科學家利用哈伯太空望遠鏡觀測木衛三甘尼米德(Ganymede)的極光擺動情形,找到了有地下鹹水海洋存在的證據,並推測其冰層下海洋的體積或許比地球表面的水還多!

 

木衛三是太陽系最大的衛星,也是唯一擁有磁場的衛星,因此在木衛三的南北兩極附近也有炫麗的極光。也由於木衛三離木星很近,籠罩在木星的磁場中,所以木星的磁場變化會使木衛三的極光前後擺動。

 

而木衛三的海洋會減少極光帶的擺動。如果木衛三有海洋,木星磁場會在海洋製造一個次級磁場,以抵銷木星磁場。這種磁摩擦會抑制極光的擺動至2度;如果海洋不存在,則會擺動到6度。

 

科學家推測在木衛三150公里厚的冰層下方,有100公里深的地下海洋,這可是地球海洋深度的10倍!

 

搜尋液態水對尋找地球外的適居環境或是地外生命來說至關重要。

 

資料來源:http://www.nasa.gov/press/2015/march/nasa-s-hubble-observations-suggest-underground-ocean-on-jupiters-largest-moon/#.VQVdN6iSwrW, 2015.03.12, Seline Hu

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1352 

  光的传播需要时间,因此观察的天体愈远,看到的通常是愈古远之前的年轻模样。哥本哈根大学(University of Copenhagen)天文学家Darach Watson等人最近发现迄今已知最远、最年轻的星系之一的A1689-zD1,其演化程度比预期的还多许多,甚至有一部份区域的尘埃分布非常类似像银河系这样的成熟星系,让这些天文学家颇感意外。

  尘埃是生命发展与存在的必需品,因为行星、复杂分子和一般恒星的形成过程都需要尘埃的参与与协助。这些天文学家认为:这个星系或许可让科学家在这么远的早期宇宙中,测量一个恒星正在形成的星系中的尘埃,也提供证据证明大霹雳(Big Bang)的确有星系会快速演化。

  Watson等人利用ALMA电波阵列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array)捕捉A1689-zD1这个星系中低温尘埃发出的昏暗光辉,然后再利用欧南天文台(ESO)位在智利的超大望远镜(Very Large Telescope)上的X-射手(X-shooter)仪器测量它的距离。

  A1689-zD1的红移值(redshift, z)高达7.5,相当于位在大霹雳后仅约7亿年的宇宙早期中。由于非常遥远,所以它其实暗到根本观测不到,即使利用太空望远镜也一样;但是它的前方恰好有个Abell 1689星系团,透过Abell 1689星系团的重力使A1689-zD1的光被聚焦并变亮这样的「重力透镜效应(gravitational lens)」,方使A1689-zD1得以被观测到。

  A1689-zD1是个相当中庸的星系,远比同时期已研究过的许多星系还轻与暗,因此其实比那些星系还更像宇宙早期该有的典型星系模样。A1689-zD1是处在所谓的「再游离(reionisation)」时期,此时受到最早出现的第一代恒星的影响而使宇宙逐渐变得透明,结束了以往的黑暗时期(Dark Ages)。

  宇宙最初的元素几乎都是氢与氦,之后经历一代一代的恒星演化而制造并释放出愈来愈多的重元素(或称金属元素,metal)到宇宙空间里。A1689-zD1是处在这么年轻的宇宙中,按理来说此时的化学组成相对单纯;但让这些天文学家感到讶异的是:A1689-zD1居然发出大量红外辐射,显示这个星系已经拥有许多恒星,且重元素含量相当显著,这意味着这个星系不仅含有非常丰富的尘埃,而且其尘埃相对于气体的比例(dust-to-gas ratio)与经过演化的成熟星系类似。

  虽然尚不明白A1689-zD1内这众多的尘埃究竟怎么来的,但这个星系在宇宙仅数亿岁的非常年轻时期就达到Watson等人观测到的尘埃量,以宇宙时间尺度动辄数十亿年而言,A1689-zD1的尘埃制造速度真的非常快。从观测结果估算:它约在大霹雳后的5.6亿年开始形成恒星,恒星形成率温和而不猛烈,或是曾经历非常快速、极猛烈的星遽增时期而后恒星形成速度便开始降低。

资料来源:http://www.eso.org/public/news/eso1508/ , 2015.03.02, KLC

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1349 

  巴西南大河州联邦大学(Federal University of Rio Grande do Sul)天文学家Denilso Camargo等人透过广角红外寻天探测器(Wide-Field Infrared Survey Explorer,WISE)影像,在银河系极边缘处发现新生恒星。发现新生恒星这件事看起来似乎挺普通的,但这些新生恒星所在之处却非常不普通,因为银河极边缘处可以用来制造新恒星的材料非常稀少,要诞生新恒星是非常困难的事。

  我们的银河系是个所谓的棒旋星系,在星系中间有个由大量恒星、气体与尘埃组成的棒状结构,之后有数条主要由恒星构成的旋臂自棒状结构向外成螺旋状延展。若从侧面观察银河系,则银河系显得相当扁平,绝大部分物质集中在银河盘面(银盘)和银河系中央的银核区域内。

  恒星基本上是从气体含量丰富且稠密的巨分子云(giant molecular cloud,GMC)中诞生,而巨分子云主要分布在银盘较内侧的范围。单一巨分子云中含有许多小团块,绝大多数恒星就是一起从这些团块中诞生而形成星团。

  Denilso等人检视WISE的红外波段观测影像,结果不仅在银盘上下方数千光年远之处发现巨分子云,而且其中一个巨分子云里面居然同时含有2个星团;这是天文学家第一次在银河系内这么偏僻的位置发现有新恒星诞生。

  这2个新发现的星团分别编号为Camargo 438和439,位在编号为HRK 81.4-77.8的巨分子云中。HRK 81.4-77.8估计年龄约有200万岁,位在银盘下方约16000光年远之处的鲸鱼座方向,离银河系一般的恒星诞生区非常远。右上方就是新发现的Camargo 438星团的WISE卫星W1的负像,影像宽度约相当于24光年,影像中的每个黑点都代表一颗恒星。(Credit: D. Camargo/NASA/WISE)

  Denilso等人相信在银河系边境之处居然有新生恒星诞生,可能的解释有两种。第一种是「烟囱模型(chimney model)」,即银盘上发生诸如超新星爆炸等剧烈事件将尘埃和气体抛出银盘外,在这些物质落回银盘的过程中逐渐并拢而形成巨分子云。另一种解释是银河系和大小麦哲伦等卫星星系之间的重力交互作用,可能从而扰乱了落入银河系的气体,从而在气体比较稠密的地方形成巨分子云和恒星。

  这些天文学家目前正努力了解这些造星原料是如何抵达这么遥远的地方。其中,烟囱模型需要数个世代的数百颗大质量恒星发生超新星爆炸,如此一来所产生的超级风(superwind)才有足够的威力将HRK 81.4-77.8抛到现在的位置上。在几百万年期间,这些超新星爆炸产生的气泡结构自身会挤压抛出的物质,形成更多恒星,然后又刺激物质的抛掷,而这些物质最终会如降雨般逐渐落回银盘,整个景象如同银河喷泉一样。

  Denilso说明道:这项发现显示银河系没有先前认为的那么空旷。新发现的星团真的很奇特,或许在数百万年之后,这些星团中的恒星周围若有任何居民,那么他们或许能以俯瞰之姿来观察银河系,和我们在地球上看到的景象将完全不同。 资料来源:https://www.ras.org.uk/news-and-press/2592-astronomers-find-newborn-stars-at-the-edge-of-the-galaxy , 2015.02.27, KLC

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1348 

http://interesting-sky.china-vo.org/2015-02-19-klc/     

天文学家利用哈伯太空望远镜(Hubble Space Telescope)数度拍摄绘架座Beta星(Beta Pictoris)影像,呈现环绕在这个年仅2000万岁的恒星旁的拱星碎屑盘(circumstellar debris disk)被其中的行星搅扰得变形的景象。

  天文学家早在1984年就已知绘架Beta周围有气体与尘埃组成的碎屑盘,这是第一个确认拥有明亮尘埃碎屑盘的恒星,且这个扁平状的碎屑盘恰好侧向地球。1991年藉由哈伯的光谱观测,发现时常有彗星坠入绘架Beta恒星的证据。2009年时,天文学家在碎屑盘中发现一颗气体巨行星绘架Beta b,后来更直接拍摄到这颗行星的影像。这颗气体巨行星绕绘架Beta公转一周仅需18~22年,因此天文学家仅需持续监测个短短数年,就可以看到绘架Beta b的位置有明显的移动。这让科学家得以借机了解深埋在绘架Beta碎屑盘中的巨行星究竟会如何让尘埃盘扭曲变形。

  哈伯的这幅2012年拍摄的新影像,可呈现离中间恒星约10亿公里之处的状况(相当于土星轨道的大小)。美国亚利桑那大学(University of Arizona)Daniel Apai表示:有些理论模型预测因受到短周期行星的重力影响而使得碎屑盘内侧部分的结构变得复杂,而哈伯新影像证实了这项预测是正确的;天文学家们因而可将这项预测应用到其他有尘埃碎屑盘的系外行星系统中。

  Apai等人将哈伯于1997年与2012年拍摄的绘架Beta影像相互比对,如右上图,结果发现整个碎屑盘虽然像旋转木马一样环绕绘架Beta公转,但盘中的尘埃分布在这15年间却几乎没有改变过。这意味着大约在绘架Beta b公转一周的时间尺度内,碎屑盘的结构在自转方向上大致是平顺而连续的。其中,1997年和2012年的影像,都是用哈伯上的太空望远镜光谱相机( Space Telescope Imaging Spectrograph),以日冕影像模式拍摄的结果,也就是制造人工日食,将中央的明亮恒星遮蔽以便将周围较昏暗的尘埃碎屑盘呈现出来。

  由于绘架Beta的尘埃碎屑盘恰好侧向地球,且因为盘中尘埃散射大量星光而使得尘埃碎屑盘相当明亮,因此很容易就可观测到。更甚者,这个系统距离地球仅约63光年,是迄今所有已知尘埃盘系统中距离比较近的,因此更便于观测。是以,尽管哈伯目前已经观测过近20个散射星光的拱星盘系统,但绘架Beta不仅是其中最初发现的,也是年轻行星系统看起来会是何种模样的最佳典范。

  天文学家最近从这些拱星碎屑盘中学习了解到的其中一件事,就是它们的结构和尘埃量不仅差异大到令人惊讶,而且可能与这些行星系统中行星所在位置与质量大小有关。所以,即便绘架Beta的拱星碎屑盘是年轻行星系统的原型,但可能称不上是个令人满意的原型。这是因为绘架Beta碎屑盘中的尘埃量特别多,可能是不久前有看不见的行星级和小行星级天体发生大型撞击事件而造成的,特别是在绘架Beta碎屑盘西南方向有个明亮的气体尘埃瓣(lobe),可能就是火星级天体剧烈撞击毁灭之后的结果。

资料来源:http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/2015/06/ , 2015.02.19, KLC

  天文爱好者在2/19发现一颗小彗星近距离飞掠太阳。乍看之下,这个不大的小天体应该会被太阳狂烈的热能摧毁,但让天文学家们惊讶的是:这颗小彗星居然在通过太阳附近时毫发无伤,并在远离太阳后又迅速增亮。

  由于这颗小彗星是利用SOHO太阳观测卫星(Solar and Heliospheric Observatory,SOHO)发现的第2875颗彗星,因此有个非官方的编号SOHO-2875。

  绝大部分SOHO观测到的彗星属于克鲁兹族(Kreutz family)。克鲁兹族掠日彗星可是数百年前一颗巨大彗星分裂后的碎片,为19世纪国天文学家Heinrich Kreutz研究后发现并予以命名的。美国海军研究实验室(Naval Research Lab)Karl Battams指出:SOHO-2875虽是掠日彗星(sungrazer),但它不属于克鲁兹族;事实上,SOHO-2875与任何目前已知的掠日彗星家族或单一彗星都无关,这是一颗所谓的「非族掠日彗星(non-group comet)」。不过,非族掠日彗星也不是那么不寻常,通常一年会出现个几颗非族掠日彗星。让SOHO-2875显得不寻常的是:这颗非族掠日彗星相当明亮!这意味这颗彗星体积不小。

  目前彗星专家正在密切注意这颗彗星的动态,因为说不定在地球上有机会目睹这颗彗星的身影,而非仅能透过SOHO的日冕仪影像看到它。对这颗彗星有兴趣者,可注意Karl Battams的推特消息(https://twitter.com/sungrazercomets)。

资料来源:http://spaceweather.com/ , 2015.02.21, KLC

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1346 

 http://www.cnbeta.com/articles/337251.htm

科学家使用费米国家加速器实验室两个大型中微子探测器对神秘莫测的中微子(又称“幽灵粒子”)进行研究,试图找出宇宙运行的机制。位于芝加哥附近的费米国家加速器实验室是当今世界上顶尖的宇宙学、物理学研究基地,科学家建造了两个大型中微子探测器,希望能够通过这个 装置捕捉到神秘的中微子。我们已经证实宇宙中存在大量的中微子,而且每秒钟会有大量的中微子穿过地球,对一个人而言,每秒钟穿过身体的中微子数量可能达到 百万亿数量级,但是我们目前仍然对中微子知之甚少,科学家认为如果我们能探测并掌握中微子性质,就能知晓宇宙的运作机制。

美国费米实验室欲捕捉“幽灵粒子”

费米国家加速器实验室的中微子探测器的科学家试图通过该装置发现中微子是如何相互作用的

科学家在美国芝加哥建造了两个巨大的中微子探测器,相隔大约500英里,即800公里,用来捕捉自然界中最难以捉摸的一种亚原子粒子,由此可见中微子对科学家而言仍然处于“隐身”的状态,因此该粒子也被称为“幽灵粒子”。加州大学圣克鲁斯分校的科学家史蒂文·里兹认为中微子是一种古怪的粒子,存在三种类型,或者也称为“味”,它们可以相互转化,从一种类型转变为另一种类型,但是我们还不知道其中的作用机制。

费米国家加速器实验室粒子学家Joe Lykken认为我们建造中微子探测器的目的在于从较大的距离上探测到中微子的行迹,一个中微子探测器位于伊利诺州巴达维亚的费米实验室,可向明尼苏达州北部的探测器发射粒子束,全程大约800公里,科学家将在如此长的距离上对中微子进行研究,有望了解这些粒子的神秘性质。在接下来的6年时间内,费米实验室将继续对中微子进行研究,每天只能发现数个中微子,由于基数太低,科学家很难发现中微子与其他物质之间发生的相互作用。

位于明尼苏达州的探测器是世界上最大的“塑料”结构,长度为60米,高度为15米,由聚氯乙烯等物质构成,其内部填充了用来探测中微子的液体,如果中微子击中探测器内部,就会发出信号。科学家试图了解三种类型的中微子之间是如何相互作用的。

位于明尼苏达州的“Nova”远端探测器。位于明尼苏达州的“Nova”远端探测器。

工人们正在安装“Nova”远端探测器的一个单体。工人们正在安装“Nova”远端探测器的一个单体。

在未来的6年中,费米实验室将通过中微子束向两个探测器每秒发送数十万亿个中微子。在未来的6年中,费米实验室将通过中微子束向两个探测器每秒发送数十万亿个中微子。

http://www.cnbeta.com/articles/321703.htm


据国外媒体报道,好奇号已经在火星表面拍摄到疑似外星人骨头的照片。对于狂热的外星人搜寻者来说,好奇号全景摄像机在8月14号拍摄的这张照片,就是大型动物曾经在火星上游动的证据。

好奇号发现疑似外星人腿骨 或只是火星岩石

一位匿名的社评作者在《Northern Voices》网站上称:“这张照片表明曾经有某种活的生物存活在火星上。”而流行网站“UFO博客”则将这一发现与一块爬虫脊椎化石和一根人类手指进行了对比。

当然,对于阴谋论者声称生命曾存活在火星的说法并非完全错误,科学家去年就曾指出,大约6600万年以前杀死恐龙的小新星撞击事件,有可能导致携带有机物质的岩石飞溅到火星上。

不幸的是,大约30亿年以前火星是一颗不具备流动水的贫瘠星球。然而,如果来自地球的微生物到达木卫二这样更舒适一点的星球,事情就有可能变得完全不一样。

  一组天文学家利用阿塔卡玛毫米/次毫米电波阵列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array,ALMA)制作一个艾桑彗星(C/2012 S1(ISON))和莱蒙彗星(C/2012 F6(Lemmon ))周围鬼魅般彗发的3D影像,这些新影像能帮助天文学家了解彗星会在何处及如何制造新的化合物,包括那些让人好奇的有机化合物。

彗星含有某些太阳系中最古老、最原始的物质。如果能了解它们独特的化学性质,或许可从中挖掘地球诞生的线索,以及地球上建造生命基石的有机化合物的起源。美国天主教大学(Catholic University)Martin Cordiner等人,利用ALMA观测艾桑彗星和莱蒙彗星的高解析光谱资料,绘制这两颗彗星的彗发中的氰化氢(hydrogen cyanide,HCN)、异氢氰酸(hydrogen isocyanide,HCN)和甲醛(formaldehyde,H2CO)等3种重要有机分子的2D影像,另外加上这些分子的速度资料,绘制成一幅3D分布图,希望从中了解彗星的自然性质。

从立体分布图可见HCN气体从彗核非常均匀地向各个方向流出,HNC则集中在团块与喷流中。ALMA资料解析度够高,所以可以清楚地看到这些有机分子团块在彗发不同区域中逐日、甚至逐时的流动变化。如此独特的型态,让天文学家确认HNC与H2CO分子的确是在彗发中形成的,这是个新证据,证明HNC可能是经由大型分子或有机尘埃分裂的方式制造出来的。

这类有机尘物质进入地球大气时较能抵抗大气的破坏,或许在地球早期得以传递到地表,成就地球生命的诞生。因此了解有机尘的各种性质非常重要,ALMA的观测显然为这个领域的研究开启一扇希望之窗。

当初Cordiner等人之所以挑选艾桑彗星和莱蒙彗星作为观察对象,是因为这两颗彗星属于「中等亮度彗星」,所含有的这类关键分子的浓度非常低,不易以地面望远镜进行深度观测。因此之前做过的类似观测,仅能针对如海尔-波普彗星(Hale-Bopp)这种非常明亮的彗星;而ALMA的观测,将目标得以推展到亮度中等的彗星上,将大大增加可观测的目标彗星数,或是得以观测更复杂、更难观测的分子。

Cordiner等人是在2013年11月15~17期间利用ALMA观测艾桑彗星,当时艾桑彗星距离太阳约7500万公里,大约是0.5AU,即地球到太阳平均距离的一半。而莱蒙彗星的观测是在2013年6月1~2日进行的,当时莱蒙彗星距离太阳约2亿2400万公里,约为1.5AU,即1.5倍地球到太阳的平均距离。

资料来源:https://public.nrao.edu/news/pressreleases/comets-alma , 2014.08.11, KLC

http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1288  

 根据国际流星组织汇整全球各地流星观测者的报告,目前英仙座流星雨的流星数量正在稳定爬升中,如下图所示:

  另外,根据美国航太总署(NASA)全天监测相机(network of all-sky cameras)的报告:从7/26迄今,已经侦测到90颗属于英仙座流星雨的火流星,其中最亮的达-6.8等的程度,约与农历月初的眉月相当了。

  NASA的流星体环境研究室(Meteoroid Environment Office)Bill Cooke绘制这90颗火流星的轨迹如下图,其中黄点是太阳,蓝点是地球,灰点是其他太阳系内行星,黄色圆形是行星轨道,其他颜色的线条则是依侦测到的速度绘制的流星体轨道,英仙座流星雨的母彗星—史威福-塔托彗星(109P/Swift- Tuttle)的轨道则为紫色。所有英仙座流星雨火流星的轨道均为绿色,从图中可见与紫色的彗星轨道颇为符合。

orbits of 90 Perseids fireballs observing by NASA network of all-sky cameras.

  其他英仙座流星雨相关资料,请见天象预报 > 2014/08/13英仙座流星雨极大期(ZHR~100)   。

   天文学家发现一颗极低温天体,虽然它现在的表面温度低到和行星差不多,但它可能曾有过多变多端的过往历史,温度变动极大,甚至可能在它年轻时有数百万年的时间,表面温度和一般恒星一样热。

  这颗编号为WISE J0304-2705的极低温天体,位在南天的天炉座方向,距离约在33~55光年之间,表面温度仅有摄氏100~150度左右,是所谓的Y型棕矮星(Y dwarf)。Y型棕矮星是目前已知表面温度最低的恒星类天体,让恒星按温度的光谱分类扩展成OBAFGKMLT。虽然WISE J0304-2705的温度就介在金星和地球的表面温度之间,但它们并不是类似地球这样的岩质行星,反而比较类似木星这样的气体巨行星。

  英国赫特福德大学(University of Hertfordshire)David Pinfield等人,利用广角红外巡天探测器(Widefield Infrared Survey Explorer,WISE)的观测资料进行分析研究,最后发现这颗天体,因此其名称中包含WISE,至于J0304-2705代表的则是这颗天体的赤经与赤纬座标。WISE采用中红外波段进行观测,波长比人类眼睛可见的还长,所以人眼不得见。发现WISE J0304-2705之后,Pinfield等人又利用8米双子南望远镜(Gemini South Telescope)、6.5米麦哲伦望远镜(Magellan Telescope)和欧南天文台3.6米新技术望远镜(New Technology Telescope)等大型望远镜拍摄它的光谱,由光谱来估算它的表面温度,并了解它的过往历史。

  到目前为止,已知的Y型棕矮星仅有20颗,WISE J0304-2705在其中是个特异份子,有着和其他Y型棕矮星不同的发射光谱特征。Pinfield等人认为:从这颗棕矮星的化学组成或连同它的年龄来看,它可能是银河系较老的成员星之一;这意味着它的温度演化可能非常极端,开始时的表面温度高达数千度,可是现在也顶多是杯沸腾茶水的程度而已。

  WISE J0304-2705之所以会历经这样剧烈的冷却史,是因为它是一颗所谓的次恒星天体(ub-stellar object),它的内部从未达到可点燃氢核融合反应的温度,无法自行产生热能,这让它除了不具备正式的恒星资格外,也无法维持稳定的温度,因此冷却和变暗是它无可避免的命运。

  如果WISE J0304-2705是颗年老天体,它的温度演化将如右上图所示(左上至右下):在最初2000万年左右,它的表面温度约为摄氏2800度,约与像比临星(Proxima Centauri,半人马座αC星或南门二C星)这类红矮星(red dwarf)相当。1亿年后,它冷却到摄氏1500度左右,大气中的矽酸盐凝结成云。10亿年后,它的温度降至摄氏1000度左右,低到让甲烷气体和水蒸汽得以主宰它的表面。数十亿年之后的现在,它已逐渐冷却到摄氏100~150度。

  WISE J0304-2705的质量约仅为木星的20~30倍,大约介在最轻的恒星和典型行星之间。但若以温度的观点来看,它则是从类恒星状态演变成类行星状态。

  目前并不确知Y型棕矮星的温度下限,太阳系邻近区域中或许可能有许多温度更低的各式天体尚未被侦测到。WISE于2009年发射升空,2011年2月休眠,2013年12月唤醒后继续工作,预定可再延长3年任务时间。利用它在红外波段的优势,或许这3年内又会带给天文学家们更多的惊讶与震撼。

资料来源:http://www.ras.org.uk/news-and-press/2493-planet-like-object-may-have-spent-its-youth-as-hot-as-a-star , 2014.08 .05, KLC