有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

美国NASA预计明年将决定新一阶段的行星探索任务，目前已选择四个探索计划进行概念研究。尽管这些计划还不是正式的任务，而且可能也不会实现，但是NASA的选择也将反映未来还没人研究、且吸引人的科学项目。

这四项为期九个月的研究都各将获得300万美元，提供计划团队发展和完善计划。在评估总结研究报告后，美国NASA预计将选择至多两项任务继续发展。

四项计划包括：

DAVINCI +

DAVINCI +计划将透过分析金星的大气，以了解其演化过程，并借此确认金星是否曾经有过海洋形成的条件。DAVINCI +进入金星的恶劣环境中，并在降落的过程中精确测量大气成分。仪器封装在专用的球内，以保护它们不受金星的恶劣环境影响。DAVINCI +中的“+”是指任务的摄影元件，包括下降球体上的摄影镜头和轨道卫星上用于绘制地表岩石的摄像机。美国最后一次对金星探测是在1978年。DAVINCI +的结果有可能重塑我们对太阳系及类地行星形成的理解。

埃欧火山观测卫星（Io Volcano Observer，IVO）

IVO将探索木星的卫星Io，以了解潮汐力如何对天体产生影响。由于木星的潮汐力不断挤压，埃欧内部不断被加热，使得上头的火山活动相当频繁。然而，对于埃欧我们却所知甚少，例如其内部是否存在岩浆海洋。IVO预计在近距离飞越时，观察埃欧上岩浆的产生和爆发方式。这次任务的结果可能会彻底改变我们对岩石、地面物体、太阳系中冰冷的海洋世界以及太阳系外行星的形成和演化的理解。

TRIDENT

TRIDENT的目标是海王星的卫星崔顿（Triton），希望能够了解上头是否存在适居环境。NASA的航海家二号观察到崔顿表面地貌改变幅度很大，是太阳系中地质年代第二年轻的表面，并有可能喷出烟羽和大气层。计划团队认为崔顿可能有能产生含有机物质的降雪的电离层，以及可能有内部海洋，是一个令人兴奋的探索目标，可借此了解适居世界如何在我们的太阳系及其他系统中发展。透过一次飞越，TRIDENT可以绘制崔顿的地图，描述活动过程并确定是否存在预测的地下海洋。

VERITAS

VERITAS预计将绘制金星的表面地图，希望了解金星的地质历史，并了解为什么金星与地球如此不同。VERITAS将使用合成孔径雷达绕行金星运行，绘制几乎整个金星的表面高度图，并藉由3D地形图重建，确认金星上的板块构造和火山作用是否仍处于活动状态。VERITAS还将绘制金星地表的红外辐射图，做为绘制金星的地质图的参考。（台北天文馆王彦翔/编译）

资料来源：Astronomy Now

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：    ★★

残月将在2/17-2/21期间的凌晨，陆续经过心宿二、火星、木星和土星。其中，在2/18的晚上21:17与火星最接近到仅45角分的距离，可惜此时火星和月球都尚未升起。可在2/18凌晨或2/19凌晨3:30以后至天亮前，朝东南方天空观看，可见到+1.2等火星和的残月接近的景象。其中，2/18凌晨，月龄25的残月在火星右上角，换言之，介在心宿二和火星之间，与火星相距约7-8度远。2/19凌晨，月龄26的残月的火星左下角，在火星和木星之间，距离火星约5度远，与木星相距约11-12度。

2020/2/18与2/19凌晨5:30，火星和残月接近示意图。以上示意图由Stellarium软体产生。

由于近段时间的火星位在天蝎座尾巴至人马座之间的银河内，邻近许多深空天体，对天文摄影有兴趣者，不妨把握这段时间拍拍火星和他的朋友们。其中，最靠近火星的是火星右下角的M8礁湖星云（6.0等，视直径1.5°×40’）和其中的疏散星团NGC6530（4.6等，视直径14’），以及左上角的M20三裂星云（6.3等，视直径20’）与疏散星团M21（5.9等，视直径16’），这些都是赫赫有名的深空天体，不仅明亮，而且视直径堪比满月，全部落在火星2约1°-1.5°的视野范围内，适合利用相机长镜头或小倍率的望远镜进行放大摄影，甚至透过双筒也可以拍摄，建议可以以每张10秒左右的短时间曝光多幅图像后将其叠加，便可以得出一幅还不错的火星与星云星团相聚的图像喔！也可以尝试用一般镜头或广角镜头对着人马座与天蝎座之间的银河中心附近拍摄含地景的图像，就可以把火星、木星、土星和最宽、最灿烂的一段银河区域和更多的深空天体一并拍入，图像效果也会很好。（编辑/台北天文馆张桂兰）

2020/2/19凌晨5:30，火星与M8、M20、M21等深空天体相对位置示意图。其中红色圆圈代表视野大小，由内向外分别为0.5度、1度、2度。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

从2019年开始，参宿四（Betelgeuse）变暗的程度肉眼可见，迄今亮度已剩原来的36%左右。比利时荷语天主教鲁汶大学（KU Leuven）Miguel Montargès等人从2019年12月开始透过欧南天文台（ESO）超大望远镜（Very Large Telescope，VLT）与SPHERE仪器拍摄参宿四表面细节，希望能了解参宿四为何会变暗。这个团队恰巧在2019年1月也曾利用SPHERE捕捉参宿四表面细节，前后两张图像比对后，这些天文学家发现这颗红超巨星不仅正在变暗，而且形状也在改变中。

许多天文爱好者质疑参宿四之所以变暗意味着它将发生超新星爆炸。如同所有红超巨星一样，参宿四总有一天会走到超新星爆炸这一步，但天文学家不认为爆炸事件近期就会发生。Montargès等人提出新的假设来解释SPHERE图像中看到的亮度和形状变化：可能是有特别的恒星活动，或是有恰好朝向地球的尘埃喷发现象造成的。其中，参宿四不规则的表面来自其巨大对流胞造成物质移动、收缩和膨胀等。这颗恒星也有脉动现象，就像是心跳一样，使亮度有周期性变化。对流与脉动这些都是恒星活动的一部分。Montargès等人认为目前对红超巨星的认识不够全面，所以必定还有惊喜在等着他们。

ESO超大望远镜拍摄参宿四变暗之前（左）与之后（右）的图像。Credit: ESO/M. Montargès et al.

参宿四正式编号为猎户座α星（Alpha Ori），距离约700光年。由于体积庞大，距离也不算太远，因此包括VLT在内的少数望远镜得以直接观测到它的表面变化。此外，由于VLT观测范围涵盖可见光至中红外波段，因此不仅可以拍摄到参宿四的表面，也可以观测到它周围的物质。Montargès等人认为这是我们能了解这颗星正在发生什么事的唯一途径。

除了Montargès等人之外，法国巴黎天文台（Observatory of Paris）Pierre Kervella等人恰在2019年12月，也以VLT上VISIR仪器拍摄参宿四图像，结果显示有来自参宿四周围尘埃发出的红外辐射。这些尘埃云应该是参宿四向外抛出物质而形成的。

科普天文中常提到「我们都始于星尘（we are all made of stardust）」，但却少有人提到这些星尘究竟来自何处？SPHERE和VISIS图像正要告诉大众：有一部份就是来自像参宿四这样的红超巨星。在其一生中，尚未发生超新星爆炸之前，红超巨星也会陆续制造并向外抛出大量物质。现代科技已能允许科学家详细研究这些天体，数百光年外的也没问题，所以解开红超巨星质量流失的课题，指日可待。（编译/台北天文馆张桂兰）

资料来源：欧洲南方天文台

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： 

2020年2月23日（星期日）傍晚18:58发将生小行星掩星事件，直径152公里的238号小行星尊神星（238 Hypatia）（亮度13.0等）将掩盖亮度12.0星等的麒麟座恒星UCAC4 491-026417（坐标RA 6h25m44.15s，Del +8d07m39.4s），掩食维持时间约22.8秒，亮度下降1.3星等。

掩食带呈南北向，通过俄罗斯、中国东北及台湾中东部地区、菲律宾、印度尼西亚等地。如图中所示，绿线为掩食中心线，蓝线为预测可观测界线，亮红线为预测的一倍误差范围。因此台北、桃园、新竹、宜兰、花莲、台东全区，以及苗栗、台中、南投、嘉义、高雄与屏东靠中央山脉一侧的部分区域，与绿岛、兰屿等离岛区域可观测此事件。由于被掩星亮度暗仅12.0星等，较不易观测，需要指向定位良好的赤道仪，并配合20公分（8吋）以上望远镜以CCD摄影观测。此外，精确观测时间与时间分辨率对小行星掩星非常重要，因此需要以GPS或网络校时，摄影曝光时间也需要在1秒之内。详细预报参考Asteroid Occultation网站。

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ☆

岩本彗星（C/2020 A2 (Iwamoto)）将在2020/2/22最接近地球，此时彗星距离仅约0.91AU，亮度估计可达11等，位置在天龙座与仙王座之间，午夜后自北偏东方升起。建议可利用口径20公分以上的望远镜观察，或用天文摄影方式记录下来。更多资讯请见吉田诚一彗星网。（台北天文馆王彦翔/编辑）

C/2020 A2 (Iwamoto)岩本彗星轨迹图。

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ★★★

从地球中心向外看，木星和月球的赤经经度相同时，称为「木星合月」，此时通常为木星和月球较近的时段。本次木星合月发生在2020年2月20日上午03:36，距离约0.93度，此时两天体还在地平线之下，须等到03:53后到06:09天亮之前，就可在东南方低空看到月亮与木星接近的景象。当天月亮接近极细的残月，适合以肉眼或双筒望远镜观赏。此外根据预报，美国人造卫星Magnum 2将在05:45左右通过木星与月亮之间，增添本次木星合月的可看性。（编辑/台北天文馆虞景翔）

以Stellarium模拟双筒望远镜中的木星合月及Magnum 2的通过。

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ★

国际空间站（International Space Station，ISS）由于体积庞大，轨道高度不高，所以当它通过某处上空时，可让地表上的部分人们所见，距离较近者，可看见亮度达-3等以上的缓慢移动亮点，此次经过台湾上空连续两天均可达-3等。

第一次发生在2月20日早上5时50分至6时，第二次则是2月21日早上5时05分至5时12分，因为在天空中的仰角变化，国际空间站的距离也有所不同，故并非马上就能见到-3等的亮点，以下为这两次的状况，根据不同的观星位置，其时间、方位也不尽相同。若是要提早知道符合观测位置的确切时间，可以浏览heavens-above网站，并调整右上角的观测位置以取得最佳信息。（编辑/台北天文馆许晋翊）

2020年2月20日国际空间站于5时50分出现在西南方地平线，亮度-0.7等，54分达最亮-3.6等，渐渐向东北离去变暗。

2020年2月21日国际空间站于5时05分出现在南方仰角约30度，亮度-2.9等，07分达最亮-3.7等，渐渐向东北离去变暗。

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天王星和海王星是太阳系八大行星中最外侧的两颗，与木星和土星一样，体积质量大且主要由气体与冰所形成，有光环与众多卫星，一般将之归属于「类木行星」，更细致的分类则将之归为所谓的「冰质巨行星（icegiant）」。它们两个有许多性质类似，但许多性质又差异甚大，早已成为天文未解之谜其中之一。瑞士苏黎世大学（University of Zurich）PlanetS研究学者Christian Reinhardt等人提出一个可能的解释，认为这两颗行星其实曾遇到完全不同的撞击作用，才会导致它们差异甚大。相关论文发表在英国皇家天文学会月刊（MNRAS）中。

旅行者2号太空船拍摄的天王星（左）和海王星（右）。Credit: NASA/JPL

天王星和海王星的质量、大小和组成成分都相差无几，与太阳的距离也都很遥远，这些都是它们相近之处。但有些特性却不相同，例如：天王星和它的主要卫星都与黄道面夹角约97度，而且相对于太阳是逆向自转等。此外，天王星的主要卫星都是规则轨道（regular orbit），与行星成几乎相同的一定轨道倾角，显示它们应在环绕天王星的同一盘面中形成，类似地球的月球一样；而海王星最大的卫星崔顿（Triton，海卫一）的轨道倾斜角非常大，因此很可能是被捕获的。最后，它们的热通量（heat flux）和内部结构也非常不一样，海王星似乎有自己的内部热能来源，而天王星只有来自太阳的热辐射。

由于它们的质量、与太阳的距离和化学组成等都近似，一般认为这两颗行星的形成途径相同。所以造成它们许多特性不同的原因，很可能是在太阳系早期撞击非常频繁的状况下，一起剧烈撞击事件造成它们有巨大差异。但先前相关的研究工作一般仅限于研究天王星受到撞击的结果，或是对撞击计算过于简化，因此所得结果不够清楚。

模拟天王星（上）和海王星（下）受到撞击的结果。Credit: Reinhardt & Helled, ICS, University of Zürich

Reinhardt等人利用高精度计算机仿真两颗行星都受到不同程度撞击的结果，如上图。先假定两者在撞击前的条件非常类似，然后受到质量约1-3倍地球质量的天体撞击后的结果能解释现今观察到的这些特性差异。其中在天王星的部分，一个擦边过的撞击事件导致天王星自转轴倾斜，但并未影响到天王星的内部，撞击溅出的物质多到能在天王星周围形成碎屑盘，进而在其中形成规则卫星。另一方面，海王星受到质量密度皆大的天体正面撞击后，使其内部深处的结构受到强烈影响，并因此导致缺乏规则轨道的大型卫星。这样的撞击不仅撞击天体残余物质沈积在海王星内部，并会重新搅拌混合行星内部深处的物质，因此会得出实际观测显示的海王星热通量偏高的现象。

虽然一向认为这两颗行星诞生之初的过程基本相同，但现在看来似乎也没那么相近。这些天文学家期盼未来有关天王星和海王星有关的太空任务能提供关键线索，给定这个假设的可能范围，让天文学家们能进一步了解太阳系的形成及类似质量的系外行星的状况。（编译/台北天文馆张桂兰）

资料来源：PlanetS

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： 

2020年2月19日凌晨2时56分发将生小行星掩星事件，直径105.5公里、亮度13.46等的506号小行星Marion（马里恩）将掩盖巨爵座亮度11.1星等的恒星TYC 6093-00619-1（坐标RA 11h52m4.0s，Del -16d30m1.7s），掩食维持时间约9.8秒，亮度下降2.5星等（至小行星的亮度13.46星等）。

掩食带通过日本，东南亚，中国海南岛以及台湾中北部。如图中所示，绿线为掩食中心线，蓝线为预测可观测界线，因此云林至宜兰以北可观测此事件。由于被掩星亮度暗仅11.1星等，较不易观测，需要指向定位良好的赤道仪，并配合20公分（8吋）以上望远镜以CCD摄影观测。此外，精确观测时间与时间分辨率对小行星掩星非常重要，因此需要以GPS或网络校时，摄影曝光时间也需要在1秒之内。详细预报参考Asteroid Occultation网站。

发布单位：可观自然教育中心暨天文馆

大家在网上看到一些深空天体照片时，是否觉得照片的颜色十分艳丽？但其实这些照片大部分都是由科学家自己「上色」，并非反映这些深空天体的真实颜色，究竟这些颜色有什么特别意义呢？

科学家最常用的一种上色方法为RGB颜色模型，科学家先用三张滤镜拍摄三张不同的照片，然后把三张照片分别填上红、绿、蓝三种颜色，再把它们重叠合成。最后进行一些光暗调节后，便会成为我们在网上经常看见的深空天体照片。

那么我们应该如何选择用什么滤镜去拍摄一张照片呢？这要根据该天体所发出的光谱而定。每个深空天体都会发出一种特定的光谱，而当中会有某种特定波长的光的线段比较强，我们就选择一些包含该特定波长的滤镜。

图片 1：M51在可见光的光谱
Credit: Stellarscenes, Naoyuki Kurita

笔者曾使用这个方法拍摄出M51涡状星系的相片，我们可以看见上图红色圈中有几条特别明显的发射线，于是笔者分别选择了425nm、520nm及Hα（656nm）滤镜，作为蓝色、绿色及红色的相片，在进行一些光暗调整后，会得出下图的结果。

图片 2：笔者拍摄的M51

图片 3：哈勃太空望远镜所拍摄的M51
Credits: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

我们可以看见照片中不同位置有不同颜色，而这正与M51的发射线有关，当某种颜色愈明亮，代表某种特定发射线愈强，亦暗示对应该发射线的特定化学物质在该天体中该位置的丰度。以图片2中的红色为例，红色所代表的最主要为Hα线，这种线大多源自于一些早期较高温的恒星附近的电离氢，而这些恒星大多集中在星系的旋臂，所以我们可以看到M51中旋臂位置中有较多的红色。

同一个原理亦可应用至其他颜色上，当我们了解到相片中的颜色所代表的波长，便能知道这些发射线的来源，从而了解不同恒星或物质的分配。所以下次大家在欣赏一张天文照片时，不妨了解一下相片背后用了什么滤镜拍摄以及它的光谱，从而了解该天体的化学物质组成及分布。

可观自然教育中心暨天文馆
实习生谢梓淇