有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

木星有着全太阳系中最着名的风暴——大红斑，但这并不代表能吸引着全世界天文学家的目光，实际上在遥远的海王星上也有着一个奇特的风暴——大黑斑。虽然风暴在冰巨行星上并不罕见，但这是第一次观测到风暴向赤道移动后又返回中纬度地区，行星科学家仍不确定其改变轨道的原因，一旦了解其机制就可以让我们更了解海王星上的气体动力学。

与太阳系中的其它行星相比，海王星实际上难以观测，与地球的平均距离在45亿公里远处，故直到1989年航海家二号飞掠海王星时，人们才注意到海王星上有两场强烈风暴正在发生，从那之后，哈勃太空望远镜就成为唯一能做到这点的仪器，而由于其颜色比周围的大气更暗故被命名为黑斑。一般而言，这些风暴的行为模式相当类似，出现于中纬度地区，并在向赤道迁移的过程中，受到科氏力的影响逐渐缩小消失，过几年后又会出现另一个。然而就在哈勃见到第四次风暴，即NDS-2018，它是个例外，当2018年发现它时，直径约为11000公里，科学家推测它已经出现在那边一段时间了，而当2020年1月对该风暴的观测，正如当初预期的那样，从中纬度向赤道移动，若是按照之前的特性，NDS-2018应会在赤道地区逐渐被消失及遗忘。

▲大黑斑的右侧有一个较不明显的小暗斑，图源自哈勃太空望远镜第三代广域相机。

然而就在这次的观测中发现了奇怪的事情，哈勃在其附近看见了一个较小的暗斑出现在大黑斑的附近，天文学家认为这场较小的风暴可能是大黑斑的一部分，当时的大黑斑已缩小至7400公里，而小黑斑则也有6200公里；接着在2020年8月，大黑斑再次向北移动，而小黑斑不见了。

天文学家对这个现象感到相当兴奋，起初，天文学家认为小黑斑是由于大黑斑的部分被打断了，因为小的那个离赤道更近，比大黑斑的位置更不稳定，可能并不属于天然形成的涡漩，但这仅仅只是推测，他们无法证明这两者之间的关联性。与此同时，研究人员也在更密切地检视现有资料，以了解小黑斑的更多细节。本篇研究成果于2020年美国地球物理学会秋季会议上公布。（编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ☆

小熊座流星雨（Ursids，015 URS）是每年固定发生的流星雨，是每年固定发生的大小流星雨中最后的一群。

小熊座流星雨活跃的时间在12月17日至12月26日之间，今年极大期的时间落在12月22日，每小时天顶出现率（ZHR）预测为10，数量会随辐射点高度下降略为下修。这群流星雨辐射点位在小熊座Beta星附近，接近天球北极所以几乎整夜可见，但今年极大期月相逢上弦，上半夜受月光影响，且这群流星速度较慢（每秒33公里），平均亮度偏暗，观星条件在下半月为最佳。

小熊座流星雨发生在北半球深冬，但辐射点几乎位在天北极附近，因此南半球几乎不可见，使得这群流星雨的观测资料相当贫乏。不过在过去70年还是曾记录到两次主要爆发，各发生在1945年和1986年。2006年至2008年间还有几次比较小型的爆发，2011年与2014年也有小型爆发的报告，这些爆发可能都与它的母体彗星「塔托（8P/Tuttle）」回归有关。

总结小熊座流星雨本身数量不多，在今年观测条件也不理想的强况下，建议在12月22日下半夜利用台北天文馆流星直播，寒冬中舒适观赏流星。（编辑/台北天文馆虞景翔）

小熊座流星雨之流星体来源为塔托彗星（8P/Tuttle）的轨道残骸。

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天文学家使用昴星团望远镜与凯克天文台直接观测到棕矮星的影像，该星围绕一个离地球仅86光年，年龄约15亿年如太阳的恒星运行，距离母恒星为20天文单位。是少数拍摄到环绕如太阳的恒星，距离尺度与太阳系相近的棕矮星或系外行星，相关研究发表于The Astrophysical Journal Letters期刊上。

研究团队表示这颗天体首先在2018年10月昴星团望远镜系外行星成像系统（SCExAO / CHARIS）影像中检测出，后续也使用凯克天文台自适应光学（AO）技术观测其红外影像，确认该物体是恒星HD 33632 Aa的伴星，而不是背景恒星。研究人员经观测HD 33632 Ab位置变化而得到直接质量，与其他直接成像的行星或棕矮星，是基于年龄与亮度而以模型推断其质量不同。估算HD 33632 Ab的质量约为木星的46倍。

棕矮星是比恒星小，但比木星重的天体。它们被称为“失败的恒星”，是因为质量不足以点燃其核心的核融合而发光。行星与棕矮星的质量没有明显分界，但HD 33632 Ab的质量属于棕矮星。团队还观测到HD 33632 Ab的大气层可能含有水和一氧化碳。

团队表示，先前直接成像观测大多是“盲目”搜索，检出率非常低。他们则根据盖亚任务（Gaia）数据中的速度变化筛选观测目标，由于恒星的速度变化可能是伴星正在拖曳恒星，因此检测到HD 33632 Ab代表这种方法可行。天文学家希望通过观测，更加了解行星和棕矮星大气的年龄和质量，温度与化学性质等各方性质。（编译/台北天文馆助理研究员李瑾）

（左）HD 33632 Ab的光谱，该光谱是大气中的水和一氧化碳分子吸收形成的。（右）对HD 33632 Ab的轨道进行建立模型。

资料来源：phys.org

这段影片记录了双子座流星雨在北京时间2020年12月13日晚至14日凌晨CMMO-10徐州中心站南北天流星监控视频集锦。一共记录到了116颗流星，其中14日1:53、1:56有两颗火流星划过北天。转自@lpst的微博

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  明显★★

象限仪座流星雨（Quadrantids，010 QUA）是三大流星群之首，极大期发生在1月3日，ZHR达110。其辐射点在牧夫座头部附近，午夜后自东北方升起，但当晚月相近下弦，因此观察条件较不佳。此外，由于辐射点偏天球的高纬度，因此台湾地区实际观察到数量会较少。但此群流星雨常有明亮的火流星出现，且活动有集中于极大期前后数小时内的特性，仍然值得观察。欣赏流星雨并不需要望远镜，只要挑选视野开阔，光害少的地方，以肉眼观赏即可。若能利用相机长时间曝光，就有机会捕捉流星的身影。

流星群大多是由彗星造成，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群的来源；因此象限仪座流星群是继双子座流星群之后，被证实由小行星引起的流星群。

象限仪座（Quandrans Muralis）不属于88星座，它位在武仙座、牧夫座和天龙座间。西元1795年法国天文学家La Lande和他姪子Michel Le Francais使用「象限仪」这种仪器进行一系列恒星位置观测时，自创了这个星座名词，虽然后来并未被现代天文学采用，但这个名字仍留用至今。

台北天文馆将在流星雨极大期晚间于阳明山、梨山、兰屿、七美等观星条件极佳的地点，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/台北天文馆助理研究员李瑾）

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

2019年9月，天文学家在检视无线电波望远镜的观测资料库时，发现了一个非常奇特的物体，经过多项比对后，发现该物并不属于任何已知的天体，同时天文学家给它上了一个标签，WTF，而下图是一个类似于鬼影般的无线电波发射团，如同一个宇宙中的烟雾悬在太空中，不仅如此，几天后，另一位同事又发现了第二个，比早先发现的更大一团。

▲图片中间的蓝绿色团块，即为ORCs

这些图像是由澳大利亚平方公里望远镜阵列得到的，过去探索宇宙的仪器还无法见到这么暗的天体，而如今由于等效口径加大，可以看见比以前更小、更暗的天体，而且由于资料量巨大，原先预期要透过人工智慧深度学习发现新的天体，但谁也没想到事情这么不可预期，这些WTF都是单纯用肉眼搜集资料时见到的，这些神秘的圆雾被研究团队正式命名为ORCs（Odd Radio Circles，奇怪的无线电圈）。

起初，研究人员怀疑这是因软体臭虫或故障而产生的一种人工失误成像，但是当你使用了其它电波望远镜仍能看见它们时，那就不是这个原因了，目前研究团队仍然不知道它们有多大，甚至是离我们有多远。在光学波段用望远镜观察时，该范围内是完全没有东西，相当于完全透明的存在，目前针对该天体，研究团队已经排除了多项可能：

1.超新星残骸？不，ORCs离银河系中大多数恒星都很远，而且ORCs太多了。
2.会不会是爆发星系中由恒星集团产生的电波辐射环？不，并没有见到任何潜在星系的踪迹。
3.会不会是电波星系中看到的巨大电波瓣？不太可能，因为ORCs相当接近圆形，与电波瓣的缠绕状况差异甚大。
4.会是爱因斯坦环吗？也许是电波星系被重力透镜效应弯曲成一个圆？仍然不可能，ORCs太对称了，而且在这些天体的中心也看不到一个恒星群集。

对天文学家来说，这是一项棘手的工作，从为数不多的发现中估计，他们认为天空中应大约有1000个ORCs，目前正在用望远镜搜寻更多的ORCs，并试图了解它的成因；究竟它是一种全新的发现，或是我们已知却用了另一种不同的方式看它？不论状况为何，都令天文学家感到兴奋。（编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

资料来源：The Conversation

发布单位：台北市立天文科学教育馆

虽然夏威夷的井上建太阳望远镜（DKIST）还未完成，但是它在2020年1月28日拍摄的第一张黑子图像已经是有史以来最清晰的太阳黑子，黑子强烈活动的细节另人屏息凝视。DKIST所拍摄太阳表面的磁场结构可以小至20公里，太阳黑子解析度是以前的2.5倍。

大部分的太阳表面是围绕黑子周围的米粒组织，每一个米粒组织都是对流的单元，中间的热电浆上升，在冷却时会游移至边缘，然后回落到太阳表面，典型的米粒组织很大，一个约有1,500公里宽。（NSO / AURA / NSF）

太阳黑子所在位置的太阳磁场特别强，恒星的正常对流活动受到抑制。因为磁力线阻止了热电浆从内部升起，所以黑子的温度比周围的温度约低三分之一，看起来也更暗。

当这些磁力线断裂、缠绕及磁重联时，会释放出大量能量，产生太阳闪焰和日冕喷发。这些来自太阳的强烈的电磁波可能会破坏地球的卫星通信、导航，严重时甚至会破坏电网（虽然很少发生），因此，科学家们非常热衷于研究黑子。

这张图像的区域全长约为16,000公里（地球直径12,742公里），当科学家们利用DKIST为该区域成像时，能够追踪约100秒内短时间的精细结构的变化（参考上方的 gif 动画）。箭头指出了在本影点（UD）和半影颗粒（PG）中经常被观察到狭窄的暗线。研究人员表示：通过磁对流的数值模拟，狭窄的暗线是磁场强度较低的区域中，其强烈上升气流的结果。通过对磁对流的数值模拟，可以预测明亮的UD和PG中的狭窄暗道，这是磁场强度。DKIST的分光偏振仪器将允许对这些小型特征进行详细分析，并与模型预测互相比较。

科学家希望更能了解太阳活动，并改善预测太空天气的能力。（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 丨 观赏方式：参考☆

2020年12月14日晚上到隔日凌晨将发生一场日全食天象，即月球介在太阳与地球之间，使月球影子落在地球上，月球本影中的观测者见到月球盘面将整个太阳盘面遮住的景象。本次日全食可见地点主要在南太平洋至南美洲，食分达1.0254，全食带经过智利和阿根廷，全食持续时间最长仅2分9秒，台湾地区不可见。

▲蓝色条状为全食带所经过的区域，红色米字为日全食持续时间最长地点，图取自NASA’s GSFC，点击图片可放大。

而如今因疫情的缘故，也鲜少有人前往其他国家追日食了，甚至就连天文学家也受到影响而不前往直播，反倒鼓励民众留在家里看其他在地人的转播。（编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

2020/12/14-15 阿根廷日全食录像：https://interesting-sky.china-vo.org/20201215-total-solar-eclipse/

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  耀眼★★★★

今年条件最好的双子座流星雨（Geminids，004 GEM）即将来临！其活跃日期在12/4至12/17期间。极大期预测发生在12月14日，ZHR高达约150。由于当日近朔，不受月光影响，观测条件极佳。

双子座流星雨不但流星数多而且稳定，辐射点位在双子座头部的北河二附近，特色是流星速度中等偏慢（～每秒35公里），亮度中等偏亮，偶尔会出现较明亮的火流星！辐射点约19时升起，因此天黑不久就可以朝东方观察，越接近午夜越容易看到流星。尤其0时至2时前后，辐射点来到天顶附近，观察条件最好。欣赏流星雨并不需望远镜，只要挑选视野开阔、光害少的地方，就可以肉眼观赏。一般来说，两千公尺以上的高山条件最佳。

流星雨通常都是彗星因接近太阳使其表面物质蒸发、留在轨道上而引起的；但双子座流星群的来源却是第3200号小行星法厄同（3200 Phaethon）。法厄同直径约5.1公里，属「阿波罗型」近地小行星，即轨道会穿越地球轨道、它也是对地球有潜在威胁的近地小行星（PHA）之一。绕太阳公转一圈约需1.4年，轨道极为椭圆，远日点在2.4天文单位附近，但近日点仅0.14天文单位，比水星离太阳还近，是目前已知近日点最接近太阳的小行星之一。

台北天文馆将在流星雨极大期晚间于阳明山、梨山、兰屿、七美等观星条件极佳的地点，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/台北天文馆助理研究员李瑾）

双子座流星雨辐射点示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

2020/12/13-14 双子座流星雨徐州站监控影像：https://interesting-sky.china-vo.org/20201214-xuzhou-video/

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  精彩★★★

当从地球中心向外看，金星和月球的赤经经度相同时，称为「金星合月」，通常是一个农历月之中，金星和月球比较接近的时候。

由于金星公转轨道在地球轨道以内，是所谓的「内行星」，因此在地球上观察时，金星通常都在太阳附近，使得每当金星合月时，月亮也在太阳附近，所以通常是发生在农历月初的金星合眉月（见于日落后西方低空），或是农历月底的金星合残月（见于日出前东方低空）。金星和月球都是很明亮的天体，每当金星合月之时，都很引人注目。

2020/12/13清晨04:40金星合月，地心所见的金星位在月球以南约0.8度的地方，不过此时金星和月球才刚刚从地平线升起，不易观看。最佳观测时间点为日出前约05:00-06:00之间，朝东方低空观看，可以见到-4等的金星，和月龄27之残月接近的景象，两者的距离略大于月球的视直径，相当接近且精彩。

2020/12/13清晨6时金星近月示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

而因为月球离地球较近，不同地区的观测者所见月球位置的视差可以达到1度左右，因此北太平洋部分邻近区域还能见到难得的“月掩金星”事件。（编辑/台北天文馆虞景翔）

本次金星合月可见“月掩金星”之区域。