有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

本次水星西大距是今年第3次、也是最后一次的水星西大距。水星是内行星，也是太阳系中距离太阳最近的行星，因此从地球上观察水星与太阳的距角将被限制在28度内。但又由于水星的绕日轨道偏心率很高，因此不见得每次大距发生时水星都能与太阳达到28度的距角，而是大约在18度到28度之间。

2022年水星东、西大距时间表
水星位置日期日距角（°）
东大距1月7日19.2
西大距2月17日26.3
东大距4月29日20.6
西大距6月16日23.2
东大距8月28日27.3
西大距10月9日18.0

上表是今年水星东、西大距发生日期与日距角，可以发现本次水星西大距将会是今年各次东、西大距中日距角最小的一次。日距角越近，观察的难度就越高，十分有挑战性！

由于地球由西向东自转，水星西大距发生时只能在日出前观察。本次西大距时，水星亮度-0.6等，于凌晨4时31分自东方升起，黎明前往东方低空处，用肉眼就有机会看到这颗五大行星中最小、也最不容易见到的一员。水星西大距过后，水星与太阳的距角将逐日快速接近，日出前水星的仰角将会越来越低，至11月9日回到上合的位置，与太阳同时升起、同时落下。很快的在12月21日，又会迎来下一次的水星东大距，在日落后的西方低空又有机会看到水星了。

水星大距、合位置示意图。

水星的公转周期约88天，是各行星中公转速度最快的星球，在天空中位置移动非常明显，因此以罗马神话中的信使「墨丘利」为名。水星也是八大行星中最小的一颗，直径只有约4880公里，相较之下地球直径约12700公里，则是类地行星中最大颗的。若想用摄影方法记录水星，可以参考台北星空第104期-固定摄影拍水星，有相当详尽的说明。（编辑/台北天文馆谢翔宇）

2022年10月9日凌晨5时东方天空可见水星示意图。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 丨 观赏方式： ★

2022年10月6日（四）晚间22时38分即将发生罕见的「海卫一掩星」的事件，这事件发生频率不高，而上一次在2017年10月5日发生时带来令人惊喜的「中央增亮」现象，预期这次的掩星也有机会发生类似的现象，详细研究此天象将有助于天文学家更加了解海卫一的大气层。

航海家二号拍摄的海卫一表面，由橙色、紫色和紫外线滤镜拍摄的影像合成。图片来源：NASA/JPL/USGS

海卫一（Triton）是海王星最大的卫星，其公转轨道方向与海王星自转方向相反，是太阳系中最早被发现的大型逆行卫星，因为这个特殊的公转轨道，海卫一被认为是一颗从柯伊伯带被捕获的卫星。关于海卫一的探测资料不多，目前唯一一次访问过海卫一的太空船是在1989年飞掠的航海家二号，当时拍摄了海卫一非常多高解析度的地表照片，发现表面的撞击坑很少，代表海卫一的地质年龄相当年轻，还不断有地质活动在抹平地表的起伏。海卫一的直径比月球略小，比冥王星稍大。但和月球不一样，海卫一和冥王星都具有稀薄的大气层，以及极低温的氮与甲烷构成的冰质表面。在航海家二号所拍摄的照片中显示，海卫一稀薄的大气仍然有一些对流现象和云状物，后来新视野号在2015年飞掠冥王星时也看到十分类似的情景。对于这些外太阳系的寒冷星球表面和大气活动，天文学家能观测的手段并不多，除了直接以太空船飞掠之外，运用「掩星」是一个非常好的方法。

掩星是指一个天体通过另一天体的前方，通常会造成后方天体的光线被遮挡，使得光度短暂下降的现象。上方的影片是在2017年观测海卫一掩星时发生的中央增亮现象，影片中较大的星体是海王星，而紧邻海王星上方的是被掩的恒星，当海卫一通过恒星前方时恒星的亮度明显降低，但当海卫一运动到一半时，恒星的光线却有明显的变亮，这是海卫一的大气层将后方星光聚焦而增亮的现象，这样的现象非常特别，将有助于天文学家建立模型来探讨海卫一的大气组成。

本次海卫一掩星事件预报图。图片来源：香港天文学会掩星组/Occult 4

这次的海卫一掩星事件海卫一在地表的投影略为偏北，中心线大约在日本、韩国至中国华北、西藏一带往印度方向延伸，台湾地区刚好在掩带的南缘，是观测海卫一大气层的好机会，也有可能观察到中央增亮现象。当天海王星亮度7.7等，海卫一13.5等，被掩恒星11.6等，由于被掩恒星亮度较低，观测难度较高，建议使用较大口径望远镜配合高感光度器材连续拍摄整段掩星过程，以记录恒星的光度变化。也可参考麻省理工行星天文学实习室（MIT Planetary Astronomy Laboratory）对本次海卫一掩星的详细预报。（编辑/台北天文馆谢翔宇）

发布单位：台北市立天文科学教育馆

专业天文摄影师在2022年9月24日拍摄到一幅令人难以忘怀的美丽影像，照片中巨大的电浆羽状物从太阳中喷发而出，这个火红色的丝状物称为日冕巨量喷发（CME），其炽热的细丝延伸至距离太阳表面超过160 万公里之处。根据SpaceWeather.com报导，此CME等级为G-1，属于小型太阳风暴，是NOAA太空天气指标分级表-地球磁场扰动中最轻微的类别，并且指向远离地球。

摄影师表示这是他见过的最大的CME，电浆最初包含在日珥，然后大约以每小时16万公里的速度断裂并流入太空，现在看到的照片是一张假色合成的缩时摄影影像，共叠合了6小时内所拍摄的数十万幅影像，其储存容量高达800GB，以显示CME光彩夺目的细节。

照片中太阳表面和CME看起来是橘色，但实际上并非如此，色球层和CME会发出一种在我们看来呈粉红色的光，称为Hα，但由于每张影像的曝光时间都很短（每秒拍摄30~80张），因此原始影像看起来几乎是白色的，摄影师在合成最终影像时，数位化地添加了橘色，提供太阳表面上各个结构之间的对比并突显CME。然而，由于影像的其余部分没有添加橘色，因此太阳保留了一个怪异的白色光晕，在黑暗的太空背景下便显得格外醒目。

近几个月来，随着太阳进入极大期，CME将变得更加频繁，我们将会看到更多像这样的情况，电浆羽状物也可能会越来越大，这也将为人们提供更多捕捉到类似影像的机会。摄影师强调他用来拍摄CME的望远镜经过特别改装，并加装了多个太阳滤镜，以便安全地观察及拍摄，千万不要试图在没有适当设备的情况下观察太阳，以免烧毁你的相机，甚至是眼睛。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：日冕巨量喷发（CME）的假色合成影像。图片来源：Andrew McCarthy

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

一般来说，最亮的恒星通常寿命最短，它们在几百万年内消耗掉氢，然后爆炸成耀眼的超新星，其核心会坍缩成中子星或黑洞，这些小而暗的天体就如宇宙墓地散落在银河系之中。它们都很难被发现，因为中子星的直径约15公里，除非它的磁极对准我们成为脉冲星，否则是非常难被看到的。恒星级黑洞更小，而且不会发光，通常是在它们吃掉伴星成为微类星体时，或在它们经过我们和更遥远的恒星之间，透过重力微透镜效应才被看到。

天文学家目前尚未观察到足够多的中子星或黑洞来绘制它们的分布图，澳洲悉尼大学的团队分析当前银河系中恒星的分布，并模拟恒星残骸如何被恒星相互作用拉扯和偏转。团队认为这些恒星残骸通常比银河系的现有恒星更老，因此它们有更多时间移动到新的轨道路径。团队发现这些恒星残骸分布在比可见银河系厚三倍的平面上，更令人惊讶是约有三分之一的恒星残骸正在从银河系弹出。在模型中，约三分之一的恒星残骸经历了一次近距离的恒星相遇，使它们的速度得到了极大的提升，最终将摆脱银河系的引力，这意味着随着时间的推移，银河系将逐渐失去质量。这出乎天文学家意料之外，先前知道像球状星团可以蒸发，但银河系的质量要大得多，预期蒸发量会很小。

该模型还有另一个讶异之处，这些恒星残骸相当均匀地分佈在整个银河系中，大多数恒星在距离一百光年内就会有恒星残骸。对太阳而言，最近的恒星残骸可能就在65光年之处，但我们却不知道它。天文学家预期随着越来越多的巡天天文台上线，例如薇拉·鲁宾天文台，将可以捕捉到足够多的微重力透镜事件，并发现这些恒星残骸的位置，最终了解它们分布现象。相关研究成果将发表于《Monthly Notices of the Royal Astronomical Society》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：中子星和恒星质量黑洞的大小。图片来源：Todd Thompson, Ohio State University

资料来源：Universe Today

发布单位：中国科学院空间环境预报中心

北京时间2022年10月3日04:14，活动区AR3110（N17W52）爆发了1个X级X射线耀斑，于04:32结束，级别为X1.0级。此外该活动区还产生一个M8.7级耀斑和多个C级耀斑。目前日面上面积最大、磁类型最复杂的活动区为AR3112（N23E59），磁类型为Beta-Gamma-Delta型，产生2个M级耀斑。预计未来几天，AR3110和AR3112仍将比较活跃，可能爆发M级及以上级别耀斑。

图1 2022年10月3日太阳X射线流量。

图2 SDO卫星观测到的X1.0级大耀斑。

图3 日面上的活动区（10月3日）。

关于近地空间环境的发展态势，我们将密切关注并及时通报。

具体的预报情况请关注我们的网站www.sepc.ac.cn。

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★

月球绕地球公转，月球在天球上以每天约13度自西向东移动。若月球恰好通过远方天体与观测者之间而遮蔽该天体，就会发生月掩星。由于月球的赤道地平视差约达1度，各地见到的月掩星时间略有不同，以下预报资料以台北为计算基准。

在10月3日傍晚将发生月掩斗宿五（人马座τ星），斗宿五位于人马座，亮度约3.3等。斗宿五的表面温度比太阳略低，颜色呈现淡橘色。掩星当天为上弦月，亮面范围约55%，斗宿五于16时39分从暗缘掩入，17时10分从亮缘复出，下图为月掩斗宿五掩入至复出月球的相对位置。但由于当时太阳仍未西沉，因此不易看见，需使用双筒望远镜或小型望远镜等设备。（编辑/台北天文馆赵瑞青）

2022/10/3 月掩斗宿五。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

初生的恒星，估计在宇宙1亿岁时诞生，还不到现在宇宙年的1%。第一代恒星在天文物理学中也被称做恒星族III（编按：依金属丰度比例分类，恒星族I如太阳；恒星族II常见于球状星团内的老恒星，其金属含量丰度较少；恒星族III则是除了氢和氦，其他金属丰度更低）。天文物理理论认为，第一代恒星形成时的大质量，导致恆星的生命周期走到超新星爆炸时，所炸出来的元素会散布在星际空间。然而，几十年天文学家孜孜不倦地搜索，还是没有找到这些初生恒星存在的直接证据。

发表于《The Astrophysical Journal》天文物理学期刊的新成果，天文学家使用近红外光谱仪，于双子星天文台，其一的口径8.1公尺望远镜，观测数颗已知最遥远的类星体。借由分析类星体周围云气的光谱，发现了不寻常的组成：其含铁量比太阳多了20倍，而镁铁[Mg/Fe]的比例则是出奇地低。

科学家相信这特征，是来自第一代恒星以不稳定对超新星（Pair-instability supernova）的型态爆炸所留下。估计该颗恒星约为太阳质量150~250倍的巨型恒星。与其他超新星不同的是，它不会在原处留下残骸（例如中子星或黑洞），而是将所有物质抛出。因此要找到第一代恒星的方法，第一个是正巧观测到这类型的爆炸事件（要能遇到，可谓极其困难）；第二个是利用其元素的化学特征，辨别出那些被喷到星际空间的物质。但这也是件棘手的研究工作，因为光谱线的亮度，除了代表元素的丰度，同时也包含了其他物理参数，还需仔细校正。

为了寻找大质量恒星族III的存在证明，在好些年前，天文学家聚焦在银河系银晕中的恒星，尝试回答这难解之谜。而这回，从类星体光谱中元素的波长，利用其强度来估计该元素的丰度，由东京大学的Yuzuru Yoshii和Hiroaki Sameshima与其他共同作者发表：「一个质量约为300个太阳质量的恒星，以不稳定对超新星炸出的镁铁比例，与我们这次观测类星体的元素分析结果一致。」是个很振奋的研究成果，表示这方法可应用于寻找初生的恒星。

如今的宇宙，尽管大质量的恒星III已不复在，但遗留在星际空间的物质，可能依旧存在至今。为了更彻底地解释这个新发现，还需要更多其他不同来源的观测结果，调查是否有相似的特征。若确定了这个寻找第一代恒星的新工具，我们对宇宙演化的细节也就能梳理地更加清晰。（编译/台北天文馆潘康娴）

图说：艺术家笔下对早期宇宙大质量恒星III的印象。图片来源：NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Space-engine

资料来源：Phys.org

发布单位：台北市立天文科学教育馆

经过10月的飞行，美国马里兰州的约翰霍普金斯大学应用物理实验室（Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, JHUAPL）的任务控制中心宣布：「NASA的双小行星改道测试Double Asteroid Redirection Test（缩写：DART），于协调世界时间（Universal Time Coordinated）2022年9月26日23时14分（北京时间2022年9月27日上午7时14分）成功地撞击目标小行星Dimorphos。」

我们需要拥有保护地球的能力，免于来自小行星或彗星的毁灭性撞击，这回的任务提供了防御所需的详尽资料，也表示人类能够主动出击防止这类型的自然灾害。DART以撞击小行星之伴星Dimorphos的方式，首次尝试在太空中移动小行星，让科学家们评估减缓技术的可行性。美国太空总署署长说：「DART任务代表了防御行星撞击地球的空前成功，还将科幻小说变成了科学事实，展示了一种保护地球的方法。」

伴星Dimorphos的大小约160公尺，绕着Didymos（直径约780公尺），这对双小行星系统为DART的目标，其轨道不会为地球构成威胁。这回，NASA成功地展示了利用飞行器，载重约570公斤，以每小时约22,530公里的速度，「故意」与小行星之伴星Dimorphos相撞，让小行星减速改变轨道，这个技术称为动力撞击。

飞行器另携带一台微型卫星相机LICIACube（由意大利太空总署提供），近距离地记录撞击过程，并一张张地回传影像，另外，全球各地望远镜与太空望远镜也同步进行观测与纪录。预估这次撞击会将Dimorphos的轨道缩短约1%（约减少10分钟的轨道周期）。在接下来的几周，天文学家将着手进行研究Dimorphos的新轨道，精确地测量轨道的改道程度，以确定DART对小行星撞击的有效程度。其结果有助于验证，和增进计算轨道动力学的预测模型之精确度。

天文学家也正加速找出有潜在撞击地球风险的近地小行星，而今日有了DART的测试结果，对未来的应变对策，更能提供具体的参考资讯，为保卫地球的安全，迈出扎实的一步。（编译/台北天文馆潘康娴）

图一：白色线为原本的轨道，蓝色线为经DART撞击后，所预测的新轨道。（图片来源：NASA/JHUAPL）

图二：本次任务的目标，右下为Didymos，左上为伴星Dimorphos。（图片来源：NASA/JHUAPL）

资料来源：Science Daily

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★★★★

2022年9月27日是木星一年一度的「冲」，为木星离地球最近，看起来最大、最亮，也最清楚的时刻，除此之外，这也是自1963年10月以来最接近地球的一次。身为最大的行星，因此在天空中也是非常容易辨认，尤其在「冲」的前后，亮度一般可达-2.5等，仅次于月亮与金星，但由于此次是60年来最接近的一次，视直径达49.9角秒，亮度甚至可达到-2.9等，超越火星大冲时的亮度。

「冲」是指，外行星与地球、太阳在绕行时连成一直线，而地球正好位于中间的时刻。如果连成一线时，外行星与地球分别位于太阳两侧，则称为「合」。而「冲」的位置会让地球人观察到较大、更清楚的天体外貌。

木星与地球相对位置示意图。

木星是从太阳往外数的第五颗行星，也是太阳系中最大的行星。它的体积是地球的1,321倍，质量为地球的318倍，主要由气体和冰所组成，属于「气体巨行星」，目前已知它的已确认卫星达79颗，仅次于土星之后，整个木星系统宛如太阳系的缩影。

想要看见木星非常容易，天黑后的东南方，肉眼看到最亮的白色星子即是木星，透过小型望远镜就能看到表面较明显的条纹及卫星，如果用口径10公分以上的专业天文望远镜则可观察到著名的大红斑和条纹的细致结构。台北天文馆特别于10月1日的白昼之夜活动加入木星观测直播，除了将望远镜中的视野呈现给大众看以外，也将说明有关木星的天文知识。此外，天文馆第二观测室也将开放至晚间12时，让大家透过高倍率的专业天文望远镜观赏这颗美丽的行星，喜欢观星的天文迷千万不要错过！（编辑/台北天文馆技佐许晋翊）

木星与木卫一。