有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

根据Spaceweather.com报导，编号AR3038太阳黑子，从2022年6月19日至6月20日期间，增长到地球大小的2.5倍，此太阳黑子的直径约为3万1,900公里。

太阳黑子是太阳表面的暗斑，来自于太阳中电浆的电荷流动所产生强大磁场的纠结。当强大磁场突然断裂，将产生能量的释放，引发太阳闪焰的辐射爆发及日冕巨量喷发（Coronal Mass Ejections，CMEs）的太阳物质喷发。AR3038太阳黑子面向地球的方向，具有beta-gamma型磁场（太阳黑子磁场分类），拥有制造M级闪焰的能量。

图说：2022年6月22日太阳黑子分布。

太阳与地球平均距离为1.5亿公里，太阳闪焰只需要约8分钟即可抵达地球。当太阳闪焰抵达地球的高层大气时，闪焰的X射线和紫外线，会使大气原子游离，而无法反射高频无线电波，导致无线电通讯中断，此类无线电通讯中断按严重程度从R1到R5分类。2022年4月与5月间，太阳闪焰导致大西洋、澳大利亚和亚洲R3无线电通讯中断（4月19日发生今年至今最大闪焰X2.2级）尽管本次太阳黑子增长速度如此惊人，但这个2.5被地球大小的太阳黑子，并没有看起来那么可怕，它仅有可能产生M级太阳闪焰，通常只会影响地球极地区域，导致短暂无线电通讯中断，以及轻微的辐射风暴。

来自日冕巨量喷发的大量太阳物质将与地球磁场产生交互作用，引发强烈的地磁风暴。期间地球磁场被高能粒子压缩，这些粒子将被地球磁场导向两极，扰动极区大气中的大气分子，在夜空中出现缤纷的极光现象。

天文学家自1775年起，就知道太阳活动约为11年周期，并预报目前正进入太阳第25周期，最近，太阳比预期还要活跃，实际出现的太阳黑子数，几乎是美国国家海洋暨大气总署（National Oceanic and Atmospheric Administration，NOAA）预测的两倍，太阳的活动预计将在未来几年稳定上升，并在2025年达到极大期。（编辑/台北天文馆林琦峯）

图说：太阳周期黑子数趋势表。图片来源：美国NOAA太空天气预报中心。

资料来源：Live Science

发布单位：台北市立天文科学教育馆

天文学家使用阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA），在银河系中心发现了一个具有两个旋臂，看似微型螺旋星系的吸积盘，围绕着一颗巨大的恒星旋转，这颗恒星距离地球约26,000光年。原恒星盘即新生恒星周围的吸积盘，是恒星形成的重要组成部分，可以不断地将气体从环境中传送到原恒星中，可说是恒星诞生和成长的摇篮。

在过去的几十年里，围绕在类似太阳质量原恒星的吸积盘广泛的被研究，并得到了大量的观测和理论成果。但对于大质量的原恒星，尤其是超过30个太阳质量的早期O型原恒星，其吸积盘是否发挥作用，以及如何在形成的过程中发挥作用却仍不清楚。这些大质量恒星的本质亮度可高达太阳的数十万倍，对整个银河系的环境产生强烈的影响。

在这项新研究中，研究团队使用ALMA对银河系中心人马座C分子云中的一颗大质量原恒星周围的吸积盘进行成像。这个圆盘直径约4,000天文单位，围绕着一颗32个太阳质量的早期O型恒星旋转。研究发现早期大质量O型恒星的形成确实历经了一个有吸积盘的阶段，且更有趣的是清晰地显示出类似于螺旋星系的两个旋臂，这在原恒星盘中很少见。由于重力不稳定性引起的分裂，可能会使吸积盘中出现螺旋臂，但在此研究中却发现吸积盘在重力上是稳定的。

天文学家在距吸积盘约8,000天文单位的地方，发现了一个约3个太阳质量的物体。透过数值模拟综合分析，重现了这个物体在1万多年前飞掠并扰乱吸积盘而导致旋臂形成的场景，而数值模拟与ALMA的观测结果完全吻合。因此研究团队表示最有可能的情况是吸积盘中的旋臂是由于入侵物体飞掠的遗迹。该研究成果发表于《Nature Astronomy》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

图说：吸积盘和飞掠天体的历史示意图。从下到上显示它在12,000年前、8,000年前、4,000年前和现在的演变过程。图片来源：Lu et al.

资料来源：SCI-NEWS

发布单位：台北市立天文科学教育馆

2007年哈勃太空望远镜首次观测到A1689-zD1星系，在当时是已知距离地球最遥远的星系之一（目前发现最遥远的星系）。从发现A1689-zD1以来，天文学家持续地研究它，其红移值（redshift）z=7.13，推算距离地球约130亿光年，表示此星系在宇宙大爆炸后约7亿年便出现。A1689-zD1被认为是年轻正在形成恆星的星系，比银河系的亮度和质量略小。相对于”大质量”星系，天文学家将它视为是研究“正常”星系（normal galaxies）演化的重要样本。近期观测分析发现，它的大小比原本认定的还要大，且其核心流出大量高温气体，而外围散发著一圈低温气体的光晕，此现象比科学家以前认知的星系形成模型更活跃。

图说：A1689-zD1示意图。图片来源: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), B. Saxton(NRAO/AUI/NSF)

A1689-zD1的前方恰好有个Abell 1689 星系团，透过Abell 1689星系团的重力透镜效应，使得A1689-zD1的光被聚焦亮度变亮得以被发现。史匹哲太空望远镜与哈勃太空望远镜都可以观测到A1689-zD1，但最清楚的星系图像资料，是由阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）所观测，从观测资料中，可看出一些太空望远镜无法呈现的细节。

图说：阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA），图片来源：ESO/C. Pontoni

从ALMA的观测资料发现，A1689-zD1中的碳气体光晕分布比哈勃太空望远镜所观测得要广泛的多。A1689-zD1周围充满碳气体光晕，星系中观察到的碳气体通常与中性氢气位于相同的区域，中性氢气的区域是新恒星形成的地方，这意味着年轻的A1689-zD1比科学家们所预估的还大。尽管这类气体也可能是因为星系形成初期发生合并或外流时结构破坏所产生。无论是哪种方式产生这些气体，都表示星系形成初期，是处于一个非常活耀的状态。这样的发现，将对目前宇宙早期星系形成及演化的理论产生重大影响。

研究团队也发现，A1689-zD1中心有高温电离气体外流的迹象，这些气体通常代表存在极端高能事件，例如星系中心超新星爆炸或黑洞吸积盘中的强大喷流。这些高温气体的流出与星系外围的低温碳气体的光晕有何关联，这引起了研究人员的兴趣。

研究人员推测，在宇宙早期阶段，可以在年轻星系A1689-zD1中看见气体光晕的现象，表示当时此现象可能是普遍的。研究人员将继续观测宇宙早期，年龄相似的星系，以确定A1689-zD1的大小和其活跃性是否具有正常性或是个异常状况。未来也期望能利用韦伯太空望远镜的观测资料，取得更多的研究样本。本研究已公告于ArXiv网站。（编辑/台北天文馆林琦峯）

图说：A1689-zD1位于Virgo constellation cluster，重力透镜效应让它看起来亮度增加了9倍。图片来源：ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/H. Akins (Grinnell College), B. Saxton (NRAO/AUI/NSF)

资料来源：National Radio Astronomy Observatory、Universe Today

发布单位：台北市立天文科学教育馆

剑桥大学研究团队结合生物化学和大气化学理论，建立模型检验先前天文学家推测的金星有“云中生命”的假说，发现生命无法解释金星大气的现象。

这项争议性看法已经数十年，由于金星大气的硫化物非常丰富，比地球大气高10万倍，并且会结合成二氧化硫、硫酸和羰基硫（OCS）等化合物。在地球上，二氧化硫由火山所产生，所以可能金星也是。但是观测发现金星大气的二氧化硫很奇特：在大气低层很丰富，但在高层却很少。因此有科学家提出金星的云裡有生物以硫为食物，消耗掉高层大气的二氧化硫。其实金星大气有生命不是新想法，早在1967年生物学家哈罗德·莫罗维茨（Harold Morowitz）和天文学家卡尔·萨根（Carl Sagan）就提出金星高空温度较低，云层里可以存在生命的说法。

剑桥大学研究团队基于生物化学和大气化学理论，开发电脑模型研究生命为获取“食物”和排出废物而进行的一系列代谢反应，看看是否能符合金星大气所看到的现象。他们发现如果有硫代谢的生命，的确可以解释所观察到的二氧化硫消耗现象，可是代谢过程也会产生大量其他化合物，但是这些化合物没有被观测到。因此，生命现象无法解释二氧化硫缺失的观测结果。

研究团队认为：尽管模型显示金星云中没有隐藏着吃硫的生命，也不清楚二氧化硫为何短缺。但是这套模型不仅可研究金星大气，也有助于找出可能有生命的行星，尤其如果系外行星有某些硫分子，其特征可以被詹姆斯·韦伯太空望远镜（JWST）看到。研究结果发表在《自然·通讯》期刊。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

图说：水手10号太空船拍摄金星

资料来源：University of Cambridge

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★

「行星合月」指行星和月球位置的经度相同，当从地球中心向外看，行星和月球的赤经经度相同时，通常是一个农历月之中，行星和月球视线最接近的时候。在6月25日6时13分将发生天王星合月，此时天王星位在月球北方离角0.05度。届时天王星的亮度约为6等，二者皆位于白羊座。当天月球约在2时11分升起，月相为残月，天王星东升时间为2时08分。

6月25日凌晨除了天王星合月外，天亮前还可见到水星、金星、火星、木星和土星肉眼可见的五星依序由下而上，从东北方低空到南方天空，在曙光前横跨半个天幕排成一列，可以在夜空中欣赏其簇拥于东方天空的景象。

位在印度尼西亚和澳洲地区的人们，则可以看见月掩天王星。由于月球比其他天体更接近地球，因此视差大，所以它在天空中的确切位置，会因观察者在地球上的位置不同而异。（编辑/台北天文馆赵瑞青）

2022年6月25日天王星合月。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： ★★★

水星、金星、火星、木星与土星是肉眼可见的行星，因此古人早就发现它们是会在天空移动的行星。在6月中旬到月底的黎明前，这五颗行星将同现在天空中。由于行星位于黄道面上公转，从地球看出去行星会出现在黄道附近。但是各行星公转周期不一样，难得看到它们同时出现在天空，平均约十年才会出现一次。上次出现是2016年8月，下次在2036年4月。

这次「五星同现」中水星位置最低最不易观察。由于水星是内行星，只有发生「大距」时离太阳最远，才容易观看。水星在16日达到「西大距」，因此中旬起约在4时30分左右有机会看到水星位于地平线上10度左右的位置，此时较容易看到五星同时出现的景象，直到月底水星较接近太阳，隐没在曙光之中。

从6月18日以后，月亮也加入五星的行列，每天以不同的月相游移于各行星之间。18日至26日后陆续发生行星合月（在天文上，指从地球中心向外看，行星和月球的赤经相同），此时通常行星和月球视线较接近。18日为土星合月，角距离4.27度；21日木星合月，角距离2.74度；23日火星合月，角距离0.94度；26日金星合月，角距离2.69度。其中火星合月的角距离最近，最为精彩。（编辑/台北天文馆研究员李瑾）

2022年6月23日凌晨4时30分所见模拟画面。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：  ★★

夏至，为二十四节气之一，是最早被确定的一个节气，古人使用圭表测影法，发现晷影长短变化规律，并订定至日，分别为夏至及冬至。每年夏至出现在6月21日前后（20日或22日），而2022年的夏至落在6月21日17时14分，此时太阳沿着黄道，向北移动至黄经90度的位置，太阳行至最北，且直射北回归线。

图说：日行迹

夏至这一天是北半球一年中白昼最长，日影最短的时刻，且随着纬度越高时，出现白昼的时间越长，位于北纬66.5度以内的极区，则会出现「永昼」的现象。对于南半球而言，则是白昼最短，黑夜最长的时刻。夏至位于北回归线附近的民众，中午时刻可感受到「日正当头」，出现「立杆无影」的特殊现象，民众不妨找个空旷的地方试试。（编辑/台北天文馆林琦峯）

图说：卫星云图二分二至变化。从左到右，六月夏至点、九月秋分点、十二月冬至点、三月春分点。（图像来源：Robert Simmon / NASA）

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★★

2022年6月16日22时56分，水星将抵达今年第二次西大距的位置，水星与太阳之间的日距角约为23.2度。当天日出时在东北东方向，仰角约16度，可见视亮度为0.5等水星，虽然0.5等与恒星相较之下很亮，肉眼即可发现它的踪迹，但由于临近天亮，且受到大气层厚度的影响其亮度，仍需要一定的时间搜寻。

由于水星是内行星，平时都在太阳附近难以观察，但当水星来到「大距」的位置时（通常发生于太阳-水星-地球三者连线接近直角，水星位于这个角顶点位置时），从地球上所见的水星离太阳最远，届时在日出或日落时所见的水星仰角较高，最容易观看。其中，当水星位于太阳以东时称为「东大距」，见于日落后的西方天空；位于太阳以西时为「西大距」，见于日出前的东方天空。

本次的水星西大距，虽然发生于6月16日，但是在这一周前后的4时至6时都是适合的观赏时机，6月20日时达到日出仰角最高（约18度）。由于行星基本上都位于黄道面上，所以可以利用其它已经在天上的行星连线来找到不太容易见到的水星，已在天空中的亮行星包含木星、火星、金星，三点的直线延伸接近地平面即可找到水星，并且需于3时44分之后才能见到它升起，想要一睹水星的民众需前往东北至东方低空视野开阔处才能看到它；如果在好天气的情况下透过天文望远镜观察水星，甚至可看见水星的形状呈弦月般的外观，此时的水星视直径仅有7.76角秒，建议使用口径20公分以上的望远镜才能见到这精彩的一幕。（编辑/台北天文馆技佐许晋翊）

2022年6月16日凌晨4时所见东方低空模拟画面。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年的超级月亮（Supermoon）将连续在两个月上演，时间分别是6月14日和7月14日。其中7月14日视直径达33.7’是本年的最大满月；6月14日为本年的第二大满月，视直径为33.5’。

2022年6月15日月球在上午7时23分通过近地点，地心至月心距离仅357539.33公里，使得6月14日晚间19时52分的满月成为「超级月亮」，当时地心至月心距离仅357656.38公里，月球将在18时44分升起。

超级月亮是近年来西方非天文专业的流行术语，是新月或满月时月亮位于近地点附近的现象。一般说法是满月时月球与地球中心距离在36万公里内，此时的月亮较一般情况视直径增加约7%，亮度增加约15%，值得以裸眼或是用望远镜观看。

满月时视直径不同，是因为月球绕地球的公转轨道为椭圆形，地球位在椭圆形的其中一个焦点上。这使得月球和地球之间的距离有远有近，其中离地球最近的位置称为近地点，最远的位置称为远地点。从地球上观察，当月亮离地球较近时，看起来的视直径比较大；反之，远时看来较小。

椭圆形的月球轨道，使地球上所见的月球大小不一样。

欣赏满月无须任何工具，只需找个看得到月亮的地方，以肉眼欣赏月亮即可。想拍摄月亮，也只要将相机以三脚架固定后，按下拍摄钮即可。若透过望远镜放大拍摄，可进一步看出月面地形特征，效果更佳。（编辑/台北天文馆赵瑞青）

满月大小比一比 刘志安

发布单位：台北市立天文科学教育馆

图说：1998年VLA’s FIRST Survey与2018年VLASS同星场资料比较。

天文学家分析甚大天线阵列（VLA）的巡天计划（VLASS）数据后，发现可能是已知最年轻的脉冲星！它名为VT 1137-0337，位于离地球3.95亿光年的矮星系SDSS J113706.18-033737.1之中。天文学家在2018年1月的VLASS资料发现它，之后在2018年、2019年、2020年和2022年的VLASS影像也观测到，但是没出现在1998年VLA第一次巡天观测（VLA’s FIRST Survey）的资料里。

VLASS巡天计划开始于2017年，计划在7年间完整的扫描3次VLA所在地可见的天区，大约涵盖了80%的天球，目的是寻找亮度快速变化的瞬态天体。天文学家比较VLASS与VLA’s FIRST Survey的资料，不但发现VT 1137-0337，也发现20个特别明亮的瞬态天体位于已知的星系，值得后续研究。

矮星系SDSS J113706.18-033737.1的质量约为太阳1亿倍，因为星系正处于快速恒星形成的阶段，所以先前就受到关注。研究团队曾推论VT 1137-0337可能成因，如超新星、伽马射线爆发或恒星被超大质量黑洞撕碎的潮汐破坏事件，最后认为最好的解释是脉冲星风星云（pulsar wind nebula）。这是一种在超新星遗迹中的星云，由快速旋转与强大磁场的中子星，将周围的带电粒子加速到接近光速，造成脉冲星风。团队根据其特征，认为它是非常年轻的脉冲星，估计最年轻可能只有14岁，但是不会超过60至80岁。由于发生超新星爆炸后中子星的电波被爆炸碎片外壳挡住，之后外壳膨胀使密度逐渐降低，最终来自脉冲星风星云的电波可以穿过而被观测到。这个穿透事件可能发生在1998年VLA’s FIRST Survey和2018年VLASS观测之间。

最著名脉冲星风星云的例子是金牛座的蟹状星云，它在1054年超新星爆炸后产生，VT 1137-0337比蟹状星云磁场更强，能量高约1万倍。天文学家认为VT 1137-0337 可能也是磁星，磁星是快速电波爆（FRB）可能的天体之一。因此，会继续观测VT 1137-0337后续变化，期待更了解这颗天体。（编译/台北天文馆研究员李瑾）

资料来源：National Radio Astronomy Observatory