有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

在银河系中，超过八成的恒星数属于M型红矮星，科学家认为其中六分之一的系统至少有一颗类地行星位于它们的适居带中，不过位在适居带并不能保证系外行星的适居性。

适居带的定义是行星系统中，距离母恒星适当距离的范围，该范围内辐射功率适当，使液态水有机会保存下来。不过M型红矮星光度远低我们的太阳，适居带多非常接近母恒星，容易使行星「潮汐锁定」，受重力影响始终以同一面面对母恒星，造成行星受光面不断被加热，背光面则永远被锁定在冰封的黑暗中。

如果系外行星上有海洋，热量就有机会通过洋流在行星上传递，而陆地的面积是否会影响热量在行星上的流动？ 最近一项研究以半人马座的比邻星b，来模拟陆地的存在和规模如何影响系外类地行星的适居性。

比邻星b距离我们仅4.2光年，是已知最接近的系外行星，可能被比邻星潮汐锁定，并被推测有海洋覆盖。研究人员以模型推演一系列大小不同的陆地，从行星表面占比0%至40%，放置在行星的受光面（因行星质量分布不均经长时间演化的趋向），发现陆地的面积与热传输效率呈负相关。尽管如此，在陆地占比40%的模型中，热循环及生物所需养分的循环也都得以维持。

这份研究显示陆地面积占比不会扼杀像比邻星b这样位在适居带，受潮汐锁定，但可能具有海洋的行星的适居性。这个答案待詹姆斯·韦伯太空望远镜升空后进行更多观测将更清楚。（编译/台北天文馆虞景翔）

资料来源：AAS NOVA

发布单位：台北市立天文科学教育馆

周日（8月16日），一颗汽车大小的小行星2020 QG飞掠距离地球约3000公里的上空，这是迄今为止「未与地球相撞的小行星」所观测到的最近距离，这颗小行星完全没有被发现，美国太空总署（NASA）近地天体研究中心在它飞掠地球最近过后的6小时，才收到加州帕罗玛天文台的回报确认它的存在。

由于它的体积并不大，即使这颗小行星真的击中了我们的地球，它也顶多会在大气层的高空中以爆炸的方式结束它的生命，而且由于它的爆炸高度非常高，不会对地面造成任何危害，尽管如此，这次的情况仍旧令人担忧。

NASA只知道类似这些天体的一小部分，这颗小行星就从典型的望远镜盲区冲向地球，它从面对太阳的方向接近我们，这意味着它处于地球的白天面，地面上不会有任何的望远镜在白天开着扫描天空，更惶论它的大小几乎是不可能发现的，但如果像这样特别的天体再大一些，在进入地球范围时就有可能酿成灾难，而且我们几乎无法预测。

▲业余天文学家自制加速模拟动画（©Tony Dunn）

Newly-discovered asteroid ZTF0DxQ passed less than 1/4 Earth diameter yesterday, making it the closest-known flyby that didn’t hit our planet.@renerpho
Simulation: https://t.co/a81R100OwV
Higher-res GIF: https://t.co/4Wxn0YNpVb pic.twitter.com/SMtVRbjYOA

— Tony Dunn (@tony873004) August 17, 2020

事实上，美国国会自2005年以来就要求NASA针对直径大于140公尺的潜在危险天体做全面性的监测，但是在2019年5月NASA公布的约2.5万个类似的天体中，只有不到一半符合上面的条件，这意味着2013年的车里雅宾斯克陨石及2019 OK小行星并不在这范围内，而这些小行星都有可能对人类造成庞大的生命或财产损失，来自太阳方向的天体几乎是不可能在地面上被发现的，所以NASA计划开发太空望远镜并将其今年的预算拨款近3600万美元，如果资金持续挹注，它有望在2025年发射，期望能发现地球白天面的潜在危险天体。（编译/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

资料来源：Business Insider

　　北京时间2020年8月16日22点59分左右，艾山天文台全国流星监测网（CMMO）多台站记录到一颗绿色爆裂火流星。其中临沂中心站捕捉到完整画面，徐州中心站捕捉到大部分轨迹。连云港中心站捕捉到部分画面。CMMO所辖艾山天文台中心站、淄博站、临淄子站设备全部记录到末端闪光触发。经计算，该火流星出现的中心方位位于山东高密天顶位置，属于英仙座流星群。峰值极端亮度大于-20等。转自@lpst
　　IMO火流星事件上报网页：https://fireballs.imo.net/members/imo/report_intro

发布单位：台北市立天文科学教育馆

Sgr A *是银河系中心的超大质量黑洞（图中以X表示），周围是一群以极快速度运动的恒星。

在我们银河系的中心是一个巨大的黑洞，名为人马座A *（Sgr A *），大约是太阳质量的四百万倍。由于它如此巨大，造成的引力效应是极端的，借由观察它附近的恒星就能探测到。围绕Sgr A*旋转的是一些恒星（以及一些神秘的物体），它们以令人眩晕的速度移动。

天文学家刚刚发现了移动最快的恒星，一颗新发现的名为S4714的恒星绕超大质量黑洞人马座A *旋转。S4714在轨道上的飞行速度约为光速的8%，达到了每秒2万4,000公里的惊人速度。S4714只是目前被发现掠过Sgr A*的恒星群中的一颗，它的轨道比之前发现的任何恒星都要近。先前的研究已经发现数十颗恒星在极不寻常的轨道上围绕着超大质量黑洞运行，这群恒星统称为S星，其中一些恒星的轨道离黑洞非常近，因此很难被发现，我们可以使用它们来探测它们所绕行的巨大不可见天体的属性。

这一发现不仅表明在我们银河系超大质量黑洞周围还有更多的恒星，为我们提供了早期提出的一种恒星类型的第一批候选恒星—那些离黑洞如此近的恒星，它们被潮汐力“挤压”（squeezed），也被称为squeezars。

这项研究已经发表在《天体物理学期刊》（the Astrophysical Journal）上。（编译/台北天文馆研究组吴典谚）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

这4张图显示参宿四在2019年底至2020年初突然变暗原因。在左两张图，如哈勃在紫外线下所看到，从恒星表面喷出高热电浆。在中右图中，流出的气体迅速向外膨胀，冷却形成巨大的尘埃云。右图显示出巨大尘埃云，挡住从地球方向四分之一恒星表面。Image credit: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI)

科学家在2020年8月13日发表在The Astrophysical Journal期刊表明，最近参宿四奇怪的变暗现象是巨大物质云造成的。

参宿四是猎户座肩部明亮的恒星，其质量约为太阳11倍，但体积大900倍。这表示它濒临死亡，将以剧烈的超新星爆炸。在2019年秋天，参宿四开始显着变暗，到2月亮度已降低三分之二。这种戏剧性变暗激发人们猜测，参宿四爆炸即将发生，但参宿四在2020年5月却恢复正常。关于此现象，有些科学家认为是尘埃云挡光，也有人认为参宿四表面上的大黑子造成。

研究人员使用NASA哈勃太空望远镜，从2019年9月至11月的观测显示，大量物质以每小时32万公里速度从参宿四的表面移至其外部大气。在为期3个月的爆发中，参宿四的南半球向太空吹出物质是正常情况下的两倍。（参宿四物质脱落率非常高，大约是我们太阳的3000万倍。）科学家认为，这种超热电浆云抛出参宿四外数百万公里后充分冷却，凝结成尘埃颗粒并形成遮光云。哈勃其他观测结果也支持了这一解释，即使可见光波段继续变暗，但紫外线波段相关的外部大气于2020年2月就已经恢复正常。

目前尚不清楚是什么原因导致爆发。科学家认为可能是参宿四脉动引起。参宿四会在420天的周期中规律膨胀和收缩，科学家使用自动望远镜测量参宿四表面气体速度，发现爆发发生在恒星膨胀阶段。目前参宿四太靠近太阳而无法以哈勃观测，但以日地关系天文台（STEREO）观察结果，显示参宿四在2020年5月中旬到7月中旬再次变暗，尽管没有之前幅度剧烈。科学家将持续观测其变化。（编译/台北天文馆助理研究员李瑾）

资料来源：Space.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

TESS，凌日系外行星巡天卫星（Transiting Exoplanet Survey Satellite），是目前科学家搜寻系外行星的主要利器，使用最主流的「凌日法」。在目前已知超过4200颗系外行星当中，有超过3200颗都是以凌日法所发现。

TESS现阶段已经完成全天域的巡视，除了小范围重叠的区域，大部分TESS扫视的天区只有27天的观测时间，很多轨道周期大于27天的系外行星可能无法在这个时间内被观测到，即便刚好有被观测到，也会因为只有一次凌日纪录，无法辨别是否为系外行星。

最近有研究人员以这种TESS单次的凌日纪录，搭配地面天文台的搜索，成功验证一颗现名为NGTS-11 b的系外行星，轨道周期约35.5天，大小及密度类似土星。因为距离母恒星较远，使它的温度不像那些容易发现的热木星动辄数千度。NGTS-11 b的温度约435 K（约摄氏162度），是凌日法找到的气体巨行星中最冷的几个目标之一。

TESS的NGTS-11 b单次凌日纪录与地面天文台NGTS的观测比对。

像NGTS-11 b这种系外行星搜寻难度较高，但因为这些目标具有更接近生命生存的环境，科学家对它们更感兴趣，将会是下一代太空望远镜的优先目标。（编译/台北天文馆虞景翔）

NGTS，次世代凌星巡天计划，是由12座口径20公分的市售望远镜组成的阵列。

资料来源：AAS NOVA

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ★★

国际太空站（ISS）是环绕地球最大型的人造物体之一，2020年8月15日台中山区将可以在一天内见到ISS通过月亮和太阳前方的现象。此次的ISS凌月将会发生在上午07:30:06.92，ISS凌日则发生在17:17:19.91，由于ISS的运行速度极快，因此建议以高速录影的方式进行纪录。同时在观察ISS凌日时，切记千万不能在没有保护装置下直视太阳！

以下地图红色长条范围内可见ISS凌日，蓝色则可见ISS凌月。（编辑/台北天文馆研究组王彦翔）

发布单位：台北市立天文科学教育馆

欧洲南方天文台（ESO）望远镜拍摄到了银河系中一个壮观的蝴蝶状气泡照片。

▲这张非常详细的NGC 2899行星状星云的图像是使用智利北部ESO甚大望远镜上的FORS仪器捕获的。Credit: ESO

这张来自智利由ESO的甚大望远镜（VLT）拍摄的图像显示，被称为NGC 2899的行星状星云看似飘浮在太空中。NGC 2899的气体泡泡看起来像是一只蝴蝶，有着对称的结构、美丽的颜色和复杂的图案。这个天体从未被拍摄到如此引人注目的细节，包括行星状星云暗淡的外边缘都在背景恒星的映衬下发光。

NGC 2899巨大的气体带从其中心延伸最多到2光年远，当气体达到一万度以上的温度时，在银河系的恒星前发出明亮的光芒。高温是由于来自行星状星云母星的大量辐射，导致星云中的氢气在蓝色光芒的氧气周围发出红色的光晕。

这个天体位于船帆座（Vela）南部距离地球约6,500光年，有两颗中心恒星，据信这两颗恒星使它的外观近乎对称。在一颗恒星到达生命的尽头并脱离气体外壳之后，另一颗恒星现在干扰了气体的流动，形成了看到的双叶形状。目前，大约只有10-20%的行星状星云显示出这种双极形状。（编译/台北天文馆研究组吴典谚）

资料来源：phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天文学家使用位于夏威夷昴星团望远镜与凯克天文台，并结合机器学习的力量，找到打破氧丰度最低记录的星系，仅为太阳的1.6％，这表明HSC J1631+4426是最近才开始制造恒星。HSC J1631+4426位于武仙座内，距离地球约4.3亿光年。

研究人员表示，以标准宇宙学预测，现今宇宙大多数星系已经成熟，像HSC J1631+4426这样年轻星系非常少见。为了找到这些非常微弱并稀有的星系，必须以昴星团望远镜拍摄既暗且广视野的画面，因此数据量相当庞大。为了检测4000万个天体，研究团队开发新的机器学习方法。他们“教”一台电脑学习判断不同阶段星系的颜色，并挑选刚形成的星系。当电脑挑出27个候选天体后，研究小组使用凯克天文台的DEIMOS光谱仪与昴星团望远镜的FOCAS光谱仪对其中4个星系后续观测，以确定其的元素丰度，距离和质量。结果光谱数据表明，其中HSC J1631+4426是极贫金属的星系，其氧丰度最低。研究人员还确定它距离仅4.3亿光年，相对较近且很小，估计仅80万太阳质量，约银河系的1/100,000，仅与银河系的球状星团相当。研究人员表示，在我们附近发现这种低质量，年轻且金属贫乏的星系很重要，因为它们类似于原始星系，可帮助了解宇宙大霹雳后最早期的星系。（编译/台北天文馆助理研究员李瑾）

▲HSC J 1631+4426打破了最低氧丰度的纪录。Credit: NAOJ/Kojima et al.

资料来源：Scitech Daily

发布单位：台北市立天文科学教育馆

在2019年写下多项小行星探测纪录的隼鸟2号（Hayabusa 2），现在正在返回地球的路程上，预计2020年12月将会带回龙宫小行星样本。不过，由于届时上头的离子引擎燃料还有大约一半左右，因此日本JAXA的科学家正在研究让隼鸟2号在送回样本后继续探测其他小行星的可能性。

从燃料剩余量估算可以到达的候选天体约有354个，科学家们再根据轨道操作可行性、小行星的轨道确定程度、大小、自转速度与类型等等性质，最后选出了两个候选天体——2001 AV43和1998 KY26。这两颗小行星的直径都是10米级，自转周期大约10分钟，又被称为高速自转小行星（Fast Rotator），是目前人类从未探索过的天体类型。

▲两颗小行星比较。

团队初步计算后得到分别前往两颗小行星的路线，若要到达2001 AV43需要再飞掠金星一次和地球两次，预计在2029年11月抵达；若要前往1998 KY26则要先飞掠另一颗小行星2001CC21和地球两次，预计在在2031年7月抵达。不论是何者，包含后续观测在内都将会是长达10年的旅程。

▲前往路径。

这项延伸任务计划除了将会是首次探测高速自转小行星外，还将提供10米级小行星的物理特性做为未来防御小行星撞击的资料。另一方面，工程师也将测试如何在最节省燃料的情况下在太阳系内长期航行。不过，隼鸟2号上头的仪器在设计上只保证可以让样本安全返回地球，是否能再运作10年仍是延伸任务的最大不确定因素。JAXA预计将会在今年秋季决定隼鸟2号的旅程是否会继续往更深远的太空前进。（编译/台北天文馆王彦翔）

资料来源：JAXA