发布单位:台北市立天文科学教育馆

  新的研究表明,火星没有存在生命的原因(至少目前还没有发现),可能与星球体积大小差异有关。火星的直径只有地球的53%,这就使得火星不可能留住对生命至关重要的挥发物,比如水。

地球和火星。
地球和火星。

  圣路易斯华盛顿大学的行星科学家Kun Wang说,火星的命运从一开始就被决定了。岩石行星的大小可能有一个临界值,质量必须超过火星,才足以维持足够的水,以支持可居住的环境和板块构造运动。

  火星从一个相对潮湿的星球转变为干旱的尘暴区,有时被认为是由于火星失去了磁场。但也有可能是天体的表面重力对挥发物的影响有关,于是Wang的研究团队利用火星陨石样本进行钾同位素组成分析。

  20颗火星陨石的年龄从数亿年到40亿年不等,记录了火星不稳定的演化历史。通过测量挥发性元素的同位素(比如钾),我们可以推断出大部分行星的挥发性耗损程度,并在不同的太阳系天体之间进行比较。

  结果表明,火星在形成过程中比地球失去了更多的挥发物,但比月球和灶神星保留较多的挥发物,因为这两颗天体都比火星小得多,也比火星干燥得多。

  钾同位素组成与行星重力的相关性是一项新发现,对于不同行星何时以及如何接收和失去它们的挥发物具有重要的定量意义。

  我们现在知道系外行星是否有生命存在,第一阶段的决定因素是行星的大小是否可以保留挥发性气体。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》上。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Science Alert

发布单位:香港天文学会

洞察号(InSight)

  2021年9月18日,美国太空总署洞察号(InSight)测量到该任务探测到的最大、持续时间最长的火星地震之一,来庆祝它登陆第一千个火星日。地震估计约为4.2级,震动了近一个半小时。

  这是洞察号在一个月内检测到的第三次大地震。在8月25日,任务的地震仪检测到两次4.2级和4.1级地震。为了进行比较,幅度4.2地震已经是之前保持纪录的五倍能量。上次是2019年检测到的3.7级地震,一经过两年多的时间,火星似乎也通过这两次地震告诉我们一些新的东西,它的结构具有独特的特征。

  洞察号任务以研究地震波去了解有关火星内部的更多情况。震波在穿过火星的地壳、地幔和地核时会发生变化,为科学家提供一种观察火星地下深处的方法。数据可以揭露所有岩石世界的形成方式,包括地球和月球。

  如果该任务没有在今年早些时候采取行动,可能根本不会检测到地震,因为火星的高度椭圆轨道使它离太阳更远。较低的温度要使到洞察号要依靠加热器来保暖;再加上它的太阳能电池板上积聚灰尘,降低了储电功率水平,需要通过暂时关闭某些仪器来节省能源。

  操作团队为此采取了一种另类的方法,去设法让地震仪保持开启状态:他们使用洞察号的机械臂,在一块太阳能电池板附近洒下一些沙粒,希望当阵风吹过太阳能电池板时,沙粒会带走一些灰尘。结果该计划奏效,在几次除尘活动中,团队发现储电功率水平保持相当稳定。现在火星再次接近太阳,电力能量开始逐渐回升。

【图、文:节译自美国太空总署2021年9月23日新闻公布】

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  NASA日前宣布,将以位于月球南极的Nobile撞击坑为VIPER探测车的登陆点,VIPER(Volatiles Investigating Polar Exploration Rover)任务主要是勘探月球南极地区水冰的分布,可作为未来月球建立基地计划准备。

探测车

  VIPER预计2023年11月发射,漫游车高2.45公尺,长宽约1.5公尺,重量为430公斤。由于先前探月任务如月球坑观测和传感卫星(LCROSS)、月船1号(Chandrayaan-1)等任务观测到月表有水冰迹象,尤其是南极的撞击坑底,这些水可能是彗星、小行星等撞击输送到月面。若能挖掘和提取,可作为探月计划生活与燃料使用。VIPER任务预计100天,携带的1米钻头能取得地下样品,并以质谱仪、近红外光谱仪与中子光谱仪等设备分析其成分。VIPER动力设计与好奇号和毅力号不同,它拥有四个独立悬吊的轮子,轮子能主动转向,所以可以横向移动。它有两种速度模式:在科学操作模式每秒仅10公分,快速移动时为两倍。此外,撞击坑阴影处仅摄氏零下240度左右,对漫游车相当严苛。如果计划顺利,VIPER将成为NASA第一个登上月球的自动漫游车。(编译/台北天文馆研究员李瑾)

资料来源:Sky & Telescope

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  人类新世代的太空望远镜,詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)由于长期的技术困难,原定于2007年发射升空,最终一直到2019年末才完成全部的组装,后来又因为疫情的影响,剩余工作及测试项目的风险分析再次受到延宕,再来又因为发现亚利安5号火箭的整流罩出状况,目前确认延至2021年12月18日发射。

  该望远镜是美国太空总署(NASA)、欧洲太空总署(ESA)、加拿大太空总署(CSA)的联合项目,预计将取代目前的哈勃太空望远镜,亚利安5号运载火箭预计将它送至第二拉格朗日点,比月球远四倍。它的灵敏度是哈勃太空望远镜的100倍,观测波段更偏向红外光,科学家预计该望远镜能够看见恒星和行星系统的尘埃云内部、追溯更久远的时间,甚至看见早期宇宙形成的第一个星系。

  然而由于它在升空后距离地球太遥远,不可能进行任何的维修或升级,当年哈勃的错误令工程师们戒慎恐惧,不能出错的压力要大多了,这台哈勃接班者的任务仅有5年,NASA则希望它能撑过10年,但要像哈勃这样撑这么久基本上是不可能了。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

资料来源:PCmag

发布单位:香港天文学会

  2021年9月20日出版的第一卷第八期《小行星命名公告》新增三颗中文命名的小行星,包括两位中国科学家和一间机构。这三颗小行星分别是:

  215023 Huangjiqing 黄汲清。黄汲清(1904-1995),中国科学院院士,中国近代地质学奠基人,最早从事历史大地构造学和地质制图研究。

  484734 Chienshu 钱煦。钱煦(生于1931年)是80年代初期细胞和分子生物工程领域的奠基人之一。1990年代,他建立机械生物学基础,为了解动脉粥样硬化等疾病中的血流提供基础。他于2010年获得美国科学奖章。

  526460 Ceciliakoocen 辜严倬云(辜严倬云植物保种中心)。辜严倬云植物保种中心成立于2007年,拥有世界上最丰富的活植物收藏,拥有超过三万三千个分类群。为全球学术研究人员免费提供材料。

【文:节译自国际天文学联合会小行星命名公告;新闻讯息由林景明提供】

发布单位:台北市立天文科学教育馆

伽马射线天空地图。图片来源:NASA/DOE/Fermi LAT合作。
伽马射线天空地图。图片来源:NASA/DOE/Fermi LAT合作。

  澳大利亚国立大学(ANU)的研究团队证实,恒星形成星系是产生伽马射线的来源,这个重要的里程碑,解开了自1960年代以来,天文学家一直试图破解的宇宙之谜。

  到目前为止,我们还不清楚在看似空旷的天空之中,是什么产生了伽马射线——这个在宇宙中能量最高的光形式之一。而这个发现将有助于提供线索,帮助天文学家解开宇宙间的其他谜团,例如找出构成暗物质的粒子类型。

  研究人员表示,在宇宙中看到的大量伽马射线,有两个明显的来源,一是当气体落入星系中心的超质量黑洞时产生,即活跃星系核(AGN);而另一种则和星系盘中恒星的形成有关。我们模拟了宇宙中所有星系的伽马射线发射,并将其结果与其他来源的预测进行了比对,发现产生这种漫射伽马射线辐射的来源来自恒星形成星系,而非AGN过程。

  研究团队在了解这些速度非常接近光速的宇宙射线,是如何在恒星间的气体移动之后,便能更准确地指出是什么产生了这神秘的伽马射线。宇宙射线之所以重要是因为当其与星际气体碰撞时,会在恒星形成星系中产生大量的伽马射线发射。NASA哈勃太空望远镜和费米伽玛射线太空望远镜(GLAST)是用来侦测伽玛射线爆的关键,研究团队从中分析了许多星系的资讯,如这些星系的恒星形成率、总质量、物理大小和与地球的距离等。

  研究团队表示其建立的模型还可以用于预测来自恒星形成星系的无线电波发射,而这可以帮助天文学家更加地了解星系内部的结构,我们正在制作伽马射线天空地图,期望能为下一代的伽马射线观测望远镜,例如切伦科夫望远镜阵列(CTA)提供更多的讯息,而这项新技术将有助于让我们在伽马射线观测中,探测到比目前更多的恒星形成星系。该研究发表于《自然》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:Science Daily

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  新的研究表明,月球上一些最古老的撞击痕迹几乎看不见,是因为它们撞击的是一个较软的表面。在月球冷却和凝固之前的年轻时期,岩浆海洋覆盖了月球表面。

月球上的撞击坑。
月球上的撞击坑。

  这些相对柔软的着陆,几乎没有留下任何曾经发生过的痕迹,这可以解释为什么月球目前的样子与科学家认为在最初的十亿年左右发生的事情不一致。

  澳大利亚科廷大学的行星科学家Katarina Miljkovic说:这些大型撞击坑(撞击盆地)在40多亿年前的月球岩浆海洋凝固过程中形成,与地质历史上后来形成的撞击坑相比,应该产生不同的外观。

  一些研究表明,沸腾的岩浆湖可能存在了2亿年之久,而这项最新研究表明,这与大型小行星早期轰击的时间相符。

  研究月球早期的撞击历史,对于确定太阳系是如何形成,包含从中了解更多关于行星实际上是如何形成,以及行星在特定状态下停留多长的时间,都是极为重要。

  Miljkovic说:转换这一发现将有助于未来的研究,了解早期地球可能经历的影响,以及将如何影响我们地球的进化。这项研究发表在《自然通讯》期刊上。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  SpaceX的第一次全素人太空任务「Inspiration4」于美东时间2021年9月18日晚间7时成功降落于佛罗里达州大西洋海域,顺利完成将近4天的太空旅程,成功写下人类航天的新历史。

SpaceX天龙号于美东时间2021年9月18日晚间7时顺利降落于佛州大西洋海域。(图片来源:约翰克劳斯/Inspiration4)
SpaceX天龙号于美东时间2021年9月18日晚间7时顺利降落于佛州大西洋海域。(图片来源:约翰克劳斯/Inspiration4)

  「Inspiration4」是全球第一个商业太空任务,由美国「Shift4 Payments」执行长艾萨克曼(Jared Isaacman)发起与出资,并计划以此为儿童癌症研究募款2亿美元。

  4名素人太空人除了Jared Isaacman,还有Hayley Arceneaux,助理医师,同时也是儿童癌症幸存者;Chris Sembroski,数据工程师;以及地球科学家和社区大学教授Sian Proctor,是首次在没有任何专业太空人同行的情况下将人类送上太空,他们搭乘SpaceX的「天龙号」太空船,由猎鹰9号火箭推进升空,不过整个任务基本上以全自动模式进行,4名太空人在执行任务前已经接受了数个月太空飞行的训练课程。

SpaceX Inspiration4任务的四名素人太空人。从左起, Hayley Arceneaux、Jared Isaacman、Sian Proctor和Chris Sembroski。(图片来源:约翰克劳斯/Inspiration4)
SpaceX Inspiration4任务的四名素人太空人。从左起, Hayley Arceneaux、Jared Isaacman、Sian Proctor和Chris Sembroski。(图片来源:约翰克劳斯/Inspiration4)

  SpaceX表示,此次任务到达了地球上空367英里(590公里)的高度,不但大幅高出之前亚马逊创办人贝佐斯和维珍集团创办人布兰森抵达的卡门线(80公里)许多,比国际太空站(408公里)和哈勃太空望远镜(559公里)都还高。SpaceX在本次任务中提供了太空船、发射和回收的服务,这首次商业太空旅行圆满成功,遥遥领先同业中的竞争对手。

  在轨道上,四名素人太空人也进行了大量的医学实验,收集样本和科学数据,以帮助了解微重力如何影响人体。(编译:台北天文馆刘恺俐)

资料来源:Space.com

发布单位:香港天文学会

  2021年9月17日凌晨,英国皇家格林威治天文台举办的2021天文摄影大赛(Astronomy Photographer of the Year)进行线上颁奖典礼。

  格林威治天文台的比赛每年都会吸引全球大量的天文摄影师前来投稿,不但获奖的荣誉含金量很高,还能获得数额不菲的奖金,能在年度天文摄影大赛中获奖是每个天文摄影师的梦想。

  今次大赛中,来自中国的天文摄影师们大放异彩、成绩斐然。中国大陆青年天文摄影师董书畅(Paulownia)凭借下面这幅2020年6月21日拍摄于西藏阿里地区的日环食照片夺得本次大赛的总冠军,并荣获「年度天文摄影师」的称号。

The Golden Ring © Shuchang Dong _ Astronomy Photographer of the Year 2021 Overall Winner and Our Sun winner
The Golden Ring(金戒指) —— 董书畅

  评委称赞这幅迷人的作品完美展现天文摄影的科学、艺术和技术独创性的结合。评审委员Emily Drabek-Maunder指出:「当月球经过我们的太阳时,居然还可以以这种金环的形式展现。而在照片的右下角,透光光环,甚至月球表面的山脉都隐约可见。」

  另外一位评审委员Steve Marsh表示:「摄影师以感性、平静、专业的手法,完美的捕捉到这一自然现象。似乎你的手指一抬,就可以伸向天空,戴上这枚指环。」

  另外来自中国的天文摄影师吴忠(阿五)获得星系组冠军,他的拍摄的题为《银河环》的作品,历时两年、跨越南北半球三个地区才拍摄完成。

The Milky Ring © Zhong Wu
The Milky Ring —— 吴忠

  最佳新人奖得主则是年仅15岁的天文摄影师王至璞,他的获奖作品是《太阳系全家福》。

Family Photo of the Solar System © 王至璞 _ Astronomy Photographer of the Year 2021 Young competition winner
Family Photo of the Solar System —— 王至璞

【图、文:节录自巡星客;新闻资讯由林景明提供】

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  科学家表示,今年南半球臭氧层的空洞比往年更大,已经超过了南极洲的面积。

欧洲太空总署于2021年9月16日提供的照片,显示南极上空的臭氧空洞比往常更大,已经超过南极洲的面积。
欧洲太空总署于2021年9月16日提供的照片,显示南极上空的臭氧空洞比往常更大,已经超过南极洲的面积。

  欧盟哥白尼大气监测服务近期表示,每年南半球春季出现的臭氧空洞,在过去一周出现了相当大的增长。

  欧盟卫星监测服务负责人Vincent-Henri Peuch说:预测显示,今年的空洞已经演变成一个比以往更大的空洞。

  大气层中的臭氧可吸收来自太阳的紫外线,臭氧空洞意味着更多的高能辐射会到达地球,造成活体细胞的伤害。

  1987年签署的蒙特娄议定书(Montreal Protocol)禁止使用一种卤碳化合物(halocarbon)的化学物质,它被认为是造成每年臭氧空洞加剧的罪魁祸首。

  专家表示,虽然臭氧层正在逐渐恢复,但制冷剂和喷雾罐中使用的消耗臭氧层物质可能要到2060年代才能从大气中完全消失。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Phys.org