有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

木星是太阳系中质量最大的行星，是所有其他行星总和的两倍，与太阳和其他行星一样，都由相同的尘埃和气体云形成。

做为太阳系最先形成的行星，木星巨大的重力场很可能影响着整个太阳系的形成，对于围绕着太阳的所有行星的轨道排列发挥影响力，如果不是木星的引力，小行星带这一个广阔的区域可能会被另一个行星占据。

木星也是「彗星捕手」。木星的重力场捕获了彗星和小行星，这些彗星和小行星原本可能掉落到太阳系内部并撞击地球等岩石星球，最终掉入木星的云层中。但是，木星也可能出现了相反的作用，向地球方向投掷小行星，虽然这不是件好事，但也可能导致富含水份的岩石进入了地球，进而成就了地球成为蓝色星球。

笼罩在云层之下木星就像可以探询太阳系过去的一扇窗户，这也就是围绕木星运行的朱诺号（Juno）命名的由来。希望Juno能像朱诺女神一样，能看穿层层云雾，见识「朱比特」的真面目，Juno也能够穿过木星的云层来探寻我们太阳系的历史。

Juno旅行了近五年，于2016年7月5日进入木星轨道，在木星的重力作用下，Juno以每小时210,000公里的惊人速度到达。在佩里霍夫（Perijove）或最接近的轨道进近过程中，在4,200公里的高度掠过木星，然后向外扫至810万公里远，穿越木星难以置信的强大磁场的较弱区域。

这些是Juno完成了Perijove 29飞行所拍摄的照片，经过软体工程师Kevin Gill的影像处理，Kevin Gill同时也是行星和气候资料专家及科学资料视觉化的艺术家。（编译/台北天文馆刘恺俐）

Jupiter from Juno PJ29 – c. (NASA/JPL/Kevin Gill)

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

先前的理论预测，恒星形成之后才能开始形成行星，而最近一篇在自然期刊上的论文可能要打破该观点了，天文学家利用智利的阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列观测了一颗极为年轻的原恒星IRS 63，它距离地球约470光年，这颗年轻的原恒星，在分类上属初期恒星体的I类，它已经过了主要的吸积阶段，并拥有了大部分的最终质量，但其外围的吸积盘仍然存在。

在吸积盘中，天文学家看见了一个令人惊讶的现象，在原恒星周围有两个深色的同心环形缝，他们合理推论这是行星形成的迹象。行星的形成过程，目前最流行的模型是核心吸积，圆盘中的尘埃及颗粒透过静电作用互相吸附，随着物体的大小增加，重力作用也越来越大，原行星将其轨道上的所有物质吸走，会在原恒星盘上形成一个裂缝，但是这个模型所需耗费的时间较长，事实上若是该恒星盘已大于100万岁，则似乎没有足够的物质来形成行星。

▲G1及G2为两个吸积盘缝，很有可能是行星形成的过程中将附近的气体清除而产生（Ⓒ:Segura-Cox et al., Nature, 2020）

而这个小于50万岁的原恒星，似乎有机会在这些原恒星盘圆缝中形成行星，研究团队还计算了潜在原行星的质量，较近的原行星距离母恒星19AU，质量约为木星的0.47倍，较远的则在37AU之外，其质量约为木星的0.31倍。

另一种解释是行星尚未形成，而是仅产生一种称为径向飘移的现象，这是一种因恒星盘中气体产生的阻力，物质汇聚后与其摩擦导致尘埃和颗粒失去角动量并朝恒星移动的过程，这种现象同时也称为径向飘移障碍，它会阻止行星的生成，同时也会形成环形或新月形缝。

不论它是哪一种结果，都比我们早先对行星形成的理解都还要早，研究团队在文中写道：「即使在最保守的情况下，这些特征也表明尘埃开始聚集在圆盘的特定半径上。圆盘的结构可能在恒星形成的早期就对于行星的演化产生了影响。」（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：香港天文学会

布拉格天文钟（Prague Orloj）是捷克首都布拉格的一座中世纪天文钟，座落于老城广场的老城市政厅的南面墙上，是一个热门的旅游景点。机械钟和天文表盘是布拉格天文钟最古老的部分，1410年10月9日由钟表师傅Mikuláš of Kadaň和Jan Šindel制作，后者是查理大学的数学和天文学教授。大约在1490年，天文钟加了日历表盘，外观上加了歌德式的雕塑。

天文钟是一种机械式的星盘，在中世纪是一种天文学的设备。另外，也可以将布拉格天文钟当成是一个原始的天象仪，显示目前的宇宙状态。天文钟的背景显示出地球和天空，围绕着它有四个主要的移动元件：黄道环、一个旋转的外环、代表太阳标帜的图示、代表月球标帜的图示。

资料：维基百科

发布单位：台北市立天文科学教育馆

2020的诺贝尔物理奖揭晓，其中一半颁给英国数学物理学家Roger Penrose，因其发现黑洞的形成是广义相对论的有力预测。而另一半则由德国天文学家Reinhard Genzel及美国天文学家Andrea Ghez，因发现银河系中心的超大质量黑洞。

当大质量恒星到演化终点，首先引发超新星爆炸，接着塌缩成非常致密的黑洞，其引力强大到连光都逃不出去。要产生黑洞，必须把太阳压缩到3公里小。黑洞是宇宙中最奇特的物体，连爱因斯坦都不相信它真的存在。而Roger Penrose发明了精巧的数学方法来演绎广义相对论，并推论出黑洞的形成和性质。他在1965年所发表的论文，对广义相对论有极重要的贡献。

Roger Penrose提出囚陷曲面（trapped surfaces）这个描述黑洞的数学工具，在其内的光线都指向黑洞中心。借此他证明黑洞中心存在奇异点，时间和空间都会在此消失，而已知的物理定律都无法适用。一旦穿越黑洞的事件视界（event horizon）就不能回头，随着时间流逝所有东西都将掉进奇异点。在广义相对论中，时间和引力有着密切关系，对在地球上的人来说，脚底下时间的流逝比头顶慢一兆分之一秒（GPS定位就是根据此原理）。当你跨越超大质量黑洞的事件视界，并不会有奇怪的事情发生，但事件视界外的人将觉得你花无限久的时间跨越。我们无法看穿事件视界，黑洞的内部将被它遮住。

图说（左）：当大质量恒星因为自身的引力塌缩形成黑洞，所有经过事件视界的东西都会被抓住，连速度最快的光线也无法逃脱。在事件视界，时间取代空间，随着时间流逝，所有的东西将被带向靠近黑洞中心的奇异点。奇异点的密度无限大，时间和空间在此终结。图说（右）：光锥顶点代表现在，箭头指向代表时间方向，而固定时间的平面代表的是空间。未来光锥的范围，是指光从现在起可以传播的范围。由于物体移动不会超过光速，因此其移动的轨迹都包含在光锥的范围里。理论预期当物质塌缩形成黑洞，在事件视界内的光锥其时间方向指向黑洞中心。事件视界外的观察者，只能见到光线慢慢往事件视界推进而不会到达。

虽然无法看穿黑洞，但我们可借由观测它的强大引力对附近恒星运动的影响，来了解它的性质。Reinhard Genzel和Andrea Ghez各自带领研究团队，利用红外线波段来穿透众多星际气体和尘埃，并使用大口径望远镜，对银河系中心的人马座A*进行长期的研究。追踪银河中心的亮星运动轨迹，发现在离中心约1光月的地方，有看不见的大质量物体，拉着恒星快速绕转。其中一颗星（S2）花16年绕转银河系一圈，提出可靠证据，显示在人马座A*附近有超大质量黑洞，约4百万倍太阳质量，挤在仅太阳系尺度的空间里。他们持续不断的研发和精进技术，制造独特的仪器，例如提高感光元件的灵敏度、根据大气扰动自动校正镜面等，使解析度提高了上千倍，得以精确决定恒星的位置。Reinhard Genzel和Andrea Ghez的前瞻性研究，开创了新一代验证广义相对论的方法。

今年的诺贝尔物理奖，揭露了宇宙最黑暗的角落。这是一个全新的开始，当我们望向黑洞的视界，大自然会向我们揭露更多的惊喜。

资料来源：THE NOBEL PRIZE

发布单位：香港天文学会 丨 观赏方式： 

2020年10月24日（星期六），月掩摩羯座5.3等恒星齐（摩羯座χ星），农历九月初八，用小型望远镜可以追踪观赏。

掩始现象：香港22时53分，恒星由月球暗缘消失。香港掩始时月球仰角22度，地平方位234度。

齐是颗多重星。

望远镜所见的模拟影像。Credit: LOW

R3089 = chi Capricorni = 齐
摩羯座χ星，又名BD-21 5933，HD 201184、SAO 190050、HR 8087，是摩羯座的一颗恒星，视星等为5.3，位于银经26.84，银纬-39.21，其B1900.0坐标为赤经21h 2m 50s，赤纬-21° -39.21′ 44″。

齐（Qi）是中国古代十二国（Twelve Countries）星官名，属于二十八宿中的女宿（Girl Mansion），位于现代星座的摩羯座和狐狸座。十二国意为战国时的十二个国家，分别为越、赵、周、齐、郑、楚、秦、魏、燕、代、韩、晋。除赵、周、秦、代各有二星外，其余只得一星。

《丹元子步天歌》相关描述：四星如箕主嫁娶，十二诸侯在下陈，先从越国向东论，东西两周次二秦。雍州南下双雁门，代国向西一晋伸，韩魏各一晋北轮，楚之一国魏西屯，楚城南畔独燕军，燕西一郡是齐邻，齐北两邑平原君，欲知郑在越下存。（编辑/香港天文学会掩星组组长余惠俊）

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ★

2020年10月猎户座流星雨（Orionids，00008 ORI）是每年固定发生的中小型流星雨，活动日期约在每年的10月2日至11月7日之间，今年的极大期约落在10月20、21日，在没有光害、天气晴朗的状况下，估计每小时仍可看见20颗流星！

猎户座流星雨是由著名的哈雷彗星遗留在轨道上的物质所形成，特色是流星速度极快，且其高峰期可持续数天而不衰，所以20、21日前后都可以看见流星雨的盛况！

今年猎户座流星雨的观赏时间非常长，自22时30分猎户座于东方升起后到太阳升起前的这段时间将近6个小时，由于没有月光的干扰，都是非常好的观赏时机，若无暇前往山区的朋友也可透过台北天文馆在阳明山、梨山、兰屿、七美地区架设的高画质暗空摄影机，在网路上即可欣赏到壮观的流星雨美景。

▲2020年10月21日23:00左右的东方天空，此图由Stellarium产生（点击图片可放大）

猎户座流星雨和5月的宝瓶座Eta流星雨一样，同为著名的哈雷彗星遗留在轨道上的物质形成的流星雨。这两群流星雨在20082010年期间为因木星引力与彗星轨道共振所引起的12年周期性的峰期，流星数量为平常年的23倍以上，当时猎户座流星雨ZHR曾达40-70的程度。

猎户座流星雨的流星速度较快（每秒约67公里），是每年流星速度最快的流星雨之一。而这群流星平均亮度中等，约2等，偶尔会出现火流星；有时火流星会留下持续数分钟之久的余痕，余痕受到高空风切的影响，会逐渐改变形状并逐渐消散，这也是值得欣赏的其中一个特点。此外，猎户座流星雨极大期通常会延续好几天，若10月20、21日晚间无法前往观察者，前后几天仍为适合观察的机会。

观赏流星也不需要任何特殊仪器，且流星真正出现的区域也不限于猎户座，因此观赏时不需要朝特定方向，挑选视野开阔、可看见整个天空且没有光害影响的地方，以自己觉得最舒服的姿势坐着或躺着观看整个天空即可。建议避开城市、城市周边受光害影响区域以及海边等等不适合观赏流星的地方。

如果想拍摄流星雨，建议准备可长时间曝光或感光度（ISO）高的相机或录影机，以三脚架固定之后，开启快门进行拍摄；一般商业型或傻瓜型数位相机，则建议以夜景模式拍摄，并关闭闪光灯与开启自拍功能，以防因手按压快门而造成影像模煳的遗憾。（编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

发布单位：香港天文学会 丨 观赏方式：    ★

2020年10月19日（星期一），月掩天蝎座2.6等恒星房宿四（天蝎座β星），农历九月初三，用小型望远镜可以追踪观赏。

掩始现象：香港19时10分，恒星由月球暗缘消失。香港掩始时月球仰角11度，地平方位243度。

房宿四是颗多重星。

用双筒望远镜所见的模拟影像。Credit: LOW

R2302 = Acrab = beta Scorpii = 房宿四

房宿（Room Mansion），二十八宿之一，东方七宿第四宿，苍龙的腹，又称天驷。晋书天文志记载：「房四星为明堂，天子布政之宫也。」

房宿位于现代西方星座的天蝎座，含有四颗恒星。（编辑/香港天文学会掩星组组长余惠俊）

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：    ★★★

火星以其明亮与火红的颜色而著称，自古即被视为重要的星体，中国称之为「荧惑」，而它明显的顺、逆行运动更成为克卜勒提出行星运动定律的关键。由于火星的会合周期约779.94日，因此每2年又49天就会发生一次「火星冲」，此时火星与太阳的地心经度相距180°，也就是刚好位于太阳的相反方向上，当太阳西落时火星东昇，直到日出才落下，因此不仅整夜均可观察，而且火星离地球最近，视直径最大也最亮。

▲火星与地球相对位置名称。图中的地球及太阳未依实际比例绘制。

今年的火星冲发生在10月14日7时26分，火星距离地球6,268万公里，但真正与地球距离最近时是在10月7日，距离只有约6,206万公里，视直径22.3角秒，视亮度-2.6等。虽然比2018年火星大冲时的24.3角秒略小，但仍是未来15年内最适合观察的机会。火星这次冲时位在双鱼座，在夜空中极为明显，呈红色，并于9月下旬至10月底期间亮度超越木星，成为夜空中最亮的星点。下图为9月21日22:30，本馆福寿山星空直播站所拍摄的全天影像，西南方（右下角）两颗亮星分别为木星（较亮）和土星。东南方最亮的红色星体即为火星。

▲福寿山星空直播2020/09/21/22:30

不同年份火星冲时的相对大小（地球、太阳未按比例绘制）。

▲2010年至2022年火星冲时不同的火星大小。图中的地球及太阳未依实际比例绘制。

从地面上的望远镜所看见的火星，大部分时间都只像是一个橙色的模煳小圆点。只有在「冲」前后一、两个月期间，我们才能看清楚它表面的特征、尘暴、云与极冠等等明暗变化。

最适合火星观测的望远镜是高品质的折射镜，口径最好能有15公分以上，20至25公分以上大口径的反射镜或折反射镜虽然成像锐利度稍差，但也是不错的选择，需先经过良好的调校。

此外，观测时大气稳定度，即视宁度（seeing），更是看清火星表面细节的关键，虽然长期的观测经验是不二法门，但对于观察行星的新手来说，适当使用辅助工具，如滤镜和天文软体等，也都有助于提升观察效果。

▲火星地表对照图。Credit: A.L.P.O

滤镜在行星的观测上扮演着很重要的角色，善用滤镜可以提高行星表面变化的反差，让原本模糊的特征浮现出来，效果相当显著。例如橘色（W23A）和红色（W25）滤镜对于提高火星表面地形特征反差特别有效，越偏蓝色的滤镜，如紫色（W47），虽然会降低地面特征的鉴别能力，但对于分辨火星大气特征却非常有用。要做完善的火星观测还应该准备绿色（W58）、蓝绿色（W64）、蓝色（W38或W80A）等几种滤镜。W25和W47等较暗的滤镜只适合大口径望远镜或摄影使用。W23A对15公分以下的望远镜或许太暗了些，黄色的W15滤镜比较适合。

本馆特别于10日19时在中山公园国父纪念馆西侧广场举办「天文快闪：火星冲」活动，把专业的大型天文望远镜移到户外，让民众一窥火星的神秘面貌，13日晚间19时则开放天文馆的天文台观测，但若遇天候不佳则活动取消。（编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊）

发布单位：香港天文学会 丨 观赏方式：   ★

2020年10月9日（星期五），月掩双子座的疏散星团M35，农历八月廿三，用小型望远镜可以追踪观赏。

掩始现象：香港地区3时59分开始，至4时31分。星团内较亮的5.1等恒星掩始时间：4时11分，由月球暗缘掩入。香港地区掩始时月球仰角75度，地平方位79度。

用双筒望远镜所见的模拟影像。Credit: LOW

M35（NGC 2168）是位于双子座的疏散星团，1745年由瑞士天文学家菲利浦·德·舍索（Philippe Loys de Chéseaux）发现，后由彗星猎人之称的法国天文学查尔斯·梅西耶（Charles Messier）在1764年8月30日将它编号为第35。

M35疏散星团。Credit: Science Photo Library

M35疏散星团内数百颗恒星散布在视直径为30′（满月大小的）区域内。（编辑/香港天文学会掩星组组长余惠俊）

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ★

十月天龙座流星雨（October Draconids，009 DRA）是每年固定发生的流星群，它的流星数量并不固定，变动非常大，每小时1~2颗或十几颗，偶尔会发生爆发，数量陡然增多到数十颗甚至数百颗，历史上更曾出现过每小时上千颗的流星暴程度。

十月天龙座流星雨一般活动时间很短，仅10/610/10数天而已。此群流星速度缓慢，仅每秒20公里，流星亮度低，约23等以下，颜色偏黄。2020年极大期预期会在北京时间10/8晚上20时，数量不定，ZHR预期可能10左右。偶尔会出现爆发，爆发时出现的多半为非常明亮的火流星。

十月天龙座流星雨的辐射点靠近天龙座头部，在这个季节的傍晚入夜后仰角最高，约午夜左右从西北方落入地平面下。这群流星雨的极大期非常集中，仅约3小时左右，因此每次发生，地球上仅有少数地区进入黑夜适合观察，一旦错过，就很难观测到。

国际流星组织（IMO）十月天龙座流星雨辐射点示意图

观察流星雨不需要特殊工具，也不要朝特定方向，仅需找个视野辽阔、没有光害的地方，坐下来或躺下来观察整个天空状况即可。较佳的观星地点以2000公尺以上的高山最优，其次为无空气与灯光污染的乡下地区。至于乡镇市区、城市周边或海边，因光害污染或水气浓度高，使可见星星数量大减，观赏条件很差，应尽量避开。时序已入秋，野外观测需注意保暖，并要注意安全，勿任意开启灯光，以免影响他人观察星空。（编辑/台北天文馆虞景翔）