有趣天文奇观

发布单位：上海天文馆

关于公布国际天文学联合会2022年太阳系外世界命名活动（NameExoWorlds 2022）
中国（内地）候选与备用提案及优秀命名提案的通知

　　本次国际天文学联合会（IAU）2022年太阳系外世界命名活动（NameExoWorlds 2022）中国（内地）共收到有效命名提案52个，参与提名团队成员总数达550人，组织的与系外行星有关的各类线下或线上科普活动惠及受众超过8万5千余人次。

　　经过遴选组初筛、专家初审评分、专家终审评分和遴选组终审研讨等四轮细致评审，综合考量各提名团队人员组成、科普活动及命名提案质量水平，由太阳系外行星世界命名-中国方案遴选专家组最终评出将上报给IAU的中国（内地）候选提案（Selected proposal）一个、备用提案（Back-ups）两个，名单如下：

　　以上提案将代表中国去竞争一个系外行星命名权。根据IAU的活动安排，预计2023年3月20日左右将公布最终结果。

中国（内地）候选提案的系外行星的位置

系外行星L168-9的基本信息

　　同时，由太阳系外行星世界命名-中国方案遴选专家组评出本次活动的中国（内地）优秀命名提案共24个，名单见下。优秀命名提案将颁发《优秀命名提案》电子版荣誉证书，其他有效提案将给予电子版参与活动证明，春节假期后将通过提案团队联系人电子邮件发送。

NameExoWorlds 2022 中国（内地）优秀命名提案

太阳系外世界命名-中国方案遴选专家组
中国天文学会普及工作委员会
中国天文学会天文学名词审定委员会
2023年1月

再次出舱，我们再一次见到了科技与自然的交织之美。在这个我们连边界都未曾触碰到的浩瀚宇宙，一切美好都如同定格一般，甩开重力的束缚，迈向宇宙的无垠，这浩渺的宇宙不会辜负每一个志在探索未知的逐梦人。（部分画面进行加速处理）

载人航天新闻宣传中心出品
编辑/刘泽康
背景音乐/《Further Up, Further In》-Tony Anderson
转载请标明来源：中国载人航天工程办公室
http://www.cmse.gov.cn/dmt/tgtv/

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（International Space Station，ISS）由于体积庞大（约一个足球场大小），且以离地约400公里的低轨道绕行地球，是地面可观察到可见尺寸最大的人造卫星。当它从太阳或月亮前方通过时，在日面或月面的衬托下，便可以看到ISS剪影通过日面或月面。

由于ISS体积大小有限，所以每次ISS凌日或凌月发生时，在地球上只有很窄的区域能见到，观测区域仅在宽度数公里至数十公里的带状区域，下方预报图中的红色带状则是ISS凌日可见地带，红带以外区域不可见。而每次凌日事件给予的星数（★）愈多者，表示所见的ISS视直径相对于日面愈大，观测条件愈好。

观赏ISS凌日等同于太阳观测或日食观测，必须在望远镜前方加装专用太阳滤镜，才能透过望远镜拍摄、观赏，以免造成眼睛受损，造成不可挽回的遗憾；凌月则仅需注意曝光时间不要太长即可。

以下为透过TRANSIT FINDER网站所获得之ISS凌日预报：
凌日发生时间：2023-02-17 14:41:4714:42:08（自台中的起始时间至台东的结束时间）
凌日发生时ISS仰角：约38.5度
ISS视直径：42.6″
可见ISS凌日时间：中心带约0.83秒
主要可见地区所经县市：台中、南投、花莲、台东等地。

台湾地区可见凌日带。

不同地区观测条件相差大，太空站轨道也可能会再改变，更详细的资料与经过地区地图请直接点选ISS TRANSIT FINDER网站观看。若想更进一步了解如何拍摄国际太空站凌日、月，请参考《台北星空》第107期、108期介绍国际太空站凌日月拍摄文章。（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

Quaoar是一颗海王星外天体或简称海外天体（trans-Neptunian objects, TNOs），也称为2002 LM60，在2002年6月4日由帕洛马山天文台所发现。其直径约1,100公里，位于柯伊伯带，这是一个由类似彗星状天体组成的冰冷碎片带，轨道距离太阳45.1~45.6个天文单位，周期为284.5年。它有一颗已知的卫星Weywot，于2007年2月22日发现，直径约为80公里，运行在Quaoar的24个半径外。此次新发现的环在距离Quaoar7.4个半径处运行，这比土星环到土星的距离要远得多。

图说：矮行星Quaoar及其环的示意图，Quaoar的卫星Weywot在其左侧。图片来源：ESA / CC BY-SA 3.0 IGO

研究团队表示不仅在巨行星周围观察到行星环，在10199女凯龙星（Chariklo）和矮行星Haumea等小天体周围也观察到行星环，到目前为止，所有已知的致密环都位于其母行星足够近的地方。而Quaoar的环系统之所以引人注目，是因为它位于超过7个行星半径的距离，是以往根据洛希极限环形系统被认为能够存在最大半径的两倍。相较之下，土星周围的主环位于3个行星半径内，因此这个发现，迫使科学家重新思考环的形成理论。

这次的发现是使用ESA的CHEOPS太空望远镜和一系列地面仪器完成的，但由于环太小太暗，无法直接在影像中看到，因此天文学家借由观察到掩星的现象而发现环的存在，当时来自背景恒星的光被Quaoar挡住了，虽然整个过程不到一分钟，但出乎意料的是之前和之后都有两次光线下降，这表示Quaoar周围有一个环形系统。研究人员表示在太阳系中发现这个新的环形系统是出乎意料的，而且在离Quaoar如此遥远的地方发现这些环更加出乎意料，它更是挑战了我们之前对于此类环是如何形成的观念。

这是一个谜，因为根据传统思维，超过洛希极限的光环将会在几十年内合并成一颗小卫星。致密环仅在行星洛希极限内存在的观念可能需要修正，早期结果表明Quaoar的寒冷温度可能在防止冰颗粒黏在一起方面发挥了作用，但还需要进行更多调查，也希望这一新发现能够进一步了解土星环是如何形成的。相关研究成果将发表于《Nature（自然）》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：这张是由NASA新视野号于2016年7月14日拍摄到Quaoar的假色影像。此合成图像除了背景恒星外，还包括24个单独的LORRI图像，及两个星系（IC 1048和UGC 09485）。图片来源：NASA / 约翰·霍普金斯大学应用物理实验室 / 西南研究所。

资料来源：SCI-NEWS

发布单位：台北市立天文科学教育馆

目前已确认的系外行星有5,200多颗，其中许多行星的轨道非常靠近它们的母恒星，因此周期也只有几天，但在多年的观测中发现了一个令人费解的现象，即半径在地球1.4至2.4倍之间的行星很少，天文学家又将其称为「半径谷」，尽管该现象似乎是在告诉我们关于行星的本质、形成或演变的必然结果，但科学家目前还无法知道其确切的成因。

现在，有一批科学团队针对半径谷进行了新的研究，在比地球大2.4倍以上的星球上，大气中氦气的含量正在增加，这种规模行星通常被称为「迷你海王星」，如果它们有一个岩石内核，它就在厚厚的大气层下面。

在它们生命的早期，虽然仍在由气体和尘埃组成的原行星盘中形成，但在离恒星较远处形成的行星可以向内迁移。它们离恒星越近，受到恒星热量和辐射的影响就越大，恒星风及闪焰可以逐渐将行星大气层移除，当这种情况发生时，行星甚至会长出类似彗星状的尾巴，而在气体被剥离后仅留下一个裸露的岩石内核。

图说：艺术家描绘一个太过于靠近其母恒星的行星，大气层逐渐被吹散的样子。

这一类星球的原始大气层主要由氢和氦组成，太阳系中的木星就是一个极佳的例子，它含有90%的氢及10%的氦。然而，氢比氦轻，因此更容易逃逸到太空中，研究团队设计了一个模型，模拟七万颗大小不同及围绕不同恒星运行、温度不同的系外行星，以观察来自母恒星的热量会对它们的大气产生什么影响。他们发现，氢气确实比氦更快消散，导致氢气的丰度相对于氦的数量下降。

在极端的情况下，他们模拟的一些行星大气中氦质量超过了40%，这些「氦世界」行星占据半径谷的2.4倍地球半径侧，无论写的大气中富含氢或氦，这些行星中的大气膨胀会增加行星半径，使得那些行星难以小于2.4倍地球半径。而在半径谷的另一侧，将失去所有的氢和氦，甚至没有重要的大气层，它们的半径将限制在岩石内核的半径。

有时候有些行星在失去了原始大气层后会释放出一种类似于地球的稀薄新大气层，但若是离它们的母恒星太近，那大气层是否留下也是一场拉据战。这一研究更好地解释了有关行星大小的起源和演化，是形成过程的共同结果。随着JWST的升空，研究团队希望在未来能够使用JWST的新仪器来探测系外行星上的大气层气体，对这些半径较大的热行星进行光谱观测来提供证据，以确定氦丰度的测定，相关的研究结果发表于《自然·天文学》。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Space.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

欧洲天文国际研究团队使用韦伯太空望远镜发现了一颗以前不为人知100-200公尺的小行星。他们使用中红外仪器（MIRI）校准的数据，偶然发现了一颗小行星。该天体可能是迄今为止韦伯观测到的最小天体。

太阳系中的小行星和小型岩石天体，天文学家目前知道的太阳系早期这些岩石遗迹超过110万个。韦伯太空望远镜在红外波长下探索这些天体的能力有望带来开创性的新科学，一组研究团队表明：韦伯还具有意外发现以前未知的小天体之能力。

德国马克斯普朗克地外物理研究所的天文学家Thomas Müller表示：我们完全出乎意料地在公开的MIRI校准观测中发现了一颗小行星，这些观测是针对黄道面的首批MIRI观测中的一些，我们的研究表明，许多新天体将被MIRI探测到。

揭示这颗小行星的韦伯观测最初并不是为了寻找新的小行星而设计的，事实上它们是天文学家在1998年发现的主小行星带(10920) 1998 BC1的校准图像，但校准团队认为它们由于目标的亮度和偏移的望远镜指向之技术原因而失败。尽管如此，该研究团队还是使用小行星10920上的数据来建立和测试一种限制天体轨道并估计其大小的新技术。使用MIRI观测结合地面望远镜和欧洲太空总署盖亚任务的数据，证明了该方法对小行星10920的有效性。

在分析MIRI数据的过程中，该研究团队在同一视野中发现了较小且以前不为人知的天体。研究团队的结果表明，该天体的尺寸为100-200公尺，轨道倾角非常低，并且在韦伯观测时位于主带区域的内部。

Müller表示：我们的结果表明，如果你有正确的心态和一点点运气，即使是‘失败的韦伯观察数据也可以在科学上有用。我们的探测位于主小行星带，韦伯令人难以置信的灵敏度使我们有可能在超过1亿公里的距离看到这个大约100公尺的物体。

这颗小行星的探测，如果被确认为是新的小行星，将对我们理解太阳系的演化具有重要意义。

目前的模型预测小行星非常小，但是由于难以观察这些天体，因此对小的小行星研究不如对大的小行星的详细研究。未来韦伯观测将使天文学家能够研究小于1公里的小行星，提供必要的数据来完善我们的太阳系形成模型。

更重要的是，这一结果表明，韦伯也将能够为新小行星的探测做出贡献。该研究团队怀疑即使是靠近太阳系平面的短期MIRI观测也总是会包括一些小行星，其中大部分是未知天体。

为了确认探测到的天体是一颗新发现的小行星，后续研究需要更多相对于背景恒星的位置数据来限制天体的轨道。

该研究发表在《Astronomy & Astrophysics》杂志上。（编译/台北天文馆施欣岚）

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

研究发现了一颗与地球大小几乎完全相同的系外行星，它围绕着一颗离我们不远的恒星K2-415b运行，可能会让我们了解类地行星如何在与我们截然不同的系统中以不同的方式形成和演化。

图说：围绕红矮星运行的岩石系外行星（左上方之黑圆圈）的示意图。（ESO/L. Calçada）

日本天体生物学中心的Teruyuki Hirano领导的国际天文团队写道：「围绕M型矮星的较小行星是一个很好的实验室，可以探索岩石行星的大气多样性，以及宜居类地行星可能存在的条件。」这项研究已被《天文期刊》接受发表。

由于小型系外行星比大型系外行星更难发现，在距离太阳系100光年的范围内，只有14颗半径小于1.25倍地球半径的系外行星被发现围绕红矮星运行，包括TRAPPIST-1系统中的所有7颗行星。系外行星K2-415b的半径是地球的1.015倍，质量大约是地球的3倍，意味着密度比地球大。绕着地球大小般的红矮星运行，这颗恒星K2-415的质量仅为太阳质量的16%。

2017年，这颗系外行星首次在现已退役的克卜勒太空望远镜的观测被发现，也出现在克卜勒的继任者凌日系外行星巡天卫星（TESS）的观测数据中。

研究人员进行了红外观测，看看是否能探测到恒星受到系外行星引力的轻微牵引所造成的“摆动”现象。系外行星凌日时遮挡的星光量可用来计算行星半径，摆动的大小给出了它的质量。这两个参数结合起来可计算系外行星的密度，此外，凌日的周期也揭示了系外行星的轨道周期。

由于它离母恒星非常得近，轨道周期只有四天，所以不太可能在K2-415b上发现生命迹象。但该系统代表了系外行星大气特征的极好目标，以及寻找隐藏的、可能孕育生命世界的后续调查。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Science Alert

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。

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。

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。

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）