加热彗星的表面,彗星上的冰变成水蒸气并释放出尘埃或沙砾的同时,彗星就会变得活跃,由此产生的薄雾被称作彗发,它可以协助天文学家准确地计算其组成成分。以班纳-伯恩彗星的距离来说,它仍然相当遥远,水无法升华,但有着类似距离的彗星,它们的彗尾很可能是由缓慢释放的一氧化碳造成的,而在此之前,只有一颗类似行为的彗星在距离太阳较远的地方被探测到。

  为了探测班纳-伯恩彗星周围的彗发,需要巧妙的图片分层,研究人员使用TESS的多张快照组合在一起,并将总长28天的观测数据综合整理及校正彗星的位置。这颗彗星的大小直径约为100公里的数量级,该彗星甚至可能在进入我们的望远镜视野之前就已经产生了彗发。

  透过对于来自柯伊伯带天体的影像重复叠加技术,研究人员能够确认他们的方法确实是正确的,他们在班纳-伯恩彗星周围发现的活动不仅仅是将几张图像叠加在一起造成的模煳效应而已。随着我们的望远镜和探测器变得更加强大,彗星的发现将会不断出现,详细的研究成果发表在《行星科学期刊》上。(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

南极地区2021年12月4日清晨出现日全食。美联社
南极地区2021年12月4日清晨出现日全食。美联社

  自10月以来南极洲就进入永昼时节,太阳高挂、没有落下。但在12月4日因为月球直接从太阳正前方经过,出现日全食,全食带穿过阿根廷、英国和智利的南极领地,以及马里伯地(Marie Byrd Land)的无领主的区域,其中部分地区经历了将近2分钟全食阶段的黑暗。

  日全食从格林威治时间早上7点开始,至8点06分结束,NASA在南极联盟冰川营地(the Union Glacier camp)扎营并全程直播。

  同一时间,南美洲、非洲、澳大利亚和新西兰的南端等地区也会出现相当轻微的日偏食,南美洲和非洲,偏食出现在清晨;澳大利亚和新西兰则在日落时发生。在澳洲墨尔本,偏食食分约只有2%,新西兰弗卡吉尔食分也只有4%,这样轻微的偏食,人们当下往往是不会察觉日食正在发生。

南极日全食。法新社
南极日全食。法新社

  虽然日全食大约每18个月发生一次,但能够看到日全食的情况仍然很少见,月球穿过地球时的阴影只有100-260公里宽,必须位于这条狭窄的路径内才能看到完全被遮蔽的日全食。太阳观测非常危险,必须使用专门设计的日食眼镜来保护眼睛,只有在非常短暂的全食阶段内,可以暂时摘下日食眼镜,欣赏难得全黑的太阳、外环漫射着日冕的奇景,但还是要非常非常谨慎。

  下一次的日全食将于2023年4月出现在澳大利亚。(编译/台北天文馆刘恺俐)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  发表在《自然》期刊上的一项新研究中指出,这颗距离地球31光年的行星(GJ 367b),是目前已知的约5,000颗系外行星中最轻的一颗,质量约地球的一半。它的直径略超过9,000公里,只比火星稍大一点。

  该团队表示,这项研究代表着在寻找「第二个地球」方面向前迈进了一步,意谓,天文学家可以掌握非常小的行星的特性。

  共同作者Vincent Van Eylen博士(伦敦大学学院的穆拉德太空科学实验室)说,在这项新研究中,用了两种方法计算这颗行星的大小和质量,这两种方法都涉及到分析这颗行星的母恒星发出的光。一种方法是测量当行星从恒星前面经过时恒星发出的光的亮度稍微降低的现象,这是利用美国NASA凌日系外行星巡天卫星(TESS)的数据完成的。

  另一种方法是从行星对恒星运动的影响来推断行星的质量。这种运动很轻微,速度是每秒80公分,不超过步行的速度,所以我们能够在31光年之外探测到这种微小的运动,真是太神奇了。

系外行星GJ 367b(艺术家想像图)白天时非常热,使得所含的铁几乎熔化。
系外行星GJ 367b(艺术家想像图)白天时非常热,使得所含的铁几乎熔化。

  从其半径和质量的精确测量来看,GJ 367b被归类为岩质行星,属于超短周期(USP)系外行星群,在不到24小时内绕母恒星旋转1圈。这使它跻身于亚地球大小的类地行星之列,在寻找「第二个地球」方面向前迈进了一步。

  研究人员还能够得出有关此系外行星的内部结构。它是一颗低质量的岩石行星,密度比地球大,意谓这颗行星以铁核为主,这些特性与水星相似,它的铁和镍核不成比例地大,使它与太阳系中的其他类地天体区分开来。

  然而,这颗行星非常靠近母恒星,意味着它暴露在比地球强500多倍的辐射之下。地表温度可能高达摄氏1,500度,所有岩石和金属都会在这个温度下熔化。

  这颗新发现的系外行星的母恒星是一颗名为GJ 367的红矮星,只有太阳的一半大小。这使系外行星更容易被发现,因为红矮星不仅比太阳更小且更冷。红矮星是宇宙中最常见的恒星天体之一,因此是寻找系外行星的合适目标。(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

  天文学家使用欧南天文台甚大望远镜(VLT)的MUSE光谱仪发现最近的一对超大质量黑洞,它们位在宝瓶座NGC 7727星系,距地球约8900万光年!尽管很遥远,但相较前记录为4.7亿光年,却非常近。它们也打破超大质量黑洞对的最小间隔距离记录,仅相距1600光年,推论这对黑洞将在2.5亿年后合并成一个更巨大的黑洞。

  这对黑洞不知何故没有发出太多X射线,因此之前没被找到。法国斯特拉斯堡天文台带领的团队通过观察黑洞的重力影响周围恒星的运动来确定质量,大黑洞位于NGC 7727的核心,质量是太阳的1.54亿倍,较小黑洞则是630万个太阳质量。科学家认为,这一发现可让我们窥探超大质量黑洞的形成过程,也意味着这种星系合并现象,可能包含许多隐藏的大质量黑洞,估计是已知的超大质量黑洞总数的30%。科学家们预计,随着欧南天文台在智利北部的极大望远镜(ELT)于2024年完工后,对于超大质量黑洞的搜索与研究将有所突破。论文发表在Astronomy & Astrophysics学刊。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

宝瓶座NGC 7727星系
宝瓶座NGC 7727星系

资料来源:Space.com

发布单位:香港天文学会

星系

  天文学爱好者朱塞佩·多纳蒂洛(Giuseppe Donatiello)在搜索由一系列不同望远镜进行的暗能量光谱仪传统影像巡天(Dark Energy Spectroscopic Instrument Legacy Imaging Surveys)计划收集的公开天文数据时,发现这个星系。

  由西班牙安达卢西亚天体物理研究所(Instituto de Astrofisica de Andalucia)的大卫·马丁内斯-德尔加多(David Martinez-Delgado)博士领导的天体物理学家对这些发现进行跟进,他们使用伽利略国家望远镜(Telescopio Nazionale Galileo)拍摄的更深层图像来确认矮星系。

  称为双鱼座VII/三角座III(Pisces VII/Tri III)的矮星系可能是一个孤立的矮星系,或者是梅西耶33(M33)的卫星星系,也称为三角座星系,距离地球约三百万光年。

  如果双鱼座VII/三角座III是个孤立的矮星系,它将是至今为止探测到的最暗的星系,一个不属于更大的星系团或星系团并且只有重力的星系。

  另一方面,如果矮星系是距离主体约二十三万光年的M33延伸,它可以作为对当前描述星系如何形成和演化的模型的重要确认。这意味着,无论这些事情中的那一个是正确,这个发现对天体物理学来说,都是一个重要的发现。

  关于星系形成的理论知识意味着我们希望看到更多的小星系围绕三角星系M33运行。然而,到目前为止,它只有一个已知的卫星系,如果这个新发现的星系确实属于M33,这可能意味着还有更多尚未发现的星系,因为它们太微弱,无法在之前对该系统的调查中出现。

  研究团队现在将尝试准确测量双鱼座VII/三角座III的距离,评估它是否相对于M33移动。这项调查需要使用其它望远镜进行进一步拍摄,来核实新的矮星是独立的星系还是M33的卫星系。解决这个问题也将有助于确定矮星系保留的名称,如果它独自在宇宙中游荡,则名为双鱼座VII,如果它构成更大的M33/三角座星系的一部分,则名为三角座III。

  M33本身就是一个卫星系,它属于仙女座星系。好像银河系一样的螺旋星系,M33也是本星系群中质量最大的星系之一,也包含我们的银河系。M33直径约为五万二千光年,是银河系的一半左右。

  哈勃太空望远镜使我们能够接触到更暗的恒星,这些恒星作为更强大的距离估计器,因为它们具有标准亮度。为了确认新星系的运动,我们需要使用八米或十米口径的望远镜进行拍摄。

  【图:西班牙安达卢西亚天体物理研究所,文:节译自英国舒梨大学2021年11月17日新闻公布;新闻资讯由林景明提供】研究全文刊登在2021年10月5日出版的英国《皇家天文学会月报》,标题是:Pisces VII: discovery of a possible satellite of Messier 33 in the DESI legacy imaging surveys

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  NASA的双小行星重定向测试(DART)任务,于美东时间2021年11月24日1时21分由SpaceX公司猎鹰9号火箭成功发射升空。预计于10个月后,到达双小行星系统65803号Didymos,最后将撞Didymos的卫星Dimorphos以改变它的轨道。DART并不是首次撞击小天体的太空船,早在2005年7月,NASA的深度撞击号(Deep Impact)计划,就曾经释放撞击器撞击坦普尔1号彗星。但DART是有史以来第一个以动力撞击研究改变小行星路径的任务。

  双星近地小行星系统Didymos的主星直径大约是780米,较小的卫星Dimorphos约160米,DART将测试以撞击改变Dimorphos在双星系统的轨道。预计在2022年9月26日至10月1日之间,DART以约每秒6公里的速度撞击Dimorphos。科学家估计,动力撞击将使Dimorphos围绕Didymos的轨道缩短几分钟,这样的改变使用地面望远镜在数个月内就能检测其变化。此外,DART还搭载意大利航天局提供的立方体卫星LICIACube,能拍摄撞击以及喷发的现象。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

DART探测器
DART探测器。Image credit: NASA / Johns Hopkins Applied Physics Laboratory / Steve Gribben.

资料来源:sci-news.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  银河系的中心可能比天文学家所想的还怪!中国科学院紫金山天文台团队利用费米太空望远镜的伽马射线资料,研究银河系的中心附近的宇宙射线,显示银河系中心附近的天体不但将粒子加速到近光速,向外吹出高能辐射风暴,银河系核心也有天体阻止大部分来自银河系外面的宇宙射线进入!换句话说,宇宙射线可以离开银河系中心,却很难进入。

  银河系中心位于人马座,距离26000光年。这里恒星密度极高,都围绕着一个质量为太阳400万倍的超大质量黑洞。长期以来,科学家们一直认为这个名为人马座A*的黑洞或附近其他天体,正在将质子和电子加速到近光速。这些粒子在银河系磁场传播,在整个银河系中形成密度大致均匀的高能粒子海。在新研究中,研究人员将这片宇宙射线与银河系中心的宇宙射线密度进行比较。虽然宇宙射线无法直接看到,但科学家可以在伽马射线图中找到它们,因为宇宙射线与其他物质碰撞会发出高能光线。团队使用费米望远镜的数据,证实银河系中心的某些天体确实充当了巨大粒子加速器,将宇宙射线射入银河系之外。但这张地图也揭示了神秘的“屏障”,使宇宙射线的密度在银河系中心的边缘显著下降。研究人员说,这种现象的来源更难查明,但它可能是银河系核心附近的混乱磁场的结果。

  研究团队认为,可能是银河系中心附近密集的尘埃和气体云会自行坍塌,压缩那里的磁场并形成宇宙射线屏障。或许来自银河系中心无数恒星的恒星风正在推回宇宙射线海,就像太阳风一样,相关研究发表在《自然通讯》学刊。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

费米伽马射线全天域图
费米伽马射线全天域图

资料来源:Space.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  根据一项新的研究,当我们在火星上寻找生命迹象时,必须排除掉在这颗红色星球上的丰富的「假化石」。在这篇研究中,科学家概述了几十种非生物或非生物过程所产生的假化石,它们看起来像微生物的化石结构,会让人们以为些是曾经存在于火星上的微生物。

  你可能还记得真菌学家认为他们可能在火星上发现了蘑菇,又或者是昆虫学者认为他发现了虫子,即便在地球上,我们也很难区分真正古老的岩石和古代微生物的化石,但是只要我们对火星上的潜在微化石进行分析,了解产生假化石的过程,我们就有办法准确地解释所见之物。

  有些风化、沉积现象的物理过程可以产生看起来像化石的岩石,另一个机制是化学物质的混合可以产生像生物的结构;另外,不同类型的矿物也可以结合在一起产生被称为生物形态的假化石,下图是一些例子。

各种不同的伪化石样本
▲各种不同的伪化石样本

  有时候岩石的纹理也可以看起来像生物,因为生物可以在石头上蚀刻成图案或是一个洞,且各种元素的同位素比值可能与生物环境中的同位素比值相似。

  在很多情况下,看起来像微生物化石的物体在地球上的古代岩石中,甚至在火星陨石中都时有所见,但经过更加深入的检查,它们被证明是非生物起源的,为了避免我们再一次落入相同的陷阱,对火星环境下的模拟生命过程应更为谨慎,该研究发表于《地质学会期刊》上。(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

  经过几十年研究,终于证实月球拥有二氧化碳的冷阱,可能含有固体二氧化碳(干冰)。它们位在月球两极永久阴影区域,温度低于冥王星最冷区。在月球夏季的最高温度期间,在这些冷阱中二氧化碳分子也可能冻结并保持固体形式。尽管科学家多年来一直预测有冷阱,但这是首次确定并绘制位置,并表在AGU journal Geophysical Research Letters学刊。

  为了找到月球表面最冷的点,研究人员分析了11年来月球勘测轨道飞行器(Lunar Reconnaissance Orbiter)上的仪器(Diviner Lunar Radiometer Experiment)的温度数据,研究报告表明,这些冷阱位于几处月球南极区,总面积约204平方公里,其中阿蒙森环形山(Amundsen)最大,拥有82平方公里的冷阱。在这些地区,温度持续保持60K以下(大约负210摄氏度)。

  月球存在干冰阱可能会对未来月球探索与资源政策产生影响,因为干冰能以多种方式使用:如未来太空探索者可以利用这些资源生产钢铁、火箭燃料和生物材料,这对于机器人或人类在月球上的持续存在都至关重要,这种潜力已经引起了政府和私营公司的兴趣。科学家们还可以研究月球的碳,以了解有机化合物是如何形成,以及在这些恶劣的环境中可以自然产生什么样的分子。此外,二氧化碳也可以作为月球表面水和其他挥发物来源的示踪剂,帮助科学家了解它们是如何到达月球。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

月球拥有二氧化碳的冷阱
月球拥有二氧化碳的冷阱

资料来源:Phys.org