有趣天文奇观

来源：术语中国

2023年5月20日，国际单位制新词头中文名称联合发布仪式在世界计量日中国主场纪念活动上隆重举行。发布仪式由国家市场监管总局总工程师黄国梁主持，全国科学技术名词审定委员会专职副主任裴亚军、国家市场监管总局计量司一级巡视员张益群、中国计量科学研究院院长方向共同发布了国际单位制新词头中文名称。

国际单位制新词头中文名称正式发布

国际单位制，简称SI，是世界普遍采用的单位制，也是我国法定计量单位的基础。词头是SI的重要组成部分，词头和SI单位组合可以更简洁地表达量值。随着数据科学和数字存储等领域的快速发展，以前的SI词头已逐渐不能满足超大、超小科学数据的表达需求。2022年11月，第27届国际计量大会通过决议，引入四个SI新词头ronna、ronto、quetta、quecto，分别表示1027、10-27、1030、10-30。这是自1991年以来，国际单位制首次新增词头。

全国科学技术名词审定委员会委托国家市场监督管理总局，由国家市场监督管理总局计量司、中国计量科学研究院组织开展了新词头的中文定名工作。此次定名经广泛征集意见、专家研讨和中文名审定等程序，组织计量学、物理学、化学、数学、计算机、语言学、翻译学等相关学科领域三十余位专家，研究确定了新词头中文命名原则：

1. 读音尽量接近英文发音，适当考虑首字体现数量的意义。相对应的倍数、分数词头（1030与10-30对应，1027与10-27对应）名称的首字拼音声母相同，但韵母不同，便于区分读音。

2. 词头首字尽量避免口语化、生活化，易认、易读，利于推广；与已定名词头的后位字保持一致；避免与现有词头用字和发音重复，避免歧义、混淆。

根据上述原则，最终确定新词头的中文名称为：容[那]、柔[托]、昆[它]、亏[科托]，分别表示1027、10-27、1030、10-30。引入新词头后，可以更简洁地表达很大或很小的量值，例如地球质量约为6容克，电子质量约为0.9柔克。

新词头中文名称的发布，将为我国乃至华语圈的科学研究和工程应用提供更简洁、规范的表达方式，促进国际交流合作，助力人类探索宇宙尺度、量子效应等自然边界。同时，新词头在人工智能、数字科技等新兴技术领域的广泛应用，亦将进一步推动科技进步、产业转型和经济社会高质量发展。

[](/wp-content/uploads/2023/05/ronna.webp “ronna 容[那]”)

[](/wp-content/uploads/2023/05/ronto.webp “ronto 柔[托]”)

[](/wp-content/uploads/2023/05/quetta.webp “quetta 昆[它]”)

[](/wp-content/uploads/2023/05/quecto.webp “quecto 亏[科托]”)

发布单位：台北市立天文科学教育馆

新发现的类地系外行星名为LP 791-18d，半径是地球的1.03倍，温度介于摄氏27~127度间，在永夜的那一面可能有凝结水的存在。LP 791-18d发生火山爆发的频率可能与木卫一Io一样，Io是太阳系中火山活动最活跃的天体。

图说：艺术家对类地系外行星LP 791-18d的想像。图片来源：NASA’s Goddard Space Flight Center / Chris Smith, KRBwyle.

LP 791-18d围绕着LP 791-18运行，LP 791-18也称为TOI-736或TIC 181804752，位于巨爵座，是一颗小型红矮星，比我们的太阳小得多，亮度也低得多，距离我们约86光年。已知该系统还有另外两颗行星：LP 791-18b和LP 791-18c，其内行星LP 791-18b比地球大20%左右，公转周期不到一天；外行星LP 791-18c的大小约是地球的2.5倍，质量是地球的7倍多，周期约为5天。而这颗新行星LP 791-18d半径约为地球的1.03倍，质量为0.9个地球质量，轨道周期只有2.8天，位于适居带的内缘，即科学家假设行星表面可能存在液态水的距离范围。

行星LP 791-18d和LP 791-18c彼此非常靠近，当质量更大的LP 791-18c每次近距离掠过LP 791-18d时，会对其产生重力拖曳，使其轨道略呈椭圆形。在这个椭圆轨道上，LP 791-18d每次绕恒星运行时都会略微变形，这样的形变可以产生足够的内部摩擦，使行星内部大幅升温，并在其表面产生火山活动。如同木星和它的一些卫星便是以类似的方式影响木卫一。

研究人员表示LP 791-18d被潮汐锁定，这意味着它的同一面始终朝向它的恒星。白天的那一面可能太热了，使得液态水无法存在于地表，但我们怀疑发生在这个星球上大量的火山活动可以维持大气层，而这可能允许水在夜间凝结。研究团队使用凌日系外行星巡天卫星（TESS）和退役的史匹哲太空望远镜以及地面天文台发现了LP 791-18d，下一步则是使用韦伯太空望远镜观察该系统，看看它是否能告诉我们有关其大气层的讯息。在宜居带发现一颗地球大小的行星可能存在火山活动，将是寻找太阳系系外生命的一大进步。相关研究成果发表于《Nature》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

资料来源：SCI NEWS

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

狮子座R（R Leonis）预计在5月22日左右达到最大亮度，视星等预估可达5.8等。狮子座R位于狮子座最亮星轩辕十四西偏南方5度左右的位置，借由星图辅助应该可以用双筒望远镜找到它的身影。

狮子座R变星之位置图，位于轩辕十四（α Leo）西偏南方约5度左右的位置。来源：AAVSO

狮子座R是一颗米拉型长周期变星，平均周期为312天，亮度从接近肉眼极限的5.8等变化至10.0等，也是同类变星中观测最广泛的变星之一。狮子座R在1782年由J.A. Koch发现，是第5颗被人们发现的变星，它的特色是超过300天的长时间光变周期。在狮子座R近旁可以看到狮子座19和狮子座18两颗星，其中比较接近的狮子座19稍暗，而狮子座18则较亮一些，很适合用来估计狮子座R变星的亮度。相当推荐给有双筒望远镜的同好们观察！（编辑/台北天文馆谢翔宇）

本馆于2023年5月11日拍摄之狮子座R变星，可见其亮度已经超越狮子座19。

过往对狮子座R之光度观测结果，可以发现其亮度在5等星至10等星之间摆荡。来源：AAVSO

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

夜空最明亮的行星——金星，将于2023年5月21日达到「日落时最高仰角」，傍晚时只要望向西方，很容易就可以见到这颗明星。金星是内侧行星，其轨道比地球更靠近太阳，与太阳间的离角较小，只有在清晨或傍晚才容易被看见，且时间不长。通常日落时若仰角越高，落下时间较晚，能观赏的时间就越长，观赏条件也越好。

今年在5月21日达「日落时最高仰角」，当晚18:34日落时，金星仰角高达42度，为今年最高，直至21:59才西沉，在夜空中出现的时间长达3个多小时。上一次金星在日落时达到相同高度是在2020年8月，而下次则要到2025年1月了。

2023年5月21日日落时西方天空的模拟画面。暮光中的金星仰角高达42度，圆内为望远镜高倍率下所见之金星样貌。以上示意图由Stellarium软体产生。

目前金星的亮度已达-4.3等，比夏夜星空中最亮的织女星还亮50倍，在无光处甚至可对物成影！金星的亮度将持续升高，至七月时达到最亮，而在这段时间里都是观赏金星的绝佳好期，傍晚时不妨抬头向西方天空看看这颗明亮的行星。若有10倍以上的双筒望远镜或小型望远镜，还可以看出金星有明显如月亮的盈亏现象，在大距位置时金星会呈现半圆形的「弦月状」。

金星是天空中除太阳和月亮之外最亮的天体，自古就有「太白金星」、「长庚」（日落时所见）与「启明」（日出前所见）等称呼。由于金星是距离地球最近的行星、离太阳也近，加上其表面覆盖着可反射近七成阳光的云层，因此其亮度远远超过其他星体。（编辑/台北天文馆赵瑞青）

发布单位：台北市立天文科学教育馆

在美国NASA火星洞察号任务的最后一年，一场强烈的地震使苏黎世联邦理工学院的研究人员能够确定火星地壳的全球厚度和密度。平均而言，火星地壳的厚度比地球或月球要来得厚。

图说：左图为火星表面的地形分布，右图为地壳厚度的分布。（Credit: MOLA Science Team / Doyeon Kim, ETH Zurich）

研究人员利用2022年5月一次大规模火星地震的数据，从这次估计为4.6级的地震中观测到的表面波，不仅直接从震源传播到测站，还绕行整个火星好几次。这些数据不仅提供有关火星特定区域的资讯，还提供了全球观察。

本研究已发表在《地球物理研究快报》期刊，主要作者Doyeon Kim提到，他们测量了这些表面波在不同频率下传播的速度。这些地震速度提供对不同深度的内部结构的了解，以及全球结构的地震观测数据。

将他们获得的结果与火星重力和地形的现有数据相结合，能够确定火星地壳的厚度为平均42至56公里。平均而言，地壳在伊希斯撞击盆地（Isidis impact basin）最薄，厚度约为10公里，在塔尔西斯地区（Tharsis province）最厚，约为90公里。相较之下，地球地壳的平均厚度为21至27公里，而阿波罗任务地震仪测定的月球地壳厚度约在34至43公里之间。

研究人员发现火星北部低地和南部高地的地壳密度是相似的，且南半球的地壳比北半球延伸的深度更大。Kim提到，这一发现非常令人兴奋，结束了长期以来关于火星地壳起源和结构的讨论，因有人认为可用不同的岩石成分来解释南北半球地形的差异。况且，去年对火星表面陨石撞击的分析已经证明了火星南北的地壳是由相同的物质所组成。

Kim说：「我们的研究提供了火星是如何产生热能，并解释了火星的热历史。」今日火星内部的主要热源是放射性元素（如钍、铀和钾）衰变的结果，研究发现，这些产热元素的50％到70％存在于火星地壳中，这可以解释为什么今日地下的某些区域仍有熔融作用的发生。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：苏黎世联邦理工学院

发布单位：台北市立天文科学教育馆

未来的某一天，地球会接受来自太空无可避免的大石头所袭击，一如太阳的东升西落与潮汐涨落，在过去已经发生好多次，在未来的数十亿年也将是如此。

目前为止，人类还算幸运，我们不必面对这种灾难性威胁，但如果我们要在这颗星球上长期生存下去，我们就必须接受危险小行星的现实并做好准备。世界各地的组织持续地监测天空，他们正在绘制所有潜在威胁的近地天体目录，越大的岩石虽然构成了更大的威胁，不过相对地它们的数量也较少。我们对于潜在威胁的近地天体数量永远普查不完，但我们确实有几乎所有直径大于1公里的潜在危险小行星的可靠地图，而且有用。

图说：这张图表显示了JPL近地天体研究中心(CNEOS)计算的2200个潜在危险天体的轨道。突出显示的是近地小行星的轨道，这是美国NASA近地小行星重定向测试(DART)任务的目标。图片来源：NASA/JPL加州理工学院

这种公里级的小行星不仅有可能摧毁整个城市，甚至造成全球范围的重大生态危害，一个研究团队预测了它们未来一千年的轨道，分析显示，这些公里级的近地天体在下个世纪以内都不会对我们构成重大威胁。

然而，我们很难预测这些近地天体的轨道变化，这是由于在轨道动力学里，微小的变化可能在时间长河里带来巨大的影响，不论是「从太阳接收到的热量变化」或是「木星的引力牵引」，就可能使一颗小行星在千年后的轨道上最终于地球相交。

其中7482号小行星特别危险，在接下来的千年里，这颗小行星都会在地球附近停留相当长的时间，虽然这并不代表着它一定会撞击地球，但机率却不是零；另一颗143651号小行星，它的轨道非常混乱，在过去的几十年里甚至没办法完美预测它的确切位置，基于我们目前所掌握的资讯，也无法肯定它不会在未来撞向地球。

类似的天体，科学家总共找到28个，它们都将可能贴近到地月距离之内，虽然在这一千年的轨道预测中，它们都不会撞向地球，但是长期关注这些石头可能比任何事情都重要，该文现在可于预印本网站下载。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Universe Today

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天文学家使用韦伯近红外光谱仪（NIRSpec）首次确认了主小行星带中一颗彗星周围的气体，尤其是水蒸气，这表示来自原始太阳系的水冰得以保存在此区域中。 然而，对水的成功探测却伴随着另一个新的谜题，238P/Read彗星没有探测到二氧化碳。

图说：艺术家对238P/Read彗星的想像图，水冰在其轨道接近太阳时蒸发，形成彗发和彗尾，这是彗星与小行星间的区别。图片来源：NASA, ESA

238P/Read也称为P/2005 U1于2005年10月24日由美国天文学家Michael T. Read使用基特峰国家天文台的Spacewatch望远镜所发现。238P/Read位于主小行星带，但会周期性地显示出彗发和彗尾。主带彗星是一个相当新的分类，在此之前，我们认为彗星位于海王星轨道之外的柯伊伯带和欧特云中，这些位置离太阳够远，因此冰得以被保存住，而当彗星接近太阳时，蒸发的冰冻物质赋予了彗星独特的彗发和彗尾，这是它们与小行星不同之处。科学家们长期以来推测水冰可以保存在木星轨道内较温暖的小行星带中，直到韦伯才带来确切的证据。

图说：238P/Read彗星显示彗发及彗尾，2022年9月8日韦伯太空望远镜近红外相机拍摄。图片来源：NASA, ESA, CSA, M. Kelley (University of Maryland). Image processing: H. Hsieh (Planetary Science Institute), A. Pagan (STScI)

研究人员表示以往我们在主小行星带中看到了具有彗星特征的天体，现在透过韦伯精确的光谱数据，才肯定是水冰造成，此证明了来自早期太阳系的水冰可以保存于小行星带中。二氧化碳的缺失更是一大惊喜，通常二氧化碳约占彗星挥发性物质的10%，很容易被太阳的热量汽化。研究团队对于缺乏二氧化碳提出了两种可能的解释，一种是238P/Read在形成时含有二氧化碳，但由于温度的升高而失去了二氧化碳。尤其是位处于小行星带上更是容易如此，二氧化碳比水冰更容易蒸发，并且可以在数十亿年后渗出。而另一种可能是238P/Read在太阳系一个特别温暖的区域形成，那裡没有二氧化碳。

研究团队下一步的研究将开展至238P/Read彗星之外，去看看其他的主带彗星。小行星带上的天体又小又暗，透过韦伯终于可以看到它们的情况，并得出一些结论。其他主带彗星是否也缺乏二氧化碳？既然韦伯已经确认在小行星带附近保存着水，那么接下来通过样本采集来跟进此一发现，将能更进一步了解主带彗星，无论哪种方式，找出答案都将令人兴奋。我们生存在充满水的世界，并且充满生机，我们不确定这些水是从何而来，因此藉由了解太阳系中水的分布历史，将有助于我们了解其他行星系统，以及它们是否在成为类地行星的路上。相关研究成果发表于《Nature》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：238P/Read彗星（2022年韦伯拍摄）与103P/Hartley 2彗星（2010年Deep Impact mission拍摄）光谱数据图。两者都在与水相关的光谱区域显示明显的峰值。但238P/Read彗星没有显示存在二氧化碳的特征。图片来源：NASA, ESA, CSA, and J. Olmsted (STScI)

资料来源：NASA

发布单位：台北市立天文科学教育馆

被称为AT2021lwx的这场瞬变天文事件——或简单称呼它为「宇宙大爆炸」——是非常奇异的一次事件，除了它的亮度非常亮，至少是已知超新星爆炸的10倍亮之外，这场爆炸的时间还持续得异常地久，从爆炸后到现在3年后仍在闪耀着强烈的光芒，相较之下，一般超新星爆炸的亮度在几个月内就会非常明显地下降。根据最新研究指出，天文学家认为AT2021lwx可能是一个黑洞撕裂一片比太阳大上数千倍的气体云的剧烈事件，而即使如此，它仍然是目前所知类似事件中持续时间最长、整体能量最高的。

图说：艺术家笔下的黑洞与吸积盘正在吞噬天体的想像图。来源：皇家天文学会RAS

AT2021lwx位于狐狸座方向，距离地球约80亿光年，最早由兹威基瞬态设施（Zwicky Transient Facility, ZTF）在2021年4月13日发现，不过后续再追溯过去的观测影像中进一步发现它在2020年6月16日就已经开始增亮。由于该天体距离非常遥远，许多观测数据需要经过宇宙学效应大辐修正，因此对于该天体的性质并不能马上确定下来。起初天文学家认为它可能只是一个活跃星系核（Active Galactic Nuclei, AGN），但随着后续观测进一步排除了这个可能性。经过多波段观测的严谨验证后，最新研究认为AT2021lwx是一大片星际分子云落入超大质量黑洞并产生交互作用的结果，但过去在同类型事件中也没有观测过这么大、延续如此久的事件。虽然天文学家曾记录更亮的伽玛射线爆发事件，但由于AT2021lwx的持续时间相当久，代表着它的整体能量更高，最新的研究估计它的总辐射超过1053尔格，推测中心的黑洞质量更高达太阳1亿倍以上，属于星系核心等级的超大质量黑洞。

图说：针对AT2021lwx多波段观测的结果与其他事件的比较。上图为AT2021lwx亮度增加后超过2年的光变曲线，可见其维持在高亮度非常长的时间，且近期尚未有明显变暗的趋势。左下图为AT2021lwx在2021年4月明显增亮前的多组观测历史资料，可见其在该事件前并没有明显的亮度变化情形。右下图为各种类似之瞬变天象的光度变化曲线，可见AT2021lwx是这类事件中光度最强、随时间衰减程度最小的瞬变天文事件，非常奇特。来源：英国皇家天文学会月刊

宇宙中和如此明亮的天体最接近的就是类星体了，同样也是与超大质量黑洞与吸积盘有关，但类星体的亮度随时间常有周期性的变化，而AT2021lwx的光变曲线比较像是单一瞬变事件后逐渐冷却的状况。在完成该事件的初步分析后，研究团队仍在收集更多观测数据，也建议其他研究者可以在各个多波段的巡天资料库中寻找类似的事件，以厘清关于这类事件发生频率和事件大小等等资讯。（编辑/台北天文馆谢翔宇）

资料来源：EarthSky
原始论文：英国皇家天文学会月刊 (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS)

发布单位：台北市立天文科学教育馆

美国科罗拉多大学波德分校的物理学家Sascha Kempf领导的一项新研究提供了迄今为止最有力的证据，证明土星环非常年轻，这可能会回答困扰科学家一个多世纪的问题。

图说：土星环的条纹颜色可能来自于被困在环冰中的少量杂质所造成。（Credit: NASA/JPL/Space Science Institute）

这项研究已发表在《科学进展》期刊上，认为土星环的年龄不超过4亿年。这使得土星环比大约有45亿年的土星本身要年轻很多。本研究中，Kempf团队开始藉由研究土星环尘埃积聚的速度来确定土星环形成的时间，有点像用手指沿着房子的表面滑动来判断房子的年龄。Kempf说：「把土星环想像成你家的地毯，如果你已经铺好乾淨的地毯，只需要等待灰尘落在地毯上，对土星环来说也是如此。」

从2004年到2017年，该团队使用了NASA的卡西尼号探测器上的宇宙尘埃分析仪来分析围绕土星飞行的尘埃微粒。在这13年里，研究人员只收集了163颗的微粒，但这已经足够了。根据他们的计算，土星环可能只聚集了几亿年的尘埃。换句话说，土星环是一种新现象，它的出现（甚至有可能消失）在宇宙中相当于一眨眼的时间，但仍然不知道这些环最初是如何形成的。

土星主要有七个由无数冰块组成的环，大多数都不比地球上的巨石大。总的来说，这些冰块的总重量约为土卫一（Mimas）的一半，并从土星表面延伸了近28万公里。Kempf补充说，在20世纪的大部分时间，科学家们都认为土星环可能与土星同时形成。

研究小组估计，行星际尘埃每年对土星环每平方英呎的贡献远不到1克，虽然只是一点点，但随着时间的推移，累积起来已经足够了。土星环可能已经正在消失，在之前美国NASA的科学家报告说，冰正在慢慢地降落到土星上，并可能在未来1亿年内完全消失。

图说：由LASP设计和建造的木卫二表面尘埃分析仪（SUDA）将收集尘埃颗粒，作为美国NASA木卫二快船任务的一部分。（Credit: Glenn Asakawa/CU Boulder）

卡西尼号提供了一个确定土星环年龄的机会，它于2004年抵达土星并收集数据，直到2017年故意坠入土星大气层。宇宙尘埃分析仪的形状有点像一个水桶，当微粒呼啸而过时，就会把它们舀起来。科罗拉多大学波德分校的大气与太空物理实验室（Laboratory for Atmospheric and Space Physics，LSAP）的研究人员为美国NASA即将于2024年发射的木卫二快船（Europa Clipper）任务设计并建造了一个更复杂的尘埃分析仪。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：University of Colorado at Boulder

发布单位：台北市立天文科学教育馆

先前已确认的土星卫星为83颗，就在2023年2月初才被木星超越而已，现在由中研院天文所博士后研究员Edward Ashton所领导的跨国合作团队发布了新的62颗土星卫星，让土星的卫星总数一举达到145颗，让木星看不见车尾灯。

新卫星的发现采用了一项基本却有效的方法，针对卫星们在天空中移动速度相同的特性去追踪它们，并借此增强来自那些更暗的卫星讯号，在这种方法下，一般太暗导致无法成像的卫星也无所遁形，因此这种基本却有效的方法也被简单地命名为「位移叠图法」（Shift and stack）。

科学家在过往就是使用这种方法来探寻天王星及海王星的卫星，然而这是首次将其应用于土星上，研究团队采用了加法夏望远镜的观测资料及前述方法，使他们能够测量的卫星小至直径2.5公里的程度。虽然在2019年时早就已经发现了一些卫星，但是团队为了确认它们的存在，花费了24个月的时间在不同的夜晚艰苦的比对，最终核对了63个天体。在一份新闻稿中，Edward Ashton表示：追踪这些卫星就好像小时候画的连连看那样，只不过是100多张图通通叠在同一个画面上就是了，所以你也不知道哪个点是属于哪张图的。

新发现的卫星都是不规则卫星，而根据不同的轨道倾角也有不同的三种分类，分别为因努特群（Inuit group）、高卢群（Gallic group）、诺尔斯群（Norse group），命名的来源均属北欧神话，这三组卫星被认为是由大卫星的撞击或分裂所形成的，不少还处于逆行轨道（与行星运行轨道相反），研究这些卫星的轨道可以帮助天文学家更了解这些气态巨行星系统里的演化历史。

随着现代望远镜的极限不断提昇，我们只会发现更多的卫星，或许卫星之王的桂冠也会再次易主，但这次可能会比较久一点。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Space.com、英属哥伦比亚大学