发布单位:台北市立天文科学教育馆

  美国NASA公民科学家计划“Planet Hunters TESS”最近发表新发现的两颗系外行星,该研究将十多位公民科学家列为共同作者,其中一位为美国加州的机械技师Cesar Rubio。

  而他的七岁的孩子Miguel,也是和他一起发现系外行星的小助手。Cesar利用Zooniverse公民科学网站带领孩子培养科学兴趣,网站上的Planet Hunters TESS专案,让全球数千名志愿者一起从公开的观测资料里找寻系外行星。台北天文馆也曾参与其中,带领高中生学习系外行星的观测与参数计算。

  这2颗新发现的行星围绕着一颗名为HD152843的恒星运行,该恒星位于352光年之外,它的质量与太阳差不多,但体积约是太阳的1.5倍。HD152843 b的大小类似海王星,比地球大3.4倍,轨道周期约12天。HD152843 c比地球大5.8倍,轨道周期在19至35天之间。如果这2颗行星位于太阳系,都将在水星的轨道(周期88天)内绕行太阳。

  Zooniverse网站上提供TESS卫星的Light curve观测资料。志愿者必须了解「凌日法」的原理,协助判断每一笔观测资料是否有可能具系外行星的特征。即便在数位时代,一大群志愿者协助目视浏览望远镜的观测数据对研究人员也有很大的帮助,找出被电脑遗落的系外行星特征。

台北天文馆所拍摄纪录WASP-98之Light Curve,系外行星WASP-98b通过母恒星前方时会造成其亮度下降,彷彿迷你日食。
  图说:台北天文馆所拍摄纪录WASP-98之Light Curve,系外行星WASP-98b通过母恒星前方时会造成其亮度下降,彷彿迷你日食。周期性的亮度下降现象——行星凌日法,是目前找寻系外行星的主流方式。

  被志愿者挑出来的资料会再经由科学家检验,例如使用大型天文台的精密光谱仪进行「径向速度法」的分析,这个方法也能得到「凌日法」无法确定的行星质量。

  公民科学家计划不仅让业余科学爱好者有真正参与科学研究的机会,也能在实质上帮助到学院里的科学家。NASA的官方网站上有各个领域的公民科学合作计划,世界上任何人都可以参与。专案网站请前往https://science.nasa.gov/citizenscience(编译/台北天文馆虞景翔)

资料来源:NASA

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  能够看到快速电波爆是非常幸运的!快速电波爆(FRB)持续时间只有数毫秒,是一种短暂、明亮的强烈电波脉冲,但其强大的爆发能量却相当于太阳在3天内所喷发的总能量。

  这种短暂且神祕的快速电波爆在宇宙中不同的地方及银河系中被发现,由于我们尚不了解快速电波爆发的起源,更不清楚它从哪里而来,因此自2007年首度发现快速电波爆,天文学家仅观测到约140次的爆发。

  位于加拿大不列颠哥伦比亚省的CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment)由4个100×20米的半圆柱体组成,配有1024个双极化电波接收器的电波干涉望远镜,自2018年9月底正式开始启用,其运行的第一年期间,便探测到535次新的快速电波爆发,研究团队在2021年6月9日举行的第238届美国天文学会(AAS)会议上宣布了这些成果。

  这些新的发现不仅扩充了FRB的新目录,并且提供了更多关于其特性的线索,例如这些新发现的爆发似乎分为两个不同的类别:重复爆发的和不重复的。科学家们确认了18个反复爆发的FRB源,而其余似乎都是一次性的。重复爆发的FRB其脉冲持续时间似乎比不重复的时间稍长,所发射的无线电频率也更集中。这些结果强烈地表明它们的产生源自于不同的物理机制,天文学家希望透过更多的观测,可以真正开始了解FRB的整体情况,确认这些奇怪明亮信号的极端来源,以及如何利用它们来研究未来的宇宙。

  CHIME由四个巨大的抛物面无线电天线组成,大小和形状与滑板或滑雪板使用的U形场地差不多。CHIME是一个固定阵列,没有移动部件,随着地球自转,望远镜每天从半边天空接收无线电信号。虽然大多数射电天文学是通过旋转一个大碟子来聚焦天空不同部分的光来完成,但CHIME却是一动不动地盯着天空,并使用一种强大的数位讯号处理器处理大量的数据,速度约为每秒7TB,这就是为什么CHIME比一般传统望远镜探测到FRB能多出一千倍的原因。

  当无线电波穿越太空时,沿途中的任何星际气体或等离子体都会扭曲或分散无线电波的特性和轨迹。无线电波的分散程度可以提供它通过了多少气体的线索,以及它从源头走了多远的距离。研究团队测量了这535个FRB的色散,发现大多数爆发可能来自遥远星系。这些爆发的亮度足以被CHIME探测到,表示它们一定是由极其高能的来源所产生。科学家希望随着探测到更多的FBR,能够精确地知道到底是如何产生如此超亮、超快的讯号。科学家们还计划利用这些爆发及其扩散,来绘制整个宇宙中气体的分布图。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:Phys.org

  北京时间2021年6月13日(星期日)2时54分,直径约111.5km、0.101",视星等10.92等小行星坠女星(230 Athamantis)掩天秤座11.60等恒星UCAC4 363-072024(视坐标α15h37m46s,δ-17°38'51"),最长见掩时长12.2秒,减光(星等下降)-0.68等,月球在地平线下。掩带经过我国台湾、福建、广东、香港、澳门、广西、云南及西藏等地。推测小行星坠女星长径~119.5km、短径~75.1km的椭圆形状。

  由于被掩星亮度仅11.6等,不易观测,需要指向定位良好的赤道仪,并配合口径20cm以上望远镜以CCD摄影观测。此外,精确观测时间与时间解析度对小行星掩星非常重要,因此需要以GPS或网络校时,摄影曝光时间也需要在1秒之内。详见紫金山天文台掩星预报网站。

小行星掩星

2021/6/19 坠女星掩星

资料提供:紫金山天文台历算组

● 见食地区
这次日食,环食带从加拿大南部开始,经过加拿大北部、格陵兰岛西部、北冰洋,在俄罗斯东北部结束。在北美洲北部、大西洋北部、欧洲(除极南部)、亚洲北部、北冰洋可以看到偏食。中国北部可见偏食。

详见2021年6月10日日环食图
2021年6月10日日环食(世界时)

2021年6月10日日环食概况(世界时)

2021年6月10日日环食路线(世界时)

● 2021年6月10日日环食我国各县市见食情况(北京时间)

北京市  天津市  河北省  山西省  辽宁省 
吉林省  河南省  山东省  四川省  甘肃省 
陕西省  青海省  新疆维吾尔自治区
黑龙江省  西藏自治区  宁夏回族自治区 
内蒙古自治区

  请注意:日环食中,太阳未被全部遮挡,因此没有“食既”(Second Contact)和“生光”(Third Contact)的名称,相应的称为“环食始”(Central Eclipse Begins)和“环食终”(Central Eclipse Ends)。名称不能混淆!


发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2021年6月10日下午将发生一场日环食天象,即月球运行至太阳与地球之间,使月球的影子落在地球上,月球本影后方延伸的伪本影区域之观测者见到的月球盘面,无法将整个太阳盘面遮住,形成“火环”般的景象。本次日环食可见地点主要在北极区附近,食分0.94,最大食地区环食长约3分51秒,台湾地区不可见。

  如今全球疫情肆虐,已经鲜少有人前往其他国家追日食了,连天文学家也受到影响而难以前往,民众可以留在家里观看当地天文机构的直播。(编辑/台北天文馆虞景翔)

NASA日环食预报。
NASA日环食预报。

发布单位:香港天文学会

  2021年5月15日7时18分,天问一号成功登陆火星乌托邦平原南部预选区。火星作为类地行星和太阳系八大行星之一,早已受到人类所关注,其中一个重要原因便是火星上有水的存在。

  火星上现今的水主要以极地冰盖或者地下冰的固态形式存在。另一方面,大量地质学证据显示,火星上曾有大规模的液态水。对比火星古今的水体规模可以看出火星早期表面曾经流淌的水消失了。其原因通常认为火星液态水消失是水向外太空逃逸所致,然而依据现今火星大气的观测结果和三十亿年前火星沉积物的观测结果,通过同位素分馏模型计算大气逃逸仅能减少一部分的水。

  加州理工大学的谢勒 (Scheller)博士等通过建立一个全新的氢同位素分馏模型,对火星水的去向提供了一个新的解释。该模型建立一个水的交换储库,其中包含大气水、液态水、极地冰和地下冰,其水的来源为火山喷发,而水的去向则包括大气逃逸和地壳矿物水合作用。该模型以火星现今水体含量为边界条件,通过计算氢同位素分馏,获得火星不同地质历史时期(诺亚纪Noachian,40亿至37亿年;赫斯珀利亚纪Hesperian,37亿至30亿年;亚马逊纪Amazonian,30亿年至今)的水体通量。同时基于火星表面岩石样品高温实验获得的氢同位素数据对模型进行标定,以提高模型的准确性。

不同地质历史时期的氢元素同位素交换模型(Scheller et al., 2021)
不同地质历史时期的氢元素同位素交换模型(Scheller et al., 2021)

  模型计算结果表明,火星水体的氘/氢去向主要受水岩作用和大气逃逸控制,其相对比例从3:8到99:1不等,也就是说高达30%至99%的水以可以以水岩作用的形式消失。这一结果可以很好的解释火星水体的氘/氢去向,并与地质学证据相吻合。

  基于上述模型结果,谢勒博士等认为火星不断干旱化正是由于地壳化学风化作用所致,这一过程显示火星广泛分布的诺亚纪时期的含水矿物所记录。事实上,地球上也在发生类似的矿物水合过程,但不同的是,地球的板块构造事件可以以火山喷发等形式将矿物结晶水释放出来,重新参与水循环。因此地球水循环可以在地质年代的时间尺度上实现再循环,而火星水循环则难以实现。这一不可逆转的化学风化过程控制着水循环的地质年代尺度,从而对于塑造火星作为类地行星的宜居性发挥了关键作用。

  此外,模型还可以进一步预测火星冰体的氘/氢同位素值,从而将它与气候变化结合起来。在暖期,发生矿物水合作用和大气逃逸的水通量会增加,快速提高冰体的氘/氢值;在严寒期,氘/氢值可能缓慢下降或上升,取决于火山去气和大气逃逸的水量平衡。

  氘/氢比是天然水和其它流体中的氘(重氢)与氢之间的比率,以及与含水矿物质结合的水中的比率。这个比率产生关于流体的起源和地质历史以及关于流体/岩石相互作用的资料。

【图、文:节录自中国科学院地质与地球物理研究所2021年6月4日新闻公布;新闻资讯由林景明提供】

发布单位:香港天文学会

  2021年6月3日,银河系盘面附近的一次短暂X射线爆发,引起雨燕爆发警报望远镜(Swift Burst Alert Telescope)的注意。后续的观察和分析似乎证实它的来源是由一颗前所未知的磁星发射,磁星编号Swift J1555.2-5402。

  由于目前在银河系中发现的磁星太少,任何新发现都有可能大大增加对这些神秘天体的了解。磁星最近在宇宙中颇受关注,它们是一种非常罕见的中子星,是恒星坍缩后的核心,最初质量是太阳的八到三十倍。

  当这些恒星发生超新星爆炸并吹散它们的外部物质时,它们的核心坍塌成宇宙中最致密的天体(大约是太阳质量的两倍,压缩成一颗直径仅为二十公里的球体)。另外,顾名思义,它们有一个异常强大的磁场,大约是普通中子星的一千倍,比地球磁场强一千兆(1015)倍。

  这些磁星很难探测到,以致于很难理解它们,包括如何形成如此强大的磁场等现象。到目前为止,只确认了二十四颗磁星,另外还有六颗候选星。

一项新的发现可能将已确认的磁星总数提高到25颗。
一项新的发现可能将已确认的磁星总数提高到25颗。

资料来源:Science Alert

Swift = Neil Gehrels Swift Observatory gamma-ray bursts = 雨燕伽马射线暴星表
「雨燕」这个名称不是与任务相关的首字母缩写,而是引用对仪器快速回转能力的同名敏捷鸟「雨燕」。

【图:欧洲太空总署,文:节录自台北市立天文科学教育馆网页】

发布单位:香港天文学会 不易看见

  2021年6月4日18时48分0.0秒,金星、M35疏散星团最小角距(0.098252度)。
  2021年6月4日18时49分49.0秒,金星、M35疏散星团同时在赤经6时10分10.39秒位置相合,金星在M35疏散星团北面0.098286度。

  金星合M35疏散星团时:金星光度-3.9等,视直径10.4角秒,光照面94.8%;M35疏散星团+5.09等,视直径40.0角分,距离地球大约3,000光年。

2021年6月4日18时48分,金星合M35疏散星团
2021年6月4日18时48分,金星合M35疏散星团。Credit: SkySafari

  M35(NGC 2168)是位于双子座的疏散星团,在1745年或1746年由瑞士天文学家菲利普·洛伊斯·德·谢索(Philippe Loys de Chéseaux)发现。1764年8月30日梅西耳(Charles Messier)将它编为35号,放在他的《梅西耳星团星云表》。

  这个疏散星团大约有120颗亮于13等的恒星散布在视直径约为40′(比满月还大)的区域内。(香港天文学会余惠俊)

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2021年6月2日NASA局长Bill Nelson在直播演讲中发布,NASA将在2030年前向地球的邪恶双胞胎——金星发射两个名为DAVINCI+和VERITAS的新任务,以了解金星的大气环境为何如此恶劣。

  DAVINCI+的任务是将借由深入金星深厚的大气层中,测量气体和组成元素,以了解其大气随时间的演变情形。而VERITAS则将使用雷达,从轨道上绘制金星表面。

  希望透过这些任务进而了解地球是如何演化,以及为什么地球适合生命发展,但其它行星却不适合。行星科学对于解答为什么我们可以成为人类?以及我们是孤独的吗?这类的问题至关重要。

  不包含运载火箭和任务操作的费用,这两项任务的经费各为5亿美金,两项任务都将在2028年~2030年期间发射。VERITAS将承载深空原子钟-2,它是用于深空导航的原子钟,可以让太空飞行器自行计算自己的轨迹,并透过接收地球上的无线电波望远镜,快速测量自己的速度及位置,因此可以更准确的导航目的地或到达更远的地方。

  DAVINCI+将配备紫外光到可见光波段的光谱仪(CUVIS),它可以对紫外光进行较高的分辨率测量,这些观测可用来确定金星大气层中,吸收高于一半以上太阳能量的未知紫外线吸收剂的性质。

  新的任务管理员并且向毅力号火星探测器任务表达了敬意,该任务于2021年2月18日降落在火星上,独创号(Ingenuity)无人机也成功完成了在火星上的飞行的任务,从此刻起,我们在火星上创造了氧气。独创号直升机不仅一一战胜了困难,并且还超越了它的计划寿命。(编译/台北天文馆赵瑞青)

资料来源:Space.com

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:需以口径20公分(8吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 

  2021年6月7日13时44分,171381号小行星「台北」(Taipei, 2006 OG17)近地,距离地球约为1.942AU,是在15年前由现任鹿林天文台台长林宏钦及现任加州理工学院博士后研究员叶泉志所发现,是一颗位于小行星主带的小行星,当时的临时编号为2006 OG17,由于发现者有命名建议权,商量后以台湾的台北市命名并提交到国际天文学联合会(IAU),2014年通过审核正式定名为171381 Taipei。

台北小行星轨道示意
台北小行星轨道示意

  与前次相比,上一次的台北小行星近地发生于去年三月,距离为2.29AU,这次更加接近,故其亮度会比前次稍亮,但即使在最亮的状况下也必须使用15公分以上望远镜并辅以观测轨道及长时间曝光取得影像,考验业余天文观测者的能力及耐心,利用喷射推进实验室所提供的台北小行星轨道参数资料,可以在图中看见轨道的模拟状况。(编辑/台北天文馆技佐许晋翊)