0%

发布单位:台北市立天文科学教育馆

以往白矮星质量的测量是透过观察双星系统中白矮星与其伴星的轨道运动,用牛顿物理学来测量质量。但若白矮星的伴星处于数百年或数千年的长周期轨道上,望远镜仅能测得其轨道运动的一小部分,将使得测量的结果有所误差。

此次英国剑桥大学研究团队使用哈勃太空望远镜首次直接测量了一颗孤立白矮星的质量,利用重力微透镜看到了来自背景恆星发出的光,因前景白矮星的引力扭曲而略微偏转,导致恒星看起来暂时偏离了它在天空中的实际位置。研究人员发现这颗白矮星的质量是太阳质量的56%,这与早期对其质量的理论预测一致,并证实了目前关于白矮星如何作为恒星演化最终状态的理论,此观测结果将让我们对白矮星的结构和组成理论有深入的了解。

这幅图展示了前景白矮星的引力如何扭曲空间,并弯曲来自其背后遥远恒星的光线。This illustration shows how the gravity of a foreground white dwarf star warps space and bends the light from a distant star behind it.
图说:显示前景白矮星的引力如何扭曲空间并弯曲来自其后方遥远恒星的光线。图片来源:NASA、ESA、A. Feild

这颗白矮星名为LAWD 37,位于苍蝇座,是一颗10亿年前燃烧殆尽的恒星坍塌残骸,因其距离地球仅15光年,离我们比较近因此被广泛研究,我们有很多关于它的数据和光谱讯息,但缺少的部分正是它的质量测量。而研究团队之所以能够锁定这颗白矮星,归功于ESA的盖亚任务,该任务对近20亿颗恒星的位置进行了极其精确的测量。根据多次盖亚观测追踪此恒星的运动,使得天文学家得以预测LAWD 37在2019年11月将短暂地从一颗背景恒星前经过。一旦知道这点,哈伯便可在这几年内精确测量当白矮星经过的这段期间,背景恒星在天空中的位置是如何暂时偏转的。而这个偏移量相当的小,其大小就如同我们从地球看月球上汽车的长度般。

由于背景恒星发出的光非常微弱,而白矮星比背景恒星亮400倍,只有哈勃望远镜才能在可见光下进行这种高对比度的观测。但实际上要进行这些测量仍然非常困难,白矮星的强光会导致不可预测方向的条纹,这表示必须非常仔细地分析哈勃的每一个观测结果及其局限性。研究人员表示LAWD 37质量测量的精确度使我们能够测试白矮星的质量——半径关系,而这意味着能在这颗死星内部的极端条件下测试简并物质(一种在引力作用下超级压缩的气体,但它的行为更像固体物质)理论。接下来还可以使用韦伯望远镜来检测,在韦伯红外波长下前景白矮星的蓝色光芒看起来将更暗淡,而背景恒星看起来则更明亮。

这张图展示了如何使用微透镜来测量白矮星的质量。This graphic shows how microlensing was used to measure the mass of a white dwarf star.
图说:白矮星在2019年从背景恒星前经过。蓝色波浪:从地球上看白矮星在天空中的视运动。虽然白矮星沿直线轨迹运动,但由于视差,地球绕太阳运行时会产生明显的正弦偏移。图片来源:NASA, ESA, P. McGill (Univ. of California, Santa Cruz and Univ. of Cambridge), K. Sahu (STScI), J. Depasquale (STScI)

盖亚任务改变了游戏规则,这次的结果为盖亚数据预测未来事件打开了大门,使用盖亚数据预测事件何时发生,然后观察它们的发生。希望继续测量重力微透镜效应,并获得更多类型恒星的质量测量。相关研究成果将发表于《Royal Astronomical Society》期刊上。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:ESA

发布单位:台北市立天文科学教育馆

木星在环绕太阳公转时并不孤单,两大群小行星被木星和太阳之间的引力作用所困,一前一后前导和尾随着木星。

这两群小行星统称为特洛伊小行星,迄今为止我们已经确认了超过12,000颗特洛伊小行星,但有一个奇怪的谜团让科学家们感到困惑:位于木星L4前导的希腊营(Greek camp),比L5尾随的特洛伊营(Trojan camp)拥有更多的小行星,即使这两群小行星看起来同样地稳定。

一组科学团队找到了答案:在太阳系早期,木星快速迁移会扭曲特洛伊小行星的配置,导致L4比L5更稳定。这种机制让L4与L5的小行星群发展出不同演化路径,L4比L5的小行星多约1.6倍。

L4和L5指的是拉格朗日点,即在2个天体重力交互作用的稳定点。每个双天体系统都有5个拉格朗日点。其中3个拉格朗日点位于2个天体的连线上。剩下的2个,L4和L5,位于双天体中较小的天体之轨道路径,L4前导和L5尾随。

根据数十年的研究,木星的希腊营和特洛伊营的小行星应该同样多,这2个群的稳定性几乎相同,但希腊营的小行星数量远远超过特洛伊营。为了找出原因,该科学团队根据「早期巨行星不稳定性」的理论来模拟木星的早期演化。

大航向假说(Grand Tack hypothesis)可以解决太阳系的几个问题,它表明木星先朝向太阳移动,然后再向外移动到当前距离。

根据该研究团队的模型,特洛伊小行星的不对称性在木星快速迁移期间形成,木星向外移动时,特洛伊营会丢失;另一方面,希腊营在木星向内迁移的过程中丢失。该团队的模型更表明,木星向外迁移的次数多于向内迁移的次数,导致希腊营的数量较多。

这与2019年的一项研究不同,该研究发现不对称性仅仅是木星向内迁移的结果,但是它更符合大航向假说。

就目前而言,该模型是一个非常有趣的起点,但研究人员指出它相对粗糙。未来的研究可能会致力于建立更精细的模型,以发现木星迁移的数量、顺序或长度是否与特洛伊小行星的数量相关。

目前的研究也没有考虑土星、天王星或海王星的潜在影响。为了获得更准确的结果,可以包括这些天体的影响。

另外,确认更多的特洛伊小行星将能更准确地描述这些对象的数量,这也将有助于完善未来的分析。

该研究已发表在《Astronomy & Astrophysics》期刊上。(编译/台北天文馆施欣岚)

资料来源:Science Alert

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,在2019年10月8日,土星确认轨道的卫星数量首次超过木星,达到82颗,虽然在不久后,有一位业余天文学家确认了第80颗木星卫星的轨道,缩短了与土星卫星数量的差距,仍无法撼动土星的卫星数量冠军宝座。

2022年12月,卡内基科学研究所的天文学家Scott S. Sheppard在个人网页上将木星卫星数量更新为83颗,却没有任何相关内容或研究资料佐证,我们当时推测他本人正在撰写相关文章提交研究单位,不过这一揭露就是12颗,使木星的卫星一次增加到92颗,重新夺回卫星数量冠军的宝座。

紫色轨道为伽利略四大卫星、蓝色轨道为希马利亚群的新卫星、绿色轨道则卡尔波群新卫星,红色轨道则为外围的九颗新卫星。
图说:紫色轨道为伽利略四大卫星、蓝色轨道为希马利亚群的新卫星、绿色轨道则卡尔波群新卫星,红色轨道则为外围的九颗新卫星。

之所以会延迟一段时间才发表主要是因为这些新的卫星环绕木星的时间较长,天文学家必须跟踪一圈完整轨道,以确保它们实际上是绕木星运行。新发现的12颗卫星中,有9颗特别遥远,根据Sheppard提交给小行星中心的观测资料显示,这9颗卫星的轨道周期都超过550天并且相对较小,除此之外还处于逆行轨道,意即这些新卫星可能是中途被木星的引力拦截的小行星,又或者是稍大的天体互撞的破碎残骸。

除了几个较大的伽利略卫星外,那些较小的顺行卫星都比逆行卫星更难发现,因为它们离木星较近,来自木星的散射光极其强烈,即使到现今也才发现了13个顺行小卫星。这些顺行小卫星又分成两群,希马利亚群及卡尔波群,前者以木星的第五大卫星命名,这群卫星距离木星约1100万至1200万公里,共有9颗,本次又发现了2颗;卡尔波群则以2005年确认的卫星卡尔波命名,所谓的「群」其实也只有这么一颗,它离木星更远,到达了1700万公里,而本次新增的卫星中有一颗就跟卡尔波的轨道类似,因此说它们成「群」也许不再奇怪了。

新发现的木星卫星可以成为未来木星飞掠任务的绝佳目标,这包含欧洲太空总署即将于2023年4月发射的JUICE任务和美国太空总署的欧罗巴快艇任务。(编译/台北天文馆技佐许晋翊)

数据来源:中国科学院紫金山天文台
资料整理:杨旸、高良超
时刻系东经120度标准时(北京时间)

  天象包括行星天象(合日、冲日、凌日、大距、行星最接近地球、过远近日点、升降交点、纬度最南最北,以及行星相合、行星合恒星等),月相,月球过远近地点,月掩行星和恒星,变星,日月食,二分二至,彗星,流星雨,月闪等诸多天文事件。

  2月5日为农历癸卯年正月十五,是习俗上的元宵节。今年元宵节正逢周日假期,是阖家出游踏青的好日子。元宵节节庆中,包括台湾灯会、平溪天灯、台东炸寒单、台南盐水蜂炮及各地庙宇传统庆祝仪式等系列活动在各地举办着。民间歌谣《元宵月正圆》唱道:“闹元宵,月正圆,闽台同胞心相依,扶老携幼返故里,了却两岸长相思。”

  C/2022 E3 (ZTF) 彗星今年2月份夜空观看重点,在入夜后即出现于夜空中。最大亮度预估出现于2月初最接近地球前后,惜受月光影响,只能于清晨3-4点之后月亮西没后才较适合观测,亮度将随着彗星逐渐远离持续递减。2月11日晚间本彗星在视线上将与火星相当接近。2月份日夜后,土星、金星及木星位于西方天空,土星仰角最低,仅上旬能见;火星位于天顶偏东方附近;水星则于日出前见于东南方低空,之后接近太阳不易见。

  晚间21时过后,东北方大熊座的北斗七星完全升起,与西北方的仙后座“W”5星,对映着正北方的北极星。详看北极星的右下侧,可见到与其一起计有7颗星星排列成小北斗的型态,这就是小熊座。小熊座中第2亮的β星,中国古代称为帝星,现今称为北极二,因岁差之故,在两三千年前较为接近天北极,所以是当时的北极星。冬夜星座的明暗分布及排列形状是较容易辨识的,公众夜间若见到户外的夜空晴朗,不妨出门至视野好且安全的地方,利用手机中下载的电子星图,抬头试着辨认星空。其中最为容易辨识的就是猎户座,还有环绕其周边的冬季亮星及星座。

太阳系行星动态
太阳:由摩羯座运行至宝瓶座。视半径16.23′→16.15′。
水星:由人马座移至摩羯座,顺行。日出前可见于东方。视星等-1.0→-0.5等,视直径6.5”→5.0”。
金星:由宝瓶座移至双鱼座,顺行。日没后可见于西方。视星等-3.9等,视直径11.1”→12.1”。
火星:在金牛座顺行。日没后可见于东方。视星等-0.3→0.4等,视直径10.6”→8.2”。
木星:在双鱼座顺行。日没后可见于西方。视星等-2.2→-2.1等,视直径36.1”→34.2”。
土星:由摩羯座移至宝瓶座,顺行。17日合日,近太阳不易见。视星等0.8等,视直径15.4”→15.3”→15.4”。
天王星:在白羊座顺行。4日东方照,日没后位于南方附近天空。视星等5.7→5.8等,视直径3.6”→3.5”。
海王星:在宝瓶座顺行。日没后可见于西方。视星等7.9→8.0等,视直径2.2”。

矮行星冥王星、谷神星与较大小行星
冥王星:在人马座顺行。近太阳不易见。视星等14.5等,视直径0.1”。
谷神星:由室女座移至后发座,顺行,9日留,之后转为逆行。日出前位于西方附近天空。视星等7.7→7.3等,视直径0.7→0.8”。
智神星:在大犬座逆行,13日留,转为顺行。日没后位于东南方。视星等7.7→7.8等,视直径0.5”。
婚神星:在鲸鱼座顺行。日没后位于西方低空。视星等9.6→9.7等,视直径0.1”。
灶神星:由鲸鱼座经双鱼座再次进入鲸鱼座,顺行。近太阳不易见。视星等8.3等,视直径0.2”。

今年的明亮彗星
C/2022 E3 (ZTF)彗星:由鹿豹座经御夫座移至金牛座,顺行,将一个接一个地接近明亮天体。2023年2月2日凌晨2时最接近地球(0.283897天文单位),6日接近五车二(逢最小满月,有月光影响),11日接近火星,15日接近毕宿五,约22:00上中天。视星等4.9→7.4等。

2023年可见行星一览表

2023年2月行星视直径对比

日月及大行星的位置(2023.01.15)

2023/2/2 C/2022 E3 (ZTF)彗星最接近地球 ★★★★
  C/2022 E3 (ZTF) 彗星,已于2023年1月12日通过近日点,并将于北京时间2月2日1时56分最接近地球,距离为0.28393天文单位(约4247万5323公里)。2月初C/2022 E3 (ZTF)彗星位于鹿豹座内,2月4日移经御夫座,于2月10日移入金牛座。2月1日入夜后,本彗星即已在北极星右上方约16度视角处,随着时间环绕北极星,夜间跨日于2月2日1时56分最接近地球时,位于北极星左偏上方约18度处(鹿豹座)。依国外观测于1月底的评估,在1月底本彗星亮度已增亮至+4.6等,在天晴无光害的环境下,勉强用肉眼裸视可见。不过在因月光及城市光害的关系,公众想看还是要利用双筒望远镜等天文仪器才观看的到,望远镜下的彗星是白濛濛的小团云气状。

Image of comet C/2022 E3 (ZTF), obtained on 2023 Jan. 26 (3h09-3h29UT) near the village Hribi in Karst region, with 20-cm, f/3 Veloce telescope and Canon 6D camera. Exposure time was 20 minutes (40x30 seconds) at ISO 3200. Image scale is 5.31 arc sec/pixel. Copyright © 2023 by H. Mikuz and A. Mohar, Crni Vrh Observatory. 斯洛文尼亚

2023/2/4 北河三合月 ★
  北河三是双子座中的一等星,亮度约+1.15等,距离约33.78光年,是距离地球最近的橙巨星之一。2月4日凌晨04:25北河三合月(视赤经7h46m44s),地心所见北河三在月球以北1.88度的地方,大约为手臂打直后的大拇指顶端的宽度。月相为满月前2天的盈凸月。双子座的头部各有一颗亮星,北河三是其中弟弟波利克斯(Pollux)的头部,而哥哥卡斯特(Castor)的头部则是+1.90等的北河二。3日傍晚至4日凌晨适合观看。下一次北河三合月在3月3日。

2023/2/4 北河三合月

2023/2/4 立春 ★
  2023年2月4日10时43分立春,太阳视黄经315°,太阳视赤纬-16°21′。立春是二十四节气之首,此时的星空常是一年中最璀璨的。晚上八九点左右,抬头望向星空,在正南方,有三颗星非常容易辨认。它们距离相近,连成一条直线,好像一条闪亮的腰带。那就是参宿一、参宿二和参宿三。中国民间将这三颗星称为“禄、福、寿”,又称“福禄寿三星”。“三星高照,新春来到”,当夜晚看见三星高挂南天,正是立春节之时。
  古籍《群芳谱》对立春的解释为:“立,始建也。春气始而建立也。”中国传统将立春的15天分为三候:“一候东风解冻,二候蜇虫始振,三候鱼陟负冰。”立春期间,气温开始趋于上升,日照、降雨开始趋于增多。

2023/2/4 天王星东方照 ★
  东方照是指行星来到距离太阳以东90度的位置,是观测良机结束的一个标志。不仅离地球的距离越来越远,日落后的高度也越来越低,容易受到大气的影响。2023年2月4日10时50分天王星东方照,日落时位于南方附近天空。

2023/2/5 火星合毕宿五 ★★★
  2月5日14:49火星合毕宿五(视赤经4h37m15s),地心所见火星在毕宿五以北8.22度的地方,不过此时为白昼无法观看。待晚上20时,抬头仰望,就会看到一对明亮的“红眼睛”在南方附近天空炯炯“凝视”。那就是火星合毕宿五的美丽天象。本次的火星合毕宿五天象发生时,火星视直径10.2角秒,视星等-0.2等,相位0.92,距离地球约0.92天文单位。本月的火星在金牛座顺行“路过”,未发生留,只能称为“火星合毕宿五”,不称为“荧惑守眼”(火星在金牛座附近发生停留现象)。下一次火星合毕宿五发生在2024年8月6日。
  火星是距离太阳第四近的行星,是地球轨道外的第一颗行星,体积只有地球的1/7,属于类地行星,呈红色,在欧洲被称为战神玛尔斯(Mars)。由于它在天空中荧荧如火,运动轨迹有时从西向东,有时又从东向西,亮度时有变化,令人迷惑,所以中国古代叫它“荧惑”,有“荧荧火光,离离乱惑”之意。而金牛座的恒星毕宿五,即金牛座α星,距离地球65光年,是全天第13亮星,视星等0.85等(不规则变星,变化于0.75~0.95等之间),绝对星等-0.6等,颜色呈橙红色,被称为“公牛之眼”。它是一颗典型的红巨星,直径约为太阳的38倍,正步入晚年。

2023/2/5 火星合毕宿五

2023/2/5 元宵 ★
  每年农历正月十五日,春节刚过,迎来的是中国重要的传统节日——元宵节。正月是农历的元月,古人称夜为“宵”,所以称正月十五为元宵节。正月十五日是一年中第一个月圆之夜,也是一元复始,大地回春的夜晚,人们对此加以庆祝,也是庆贺新春的延续。元宵节又称为“上元节”。按中国民间的传统,在这天上皓月当空的夜晚,人们要点起彩灯万盏,以示庆贺。出门赏月、制作兔灯、喜猜灯谜、共吃元宵,合家团聚、同庆佳节,其乐胜融。

2023/2/6 年度最小满月 ★★★★★
  今年最小满月发生在2月6日2时29分,视直径为29.83’,距离地球约40万5829公里。由于月球在2月4日16时55分通过远地点,使其成为年度最小满月。
  今年最大满月发生在8月31日9时36分,视直径为32.95’,距离地球约35万7341公里。由于月球在8月30日23时54分通过近地点,使其成为年度最大满月。
  若将相机连接到长焦镜头或望远镜,并在相同条件下拍摄满月,便可观察它的大小差异。

2023/2/6 年度最小满月

2023/2/7 轩辕十四合月 ★
  2月7日02:22轩辕十四合月(视赤经10h09m36s),地心所见轩辕十四在月球以南4.48度的地方。合月时可见一轮满月后1天的亏凸月高挂于西南方天空。下方有一颗亮星,那就是狮子座中最亮的恒星轩辕十四。轩辕十四亦称狮子座α星,是一颗蓝白色主序星,象征着狮子的心脏,距离地球约77.5光年。它和同样处在黄道附近的金牛座的毕宿五、天蝎座的心宿二和南鱼座的北落师门被称为黄道带的“四大王星”。下一次轩辕十四合月在3月6日。

2023/2/7 轩辕十四合月

2023/2/8 半人马座α流星雨极大期(ZHR~6)
  半人马座α流星雨(alpha Centaurids,00102 ACE)是一场小型流星雨。半人马座,是天空中第九大星座,以包含距离太阳系最近的恒星半人马座α星而闻名。辐射点在马腹一(半人马座β星)西北4度。流星雨最好在南半球观测,在北纬32°以内可见。
  这群流星雨的辐射点约在凌晨3时前后升起,可一直观测到天亮前。此群流星速度中等(56km/s),然而都非常明亮,甚至常达火流星的程度(亮度-3等以上),而且大都带有持续数秒的余痕。这群流星雨在19882007年期间的观测结果平均天顶每时出现率(Zenithal Hourly Rate,Rate:率)约为ZHR6,1974年和1980年则曾出现ZHR约20~30的纪录,不过持续时间只有短短数小时。
  今年,半人马座α流星雨将在满月之后不久出现,月光将掩盖大多数流星,月光干扰严重,再加上流星数量偏少且不固定,对国内而言仰角非常低,受大气影响严重,因此并不推荐普通业余爱好者观赏。

2023/2/11 角宿一合月 ★
  2月11日13:02角宿一合月(视赤经13h26m25s),地心所见角宿一在月球以南3.54度的地方,不过此时在地平面以下而不得见。可在11日黎明前观看。下弦前2天、月龄19.5的亏凸月位于西南方天空,下方有一颗青白色亮星,那就是角宿一。从北斗七星的斗柄到角宿一的这条曲线就叫做“春季大曲线”。角宿一是温度最高的一等星之一,也是距离太阳最近的大质量双星系统之一,所以天文学家经常对它进行大量研究。下一次角宿一合月在3月10日。

2023/2/11 角宿一合月

2023/2/11 C/2022 E3 (ZTF)彗星与火星最接近 ★★★
  本现象并非两个天体真正距离上的接近,而是从地面上观看,两者在视线上的接近。在11日晚间约20时前后,C/2022 E3 (ZTF) 彗星移经目前位于金牛座的火星旁边,两者相距不到视角1度。该时火星的视星等约0等,与预估约5至6等的彗星亮度相差近100倍,反差甚大。这颗彗星的观测还是需要利用双筒望远镜等天文仪器才观看的到。

2023/2/11 C/2022 E3 (ZTF)彗星与火星最接近

2023/2/15 月掩心宿增五
  2月15日凌晨2时前后,月掩心宿增五(天蝎座22,4.8等)。掩终现象,恒星从月球暗缘复出。下弦后一天、月龄23.3的残月位于东南方地平。心宿增五位于赤道之下,是南半球的一颗蓝色B型主序星。掩终时高度很低,建议提前熟悉观测目标,再用天文望远镜追踪观测。
  心宿增五距离心宿二大约1度。肉眼隐约可见,视星等为4.78等。这颗恒星周围环绕着IC4605反射星云。心宿增五的质量大约是太阳的6倍,在有效温度为19600K时,它从光球层辐射的亮度是太阳的335倍,估计年龄大约为1000万岁。然而恒星的径向速度尚未确定。心宿增五距离太阳估计约为410光年。

现  象       北京时间   地理经度  地理纬度
掩  始       01:13:56    131.80°    31.67°
掩  甚       03:13:21  -178.77°     3.25°
掩  终       05:12:51  -129.05°     8.67°
掩星时长:96分51秒  掩带宽:3963公里

2023/2/15 月掩心宿增五见掩范围
R2371 = 22 Scorpii = 心宿增五

2023年2月15日月掩心宿增五世界见掩

2023年2月15日月掩心宿增五中国见掩

2023/2/15 月掩心宿增五掩终时间

月掩星

2023/2/15 心宿二合月 ★
  2月15日02:42心宿二合月(视赤经16h30m47s),地心所见心宿二在月球以南1.84度的地方,合月时可见于东南方低空。黎明前可以看到,是个早起的好理由!天蝎座是一个接近银河中心的星座,拥有不少亮星,其中心宿二(天蝎座α星)是全天第十五亮星,属于夏季星座。在中国古代天文学中,天蝎座身体部位的三颗星称为商星,猎户座腰带处的三颗星称为参星。天蝎和猎户分别是夏天和冬天最显著的星座,刚好一升一落,永不相见,因此唐代诗人杜甫有《赠卫八处士》诗曰:“人生不相见,动如参与商。”下一次心宿二合月在3月14日。

2023/2/15 心宿二合月

2023/2/15 金星合海王星 ★★★
  2023年2月中旬左右,从傍晚开始在夜晚以西的低空,可以看到金星和海王星非常接近。2月15日晚20:18金星合海王星(视赤经23h40m05s),地心所见金星在海王星以南0.01度的地方接近。前后几天可以用双筒望远镜在同一视野中看到。虽然这是以金星为目标找到海王星的机会,但由于视星等差约为12等(光度差约6万倍以上),金星更明亮,加上日落1小时后的高度约为15度,用双筒望远镜观察8等的海王星似乎有些难度。14日和16日的间隔也只有1度左右,很狭窄,但实际上接近到什么程度还是个未知数。所以在西边天空开阔处,天黑前就尽快寻找吧!

日期和间隔
2月13日傍晚 2.5度
2月14日傍晚 1.3度
2月15日傍晚 0.1度
2月16日傍晚 1.1度
2月17日傍晚 2.3度

2023/2/15 金星合海王星

2023/2/19 水星合月
  2月19日04:52水星合月(视赤经20h54m13s),地心所见水星在月球以北3.60度的地方,可惜此时月亮和水星都尚未升起,无法观看。可在日出前的半小时以内朝东偏南方接近地平面的低空观看。不过月球是朔前一天的晦月,水星亮度-0.2等,在晨曦辉光之中并不明显,故不推荐观赏。如过真的要尝试的话,那么必须寻找东方地平无障碍物的地方利用双筒或小型天文望远镜协助挑战观测,且观测时一定要小心避开太阳,以免眼睛损伤。

2023/2/19 水星合月

2023/2/19 雨水 ★
  2023年2月19日06时34分雨水,太阳视黄经330°,太阳视赤纬-11°28′。雨水是二十四节气之中的第二个节气。《历书》曰:“斗指壬为雨水,东风解冻,冰雪皆散而为水,化而为雨,故名雨水。”
  雨水有三候,一候水獭祭鱼,二候鸿雁来,三侯草木萌动。说的是雨水节气来临,水面冰块融化,水獭开始捕鱼了。水獭喜欢把鱼咬死后放到岸边依次排列,像是祭祀一般,所以有了“獭祭鱼”之说。雨水五日后,大雁开始从南方飞回北方。再过五日,草木随着地中阳气的上腾而开始抽出嫩芽。从此,大地渐渐开始呈现出一派欣欣向荣的景象。
  二十四番花信风:《荆楚岁时记》中记载雨水花信为:一候菜花、二候杏花、 三候李花。花开准时为三候报信。菜花也就是油菜花,在我国种植非常广泛,每年从1月到8月,随着太阳直射点的移动,油菜花从南到北次第盛开,呈现出一片金黄色的壮丽景象。而传统文化中以油菜花作为花信的时间点,则是根据中原地区的物候特点来确定的。

2023/2/20 阿伽梅农小行星掩星(好条件,木星特洛伊群)
  小行星在背景星空中移动时,有时会遮掩远方的恒星,这种现象就是小行星掩星。北京时间2023年2月20日(星期一)傍晚19时49分,推定直径约175公里、视星等15.41等木星特洛伊群小行星阿伽梅农(911)Agamemnon遮掩英仙座9.53等恒星TYC 2892-00363-1(J2000.0坐标:赤经α04h32m28.575s,赤纬δ+44°23’09.38”),最长见掩时长13秒,减光(亮度下降)6.0等,月球在地平线下。须提前熟悉观测目标,使用指向定位良好的赤道仪,并配合天文望远镜计时观测,误差勿超过1秒钟。

小行星掩星

2023/2/21 中国藏历新年 ★
  根据《西藏天文气象历书》བོད་ལྗོངས་སྨན་རྩིས་ཁང་གི་ལོ་ཐོ། 推算,2023年2月21日为中国藏历新年,藏历水兔年元月初一。藏历新年是西藏人民的传统节日,从藏历元月初一开始,到十五日结束,持续十五天。藏历新年和农历新年时间间隔一般分为三种情况,分别是同一天、相差一天、相差一个月,但这三种情况并不是轮替出现。2023年春节是公历1月22日,此时为藏历时间的十二月初一;而藏历元月初一是公历2月21日。由此可以看出,2023年藏历新年和农历新年相差一个月。而2022年农历新年是2月1日,藏历新年是3月3日,也是相差一个月。像这种连续两年时间间隔相同的情况是比较少见的,很多年才会出现一次,主要是闰月的原因。当农历与藏历在同一个周期内出现闰月时,就有可能出现春节和藏历新年同一天或者是相差一天的情况;如果藏历或农历单独出现闰月,就可能出现相差一个月的情况。根据藏历历法推算,每两年八个月十五天就会出现一次闰月。

2023年西藏天文气象历书

2023/2/22 金星合月 ★★★
  2月22日02:16海王星合月(视赤经23h40m53s),地心所见海王星在月球以北2.47度的地方。但是亮度仅为8等的海王星太靠近太阳,淹没在暮光中无法看见。之后15:55金星合月(视赤经0h10m31s),地心所见金星在月球以北2.09度的地方。傍晚日落后,-3.9等的金星,与月龄2.5的蛾眉月倾斜排列。间隔很窄,只有2度,非常推荐。而且,在金星上方约7.8度远的地方,还有一颗亮度-2.1等闪耀的木星。在黄昏美丽的傍晚,可将3个天体一并观赏。

2023/2/22 金星合月

2023/2/23 蛾眉月、木星、金星排列成一条直线 ★★★
  2月23日06:00木星合月(视赤经0h40m27s),地心所见木星在月球以北1.19度的地方,如此近的距离,在南美洲还发生月掩木星。日落后看见3个天体排列成一条直线的样子,一定很美。月龄3.6的蛾眉月与木星的距离约为6.2度,相当于手臂打直后,食指、中指与无名指三指合并顶端的宽度。木星与金星的距离约为6.7度,相当于手臂打直后,四指合并顶端的宽度。下个月23日的木星合月,完全是在黄昏中看到的。间隔也会拉大,请一定要在这个月观赏。

2023/2/23 蛾眉月、木星、金星排列成一条线

2023/2/15 月掩木星见掩范围
Jupiter = 木星

2023/2/25 天王星合月 ★
  2月25日21:05天王星合月(视赤经2h52m15s),地心所见天王星在月球以南1.27度的地方。合月时位于西方低空,二者皆位于白羊座。此时月龄为5.7的蛾眉月,天王星视星等为5.8等,也可用口径10公分以上的天文望远镜观看这颗躺着自转的天王星。

2023/2/25 天王星合月

2023/2/28 火星合月 ★
  2月28日12:32火星合月(视赤经5h10m21s),地心所见火星在月球以南1.07度的地方,北冰洋发生月掩火星。日落后可见金牛座β星五车五、盈凸月和火星纵向排列。去年12月1日最接近地球的火星,已经过了将近3个月,亮度降到了0.4等。视直径也大幅减小至8.2角秒,小型望远镜的观赏期已经结束。

2023/2/28 火星合月

2023/2/28 月掩火星见掩范围
Mars = 火星

详细天象
01日 17时03分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
01日 18时35分 金牛座λ星毕宿八极小(大陵五型食变星)
01日 22时          281P/MOSS莫斯1号彗星通过近日点(周期10.8年,木星族)
01日 23时07分 盈凸月
02日                   唧筒座α流星雨极大期(ZHR<2),唧筒座α流星雨(alpha Antliids,00110 AAN)出现日期介在1月22日至2月6日之间,速度44km/s(中速)
02日 02时          C/2022 E3 (ZTF)彗星最接近地球:0.283919天文单位
02日 16时17分 月球视赤纬最北+27°31.0′
02日 21时          水星视赤纬最南-21°42′
02日 21时44分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
03日 00时00分 英仙座β星大陵五极小(大陵五型食变星原型,2.1
3.4等,光变周期2.87日)
03日 01时42分 天秤座δ星氐宿增一极小(大陵五型食变星,4.85.9等,光变周期2.3日)
04日                   白羊座U星极大(米拉变星,7.2
15.8等,周期371日)
04日                   天蝎座RR星极大(米拉变星,5.012.4等,周期281日)
04日                   半人马座第二组复合流星群极大期(ZHR<2),半人马座第二组复合流星群(Centaurid II Complex,00103 TCE)原名半人马座θ复合流星群(theta Centaurid Complex,TCE),出现日期介在2月2日至2月6日之间,速度
60km/s(中速)
04日 02时25分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
04日 04时25分 北河三合月,北河三在月球以北1.88度
04日 10时43分 立春,太阳视黄经315°,太阳视赤纬-16°20′
04日 10时50分 天王星东方照
04日 16时55分 月球过远地点:40万6476公里,视直径29.4′
05日                   元宵
05日 14时49分 火星合毕宿五,火星在毕宿五以北8.22度
05日 17时27分 金牛座λ星毕宿八极小(大陵五型食变星)
05日 19时          水星过降交点,日心黄纬0度
05日 20时49分 英仙座β星大陵五极小(大陵五型食变星原型,2.13.4等,光变周期2.87日)
06日                   长蛇座π流星雨极大期(ZHR<2),长蛇座π流星雨(pi Hydrids,00101 PIH)出现日期介在2月3日至2月9日之间,速度
55km/s(中速)
06日 02时29分 望,年度最小满月
06日 09时          C/2022 E3 (ZTF)彗星与御夫座α星五车二最小角距(4°20′)
06日 21时          C/2022 E3 (ZTF)彗星与御夫座ε星柱一最小角距(0°31′)
07日 02时22分 轩辕十四合月,轩辕十四在月球以南4.48度
07日 16时29分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
08日                   半人马座α流星雨极大期(ZHR6),半人马座α流星雨(alpha Centaurids,00102 ACE)出现日期介在1月31日至2月20日之间,速度58km/s(中速),亮度指标r=2.0(明亮)
08日 17时38分 英仙座β星大陵五极小(大陵五型食变星原型,2.13.4等,光变周期2.87日)
08日 19时          C/2022 E3 (ZTF)彗星与御夫座发射星云IC 405火焰星云最小角距(4°20′)
08日 21时10分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
09日 04时          谷神星留,转为逆行
09日 06时          C/2022 E3 (ZTF)彗星与御夫座ι星五车一最小角距(0°40′)
09日 14时          C/2020 S4 (PanSTARRS)泛星彗星通过近日点
10日 01时15分 天秤座δ星氐宿增一极小(大陵五型食变星,4.8
5.9等,光变周期2.3日)
10日 01时51分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
10日 04时07分 亏凸月
10日 04时31分 月球过天赤道,进入南半球
11日 10时          C/2021 C5 (PanSTARRS)泛星彗星通过近日点
11日 13时02分 角宿一合月,角宿一在月球以南3.54度
11日 20时          C/2022 E3 (ZTF)彗星与火星最小角距(0°53′)
12日                   天鹅座RT星极大(米拉变星,6.013.1等,周期190日)
13日                   半人马座T星极大(半规则变星,5.6
8.4等,周期181日)
13日 06时          智神星留,转为顺行
14日                   南十字座γ流星雨极大期(ZHR<2),南十字座γ流星雨(gamma Crucids,GCR)出现日期介在2月11日至2月15日之间,速度56km/s(中速),南半球可见
14日 00时01分 下弦
14日 20时36分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
15日                   天鹰座RT星极大(7.6
14.5等,周期327日)
15日 02时          月掩心宿增五(天蝎座22,4.8等),恒星从月球暗缘出现
15日 02时42分 心宿二合月,心宿二在月球以南1.84度
15日 09时          C/2022 E3 (ZTF)彗星与金牛座α星毕宿五最小角距(1°29′)
15日 20时          小行星智神星与大犬座疏散星团M41小蜂巢星团最小角距(3°30′)
15日 20时18分 金星合海王星,金星在海王星以南0.01度
15日 21时          C/2022 E3 (ZTF)彗星与金牛座疏散星团Mel 25毕宿星团最小角距(3°34′)
16日 01时18分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
16日 03时54分 水星过远日点,距离太阳0.467天文单位
16日 22时33分 月球视赤纬最南-27°38.0′
17日                   天鹅座R星极大(米拉变星,6.114.4等,周期426日)
17日 00时48分 天秤座δ星氐宿增一极小(大陵五型食变星,4.8
5.9等,光变周期2.3日)
17日 00时48分 土星合日,土星在太阳背后,不可见
17日 10时34分 残月,年度最大残月
18日 14时          C/2022 A2 (PanSTARRS)泛星彗星通过近日点
19日 04时52分 水星合月,水星在月球以北3.60度(瞬时中天经度:-147.9度)
19日 06时34分 雨水,太阳视黄经330°,太阳视赤纬-11°28′
19日 17时06分 月球过近地点:35万8267公里,视直径33.3′
19日 21时          小行星智神星与金牛座ν2星最小角距(1°11′)
20日 07时58分 土星合月,土星在月球以北3.69度(瞬时中天经度:-178.32度)
20日 15时06分 朔
20日 20时03分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
21日                   中国藏历新年,藏历水兔年元月初一(注:藏历无“正月”一说);头牙,农历二月初二,东方地平线上升起了龙角星(角宿一和角宿二),称为“龙抬头”
21日 22时          小行星智神星与金牛座β星五车五最小角距(2°18′)
22日 00时44分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
22日 02时16分 海王星合月,海王星在月球以北2.47度(瞬时中天经度:-70.15度)
22日 15时55分 金星合月,金星在月球以北2.09度(瞬时中天经度:91.81度)
22日 22时59分 月球过天赤道,进入北半球
23日 06时00分 木星合月,木星在月球以北1.19度(南美洲发生月掩木星)(瞬时中天经度:-112.52度)
23日 22时27分 蛾眉月
24日                   人马座R星极大(米拉变星,6.713.0等,周期268日)
24日 00时21分 天秤座δ星氐宿增一极小(大陵五型食变星,4.8
5.9等,光变周期2.3日)
25日                   白羊座R星极大(米拉变星,7.114.3等,周期186日)
25日 19时          P/2017 S9 (PanSTARRS)泛星71号彗星通过近日点(周期5.6年,主带彗星族)
25日 21时05分 天王星合月,天王星在月球以南1.27度(瞬时中天经度:51.57度)
25日 22时34分 英仙座β星大陵五极小(大陵五型食变星原型,2.1
3.4等,光变周期2.87日)
26日                   室女座R星极大(米拉变星,6.112.1等,周期146日)
26日 19时29分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
27日 16时          小行星智神星与大犬座α星天狼星最小角距(2°39′)
27日 16时06分 上弦
28日 00时10分 仙后座RZ星极小(大陵五型食变星)
28日 12时32分 火星合月,火星在月球以南1.07度(北冰洋发生月掩火星)(瞬时中天经度:-148.1度)
28日 19时23分 英仙座β星大陵五极小(大陵五型食变星原型,2.1
3.4等,光变周期2.87日)

  *注1:凡称行星合月、恒星合月、行星合恒星、行星合行星,皆指地心视赤经相同;惟合日、冲日则用地心视黄经。
  *注2:瞬时中天经度是指行星合月与恒星合月、行星合恒星与行星合行星时,由北极向南极的同一地理经度的人们都能同时看到它们相合时的瞬时中天(纬度不必考虑)。例如2023/2/25/21:05天王星合月(视赤经合),地处东经51.57度经线上的人们可以看到它们同时到达中天。中天即是当地的视子午线。
  *注3:部分天象(彗星、流星雨、变星等)由于误差原因,无法(也不可能)精确到分钟(min)。

  天象载太阳、月球和行星的动态以及其他天文现象,包括:
  (1)行星的地心天象(冲日、合日、方照、留、内行星东西大距以及金星最亮、火星最近地球等)和日心天象(过近日点和远日点、纬度最北和最南、过升交点和过降交点等);
  (2)日月食概况;
  (3)朔、望、两弦,月球过近地点和远地点;
  (4)月掩行星或掩四颗亮恒星(毕宿五即金牛座α星、轩辕十四即狮子座α星、角宿一即室女座α星、心宿二即天蝎座α星),行星合月,行星之间以及行星与五颗亮恒星(除上列四颗外,另加北河三即双子座β星)之间相合。

  现把各种天象分别说明如下:

  仙后座RZ星(HIP 13133)是仙后座中的一颗恒星,以食变星闻名。学名为RZ Cassiopeiae(缩写为RZ Cas)。1906年被发现。它的变化周期仅为1.1953天。亮度在6.18等至7.72等之间变化。由于它的快速变暗和变亮变化以及可以用双筒望远镜轻松观察到其亮度,因此它在天文爱好者中很受欢迎!
  仙后座RZ星在阁道一(仙后座ι星)附近。通过连接阁道三(仙后座δ星)和阁道二(仙后座ε星,是“W”最左边的恒星)而在仙后座ε星方向上以相同的长度寻找4.5等星就是仙后座ι星。一旦找到了仙后座ι,您就可以使用外部链接星图轻松找到仙后座RZ。它位于银经132.89、银纬9.07,其B1900.0坐标为赤经2h39m54.1s、赤纬+69°9.07′49″。

仙后座RZ星

  天顶每时出现率(Zenithal Hourly Rate,Rate:率,简称ZHR),是中国天文学会天文学名词审定委员会、全国科学技术名词审定委员会天文学名词审定委员会(统称“天文名词委”)审定发布的天文学专有名词中文译名。假设辐射点位于仰角90度的天顶,在理想情况下,一个肉眼视力能够看到6.5等星的观测者可以看见的流星数量最多的流量值。实际能看见的会低于此一数值。
  ZHR不应该翻译成“每小时天顶流星数”,国际流星组织(IMO)没有“ZHN = Zenith Hourly Number(天顶每小时流星数)”、“ZHF = Zenith Hourly Flow(每小时天顶流量)”这一类的词。维基百科百度百科根据国际流星组织2017年12月21日上架的《2018流星雨日历》中文版开始,将ZHR的中文翻译为“天顶每时出现率”。开源的星空模拟软件Stellarium(虚拟天文馆)亦在最新的1.2版本中更新了zh_CN和zh_HK的翻译。
  流星数(Number),按照下列公式计算:

可见流星数量公式

  其中,N为可见流星数目(颗);Teff为观测时长;K为云量遮盖率(百分比);lm为可见最暗星星的亮度(最佳条件为6.5等,实际需考虑当地光污染因素);hR为流星雨辐射点距地平线的仰角(地平高度);r为亮度指标,r值通常介于2.0(明亮)到3.5(暗淡)之间。

  晨昏蒙影(台湾名:曙暮光):日出前和日没后由高空大气散射太阳光引起的天空发亮的现象称为晨昏蒙影;在日出前的叫做晨光,在日没后的叫做昏影。太阳中心在地平下6°时称为民用晨光始或民用昏影终,这时光线暗淡,需要人工照明。太阳中心在地平下18°时称为天文晨光始或天文昏影终,这时天空完全黑暗,可以看到目视最暗的星。

  月相是月球环绕地球公转时,地球、月球、太阳之相对位置的变化,地球上的观测者从不同角度看到月球被太阳照亮的部分,造成月相盈亏圆缺之变化。月相盈亏周期平均是29.530588日,历法中之朔望月源于此。

  朔、蛾眉月、上弦、盈凸月、望、亏凸月、下弦,残月分别是月球视黄经超过太阳视黄经0、45、90、135、180、225、270、315度的时刻。

  阴历是按月球的月相周期来安排的历法,它的一年有12个朔望月,约354或355日。主要根据月球绕地球运行一周时间为一个月,称为朔望月,大约29.530588日,大月有30日、小月有29日。

  月龄是指从新月为起始,在一个朔望月周期内,出现各种月相所经历的天数。月龄的数值通常用带一位小数的数字表示,比如月龄7.4是上弦月,月龄14.8是满月,月龄22.2是下弦月。因此月龄和阴历是有关连的,只不过阴历只显示朔望月每日的整数,而月龄是计算月相所经历的天数,为求更加准确,很多时会显示至小数后一个位(甚至几个位)。如果知道确实的月龄,便能推算出当时月球大致的形状、出没时刻及所在方位。

  合月、月掩星、行星间和行星与恒星相合****:行星或恒星合月以及行星之间、行星与恒星相合都是指视赤经相合而言。行星在天球上运行的路线以及四颗亮恒星(毕宿五、轩辕十四、角宿一和心宿二)都很接近黄道,因而月球18.6年交点运动周期内有机会掩蔽它们。

《中国天文年历》

  月掩星:月球在天空中每月移动一周,每小时约东移半度多,相当于月球的视角直径。月球移动时常将恒星和行星掩蔽起来,这种现象称为月掩星。观测月掩星可以测定观测者的地理坐标、研究双星、测定太阳视差及月球位置等,是业余天文学家感兴趣的观测项目之一。专业天文学家亦需要仰赖月掩射电源来求出射电源的准确位置。

  合日和冲日:外行星或小行星视黄经与太阳视黄经相同的时候称为合日,相差180度的时候叫做冲日。内行星(水星和金星)的合日有上合和下合之分,上合是行星在太阳之后,即太阳在内行星与地球之间,下合是行星在太阳之前,即行星在太阳与地球之间,上合的时候,行星是顺行,即行星由西向东移动,下合时是逆行,即行星由东向西移动。行星相邻两次合日(或冲日)的平均间隔称为会和周期,根据行星的平均运动得出行星的会和周期如下:

水星 115.88日 土 星 378.09日
金星 583.92日 天王星 369.66日
火星 779.94日 海王星 367.48日
木星 398.88日 冥王星 366.72日

  由于轨道偏心率和摄动的影响,实际间隔与会和周期有一定的差异。

  金星最亮:从地球看金星,也像月球一样有盈亏晦明现象。金星约在下合日前后36天,或东大距之后西大距之前35天为最亮。金星的会合周期约为584天,所以它的最亮日期有时全年都没有,有时一年有两次。
  关于金星的亮度计算采用下列公式计算:
  m=-4.47+5lgrΔ+0.0103i+0.000057i²+0.00000013i³,2.2<i<163.6;
  0.98+5lgrΔ-0.0102i,163.6<i<170.2。
  i以“度”为单位,r、Δ以“天文单位”为单位。
  位相角采用下列公式计算:
  设L与B表示其日心的、l与b表示其地心的黄经与黄纬,θ表示太阳的黄经,且将其黄纬略而不计。设在太阳一地球一行星三点所组成的平面三角形内,以σ表示地球所在的角,σ’表示太阳所在的角,则
  cosσ=cos(θ-l)cosb
  cosσ’=-cos(θ-L)cosB
  i=180-(σ-σ’)
  σ角是地面观测者所看的行星对于太阳的距角,常小于直角;σ’角在一或二象限内,按其余弦的符号而决定。

  距角:是自地球看行星与太阳之间的角度,从太阳向东或向西计算,由0°至180°,但由于行星轨道与黄道有一定的倾斜,行星合日和冲日时,距角不一定恰好是0°或180°。
  距角E是用下式计算:
  cosE=(R²+△²-r²)/2R△
  其中R和r分别是地球和行星的日心向径,△是行星的地心距离。

  留:由于地球和行星绕日运动时运行速度和相对位置的不同,行星在天空的视运动有时顺行(自西向东),有时逆行。顺行和逆行之间有一个时刻行星看来是停留不动的,这叫做留。顺行而留,留后逆行叫做顺留;逆行而留,留后顺行叫做逆留。内行星发生在上合日以后,外行星发生在冲日以后。

  东大距和西大距:外行星对太阳的角距可以为任何数值,在180度时为冲日。而内行星由于轨道是在地球轨道内侧,所以从地球上看,它们对太阳的角距不能超过某种限度,并且没有冲日现象。内行星在太阳之东(或西)的最大角距称为东(或西)大距。水星在下合日前后约20天达东大距或西大距,由于水星轨道偏心率比较大,最大角距变化在18度28度之间。金星在下合日前后70天左右达东西大距,角距约为46度48度。内行星发生的天象其循环总是这样:下合-留-西大距-上合-东大距-留-下合。

  方照:对外行星而言,行星视黄经超过太阳视黄经90度和270度时为方照,在太阳以东90度时称为东方照,在太阳以西90度时为西方照。

  过近日点和过远日点:假使不考虑摄动影响,行星的轨道为一椭圆,而太阳在其焦点上,行星在轨道上离太阳最近的一点,称为近日点,最远的一点称为远日点。所列过近日点和过远日点日期是行星向径为极小或极大的日期,也就是已经考虑摄动的影响,这与由平均轨道根数近日点黄经等于0度或180度的日期稍有不同。

  行星纬度最南最北:是日心黄纬最南、最北的时刻,最北时黄纬为正,最南时黄纬为负。

  预报的时间同时适用于所有东八时区(UTC+08:00)的地方,包括:中国、蒙古、菲律宾、新加坡、马来西亚及文莱。

参考资料:
  1、《2023年中国天文年历》科学出版社
  2、李广宇、张培瑜著《PMOE2003行星历表框架》,《紫金山天文台台刊》第22卷,3~4期(2003年12月)
  3、有趣天文奇观

  2023年天象预报资料,可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎多加利用!https://interesting-sky.china-vo.org/category/year/2023astronomical_events/

发布单位:台北市立天文科学教育馆

脸部幻觉或空想性错视是一种心理现象,人们常有在没有生命的物体中看到人脸的倾向或错觉,例如看到月亮上的人,或在吐司上看到耶稣的脸。但这次在火星上新发现的陨石坑,看起来像熊的脸,这可能是熊脸症的一个例子。

火星上熊脸陨石坑的区域。图片来源:NASA/JPL-Caltech/UArizona.
图说:火星上熊脸陨石坑的区域。图片来源:NASA/JPL-Caltech/UArizona.

多年来,我们透过火星侦察轨道卫星(MRO)的高解析度成像科学设备 (HiRISE)在火星上看到了一些有趣的陨石坑,例如塞东尼亚区著名的「火星人脸」,或一头大象和一只鸟。而这次看到的火山口,不可否认看起来的确像熊的脸,那么到底什么可能造成在火山口中间形成了一个形状像熊鼻子的奇怪特征呢?

火星上的熊?图片来源:NASA/JPL-Caltech/UArizona.
图说:火星上的熊?图片来源:NASA/JPL-Caltech/UArizona.

研究人员表示这座山丘上有个V形塌陷结构(鼻子)、两个陨石坑(眼睛)和一个圆形的断裂图案(头部)。而此圆形断裂图案可能是由于埋在撞击坑上的沉积物沉降造成,也许鼻子是火山口或泥浆喷口,沉积物可能是熔岩或泥流?事实是由什么造成呢?只要有一天我们自己去了火星,就有机会可以好好探索这个陨石坑,找出究竟是什么让这个陨石坑看起来像一头熊。并且可以使用由HiRISE资料所创建的地图来进行定位,如此便可以轻易地在火星上展开这样的冒险,若是没有这样的地图,我们在火星上的旅程将寸步难行。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:Universe Today

发布单位:台北市立天文科学教育馆

韦伯出现了问题!它的仪器之一,近红外成像仪和无缝隙光谱仪(NIRISS)自2023年1月15日由于内部发生通讯延迟导致飞行软体超时,使得目前无法用于科学观测,但因没有迹象显示仪器有任何损坏,望远镜的其他部分皆运行正常,美国太空总署(NASA)与加拿大太空总署(CSA)正在确认其延迟的根本原因,而为此受影响的科学观测将重新安排。

NIRISS探测的波长范围在0.6微米(可见红光)~5微米(中红外线),提供近红外成像和光谱功能,具有以比其他成像仪更高的解析度,可以用来研究系外行星的大气层、探测第一道光、探测系外行星,及分辨距离非常近的物体发出的光,其光谱模式除了捕获视野中单个明亮天体(如恒星)的光谱外,还可以同时捕获多个星系。

NIRISS实体示意图。图片来源:STScI
图说:NIRISS实体示意图。图片来源:STScI

韦伯的观测时间需求量很大,因此对观察者来说的确是个坏消息。目前尚不清楚该仪器何时能够修复,也不清楚这对观测的影响会有多大,虽然这并不是韦伯的第一起事故,先前MIRI(中红外成像-光谱仪)也曾短暂停止工作,但最终这些问题得到处理和解决,希望这次的问题也能顺利解决。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:Universe Today

发布单位:台北市立天文科学教育馆

2023年1月27日上午8时29分,一颗直径约4到8公尺,大约是一辆卡车大小的小行星2023 BU,以距地表不到4,000公里的高度飞掠地球的南美洲上空!这是目前观测中最接近地球的小行星之一,如果它坠入地球大气层,预估将会变成一颗明亮的火流星,甚至有机会留下一些陨石碎片。

近地小天体2023 BU轨道预测图。图片来源:JPL
图说:近地小天体2023 BU轨道预测图。图片来源:JPL

来自克里米亚的业余天文学家Gennadiy Borisov在1月21日通报发现了小行星2023 BU,仅仅在这颗小行星最接近地球的6天之内!根据喷射推进实验室(JPL)的小天体资料库(SBDB)计算结果,这颗小行星最接近地表的距离是3,589公里,但不会撞击地球。在掠过地球上空后,小行星的行进方向受到地球重力影响,轨道将明显改变,绕日周期将自0.98年变为1.16年,不过在未来100年内撞击地球的机率不高于万分之一。

小行星2023 BU实际影像。影像来源:Virtual Telescope Project
图说:小行星2023 BU实际影像。影像来源:Virtual Telescope Project

其实直径达8公尺的小天体撞击地球的频率大约是5年1次,而4公尺大小的天体则几乎是每年都有机会撞击地球。即使如此,监测这些近地天体仍然是非常重要的工作,不只是防范地表遭受陨石撞击,在现在大量使用卫星通讯的时代更为重要。例如是这次2023 BU已经侵入到地球的中地球轨道(MEO)内,也就是比所有的同步卫星都还要接近地球,若能及早侦测这些天体的位置,将有机会可以避免近地天体对于人造卫星的危害。(编辑/台北天文馆谢翔宇)

资料来源:JPLNASA

发布单位:台北市立天文科学教育馆

我们生活在一个重新探索太空的时代,在接下来的十年内,美国太空总署及中国航天局也许将展开载人火星任务,不久之后的许多其他国家也可能加入这一行列。若要将太空人带离近地轨道和地月系统则需要新的技术的协助,包含了维生系统、辐射遮蔽、动力推进。而谈到动力推进,热核反应及核电力是一个顶尖竞争者。

在美苏的太空竞赛期间,两国花了几十年的时间研究核动力推进,几年前,NASA重新启动该项目,目的是开发双峰式核推进系统,作为NASA 2023年的先进创新概念(Innovative Advanced Concepts)的一部分,NASA选择了核概念作为第一阶段的开发目标,这项新式系统可以将前往火星的运输时间缩短至45天。

作为NASA所选定的14个第一阶段开发项目之一,其中包含12500美元的首笔赞助款项用以精进其技术及方法,该项目由佛罗里达大学超音速工程应用研究团队成员Ryan Gosse所提出,本质上可以总结为两个概念,NTP及NEP。

艺术家绘制的双峰核动力火箭概念图。Credit: NASA
图说:艺术家绘制的双峰核动力火箭概念图。Credit: NASA

NTP是指热核推进(Nuclear-Thermal Propulsion),包含一个核反应堆加热液态氢,将其转化为电浆体,再透过喷嘴产生推力,在1959年NASA接管了美国空军之后,该计划曾致力于太空飞行应用的新阶段并成功测试固体核反应堆,但着阿波罗时代的结束,各项资金大幅删减,在正式飞行测试前就被取消。同时,苏联也在1965年及1980年间发展了他们自己的NTP计划,而且也曾经执行过一次地面测试。

另一方面NEP是指核电力推进(Nuclear-Electric Propulsion),主要仰赖核反应堆为霍尔效应推进器提供电力。霍尔效应推进器利用磁场限制电子的轴向运动,使推进剂(如惰性气体氙)电离,有效地加速离子产生推力,并中和羽状流中的离子。

与传统的化学推进系统相比,这两种系统有相当大的优势,包含更高的比冲值、燃料效率和几乎无限的能量密度。虽然NEP能保持近3小时的推力,但力道仍显不足,而且如何散热也是一大问题,因此在理想情况下,热能转化率约为30%至40%。正因如此,结合NEP及NTP的两种推进方案受到青睐,Gosse结合两者的优点可以提供900秒的比冲值(数值越大越好),是目前化学火箭性能的两倍。

此外,Gosse提出的循环还包括一个压力波增压器,当NTP与其配合使用时,压力波增压器会对加热的液态氢再次产生压力进一步压缩反应质量,若再加上NEP的循环配合,可使比冲值提升至1800~4000秒,这将使太阳系的深空探索成为可能,除了减少传统推进技术的任务时间,还可以同时减少辐射暴露及微重力环境的太空人健康问题。(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

在轨道运行30年,NASA和JAXA合作的Geotail卫星功成身退,原因是卫星剩余数据记录器(remaining data recorder)发生故障。

自1992年7月24日发射以来,Geotail绕地球运行,收集了大量关于地球磁层结构和动力学的数据,磁层是地球的防护盾。Geotail最初预定运作4年,但是由于其高质量的数据,该任务被延长了数次,这为超过一千个科学出版品做出了贡献。

虽然Geotail两台数据记录器中的一台在2012年发生故障,但第二台继续运作,直到2022年6月28日出现异常。在尝试远程修复记录器失败后,Geotail于2022年11月28日结束任务。

An artist's concept of the Geotail spacecraft. Credits: NASA
艺术家对Geotail卫星的描绘。Credits: NASA

NASA戈达德太空中心名誉太空科学家(2018年退休)且也是Geotail的第一位科学家Don Fairfield表示:Geotail一直是非常高效率的卫星,它是NASA和JAXA的首次联合任务,该任务让我们对于了解太阳风如何与地球磁场交互作用以产生磁暴和极光做出重要贡献。

Geotail穿过磁层的边界,收集该处物理过程的数据,以帮助我们了解来自太阳的能量和粒子流如何到达地球。Geotail获得许多科学突破,包括太阳物质进入磁层的速度、磁层边界发生的物理过程,以及辨识月球大气中的氧、硅、钠和铝等。

Geotail还确认磁重联过程(magnetic reconnection)的发生位置,该过程是将物质和能量从太阳输送到磁层的主要途径,也是造成极光的原因之一。这一发现为2015年发射的MMS卫星(Magnetospheric Multiscale mission)奠定了基础。

多年来,Geotail参与NASA许多太空任务,包括MMS卫星、范艾伦辐射带探测卫星(Van Allen Probes)、THEMIS 卫星(Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms)、Cluster卫星与Wind卫星。Geotail有时距离地球120,000英里(约190,000公里),提供来自遥远的磁层之数据,让科学家全面了解磁层某个区域发生的事件如何影响其他区域。Geotail还与地面观测相结合,以确认极光形成的位置和机制。

尽管Geotail已完成收集数据,但科学发现并未结束,科学家们将在未来几年继续分析Geotail所收集的数据。(编译/台北天文馆施欣岚)

资料来源:NASA