发布单位:台北市立天文科学教育馆

  德国耶拿大学(Friedrich Schiller University of Jena)日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)的矿物学家Toru Matsumoto等人发表报告指出:糸川小行星(25143 Itokawa)的土壤样本中出现惊人发现:这颗小行星的表面被一层细小如发状的铁结晶所包覆。相关论文发表在自然通信期刊(Nature Communications)中。(编注:糸=丝,不是系统的系。)

  糸川小行星算是个普通近地小行星(near-Earth asteroid),岩质,直径仅约几百米,绕太阳公转的轨道会与火星轨道交错。JAXA于2003年送隼鸟号(Hayabusa)太空船前往糸川小行星,并于2005年抵达小行星进行探测,采集到的表面土壤样本于2010年成功送返地球,交由科学家进行分析研究,在太空探险史上写下浓重的一笔。

  日本九州大学(Kyushu University)Matsumoto在耶拿大学地球科学研究所(Institute of Geosciences)做访问学者的一年期间,偶然间以穿透式电子显微镜(transmission electron microscope)发现采集回来的糸川小行星样本中的微小尘粒表面覆盖着极薄的细小铁晶体,这些学者将之称为铁的「晶须(whisker)」。

  这项发现不仅在于糸川小行星样本,这些学者回头检视来自其他小行星的粒子样本后,发现也有铁晶须的存在,只是以前从未注意过。Matsumoto等人认为:这是太阳风里的高能粒子撞击小行星表面而使之风化的结果。小行星其中一个很重要的组成成分是陨硫铁(troilite,FeS,硫化亚铁)矿物,是硫元素(S)和铁元素(Fe)的化合物。在受到风化的过程中,陨硫铁中的铁会被释放出来,堆积在小行星表面后逐渐形成如今所见到的针状结构,而硫则形成硫化合物气体,蒸发逸散至太空中。

1583334678444566.jpg
显微镜下的假色图像。(a)其中一颗已研究过的糸川小行星样本颗粒。陨硫铁矿物(FeS,紫色)被硅酸盐矿物(绿色)包围。(b)陨硫铁表面(紫色)的铁晶须(蓝色)。(c)铁晶须放大图像。Image: Toru Matsumoto

  从已侦测到的晶体大小和数量,这些学者能估计出小行星硫元素的流失速度有多快。结果显示,从宇宙太空的角度来看,硫元素流失速度快到让人惊讶的程度。Matsumoto分析的晶须最长约2.5微米,厚度则约人发的1/50,要形成这样的程度大约得耗时1,000年左右。这些科学家认为这项发现还有个好处,那就是未来的相关研究可以借由分析晶须来了解其他天体的风化过程,甚至可以估计这些天体的年龄。

  为达此目的,Matsumoto等人瞄准一颗特别的小行星:NASA的OSIRIS-REx太空船现在正准备从贝努小行星(101955 Bennu)采集样本,而日本的隼鸟2号太空船(Hayabusa2)2019年已经从龙宫小行星(162173 Ryugu)采集完尘粒样本,目前正在返回地球的路上,预计在2020年底重返地球。耶拿大学的学者们和Matsumoto都等着参与这些样本的分析研究,希望届时能取得更多的小行星信息。(编译/台北天文馆张桂兰)

资料来源:Friedrich Schiller University of Jena

发布单位:紫金山天文台

  2020年2月29日,闰日,国际天文学联合会小行星中心(IAU Minor Planet Center,MPC)发布了紫金山天文台(Purple Mountain Observatory,简称“紫台”)近地天体望远镜发现一颗对地球构成潜在威胁小行星(PHA)2020 DM4,这是该望远镜发现的第4颗PHA。目前该小行星正在接近地球,预计它将于2020年5月初飞掠地球,届时与地球最近距离约为735万公里。

2020 DM4(绿色)和类地行星轨道图(金星:白色;地球:蓝色;火星:橙色)。

2020 DM4(绿色)和类地行星轨道动图(金星:白色;地球:蓝色;火星:橙色)。

2020 DM4(绿色)和类地行星轨道动图(金星:白色;地球:蓝色;火星:橙色)。

  2020年2月26日晚,紫台近地天体望远镜在狮子座方向观测到一颗视星等为20.3等的暗弱移动天体,视运动速度为0.103度/天,明显不同于典型主带小行星。科研人员敏锐地意识到这可能是一个特殊目标,在上报MPC实现信息国际共享的同时,利用所组建的监测网设备进行后随跟踪证认观测。经过四天的观测,并汇总全球12个观测站点的数据,目前已确定了2020 DM4的轨道参数。2020 DM4的轨道半长径为1.88天文单位,偏心率为0.45,轨道周期为2.55年,绝对星等为21.7等,是一颗Amor型PHA,与地球的最小轨道距离为0.048天文单位(约718万公里)。

近地天体望远镜拍摄的2020 DM4(方框中目标)。

近地天体望远镜拍摄的2020 DM4(方框中目标)。

  2018年2月,我国作为正式成员加入国际小行星预警网(International Asteroid Warning Network,IAWN),紫金山天文台是我国该领域的最重要力量,一直在致力于我国自主的近地天体监测预警观测网建设。此次2020 DM4的发现很大程度上得益于紫台运行的一个以近地天体望远镜为中心的小型监测预警网,还包括紫台姚安观测站新建成的80厘米口径高精度天体测量望远镜和俄罗斯国际科学光学监测网(ISON)的两台望远镜。除了开展现有设备组网观测,紫台正在推动建设更大口径的下一代近地天体监测预警设备来系统性地提高能力,从而在国际小行星监测预警领域中发挥更重要的作用。

  本项研究工作得到中国科学院天文财政专项、国家自然科学基金、中科院先导B项目和中科院行星科学重点实验室等的资助。

名词解释

Amor型近地小行星:是一类特殊轨道的近地小行星,因首个发现的这类小行星被命名为(1221)Amor而得名。Amor是古罗马神话中的爱神,是悲悯、共情和爱的化身。Amor型轨道的天文学定义是:其轨道半长径a满足a > 1.0 AU(AU为“天文单位”,其数值取日地平均距离,1 AU = 149597870公里),轨道近日距q满足1.017 AU < q < 1.3 AU。也就是说,这类小行星的近日距接近但略大于地球的远日距,即这类小行星的轨道不与地球轨道发生交叉,而是从地球轨道外侧来接近地球,但大多数的轨道与火星轨道交叉。

潜在威胁小行星(Potentially Hazardous Asteroid,PHA):直径大于等于140米,且与地球轨道交会距离小于0.05天文单位(约750万公里)的近地小行星。


MPC小行星数据下载:(每日更新) https://www.minorplanetcenter.net/data

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2020年2月15日,天文学家透过位于美国亚利桑那州的卡特林那巡天系统(Catalina Sky Survey)发现了一颗尺寸只有1.9至3.5米的“汽车级”小行星,小行星中心随即给了他临时编号2020 CD3。这颗小行星目前正在环绕着地球公转,天文学家推测他很可能是在三年前被地球引力所捕获。

  得知这项大发现后,夏威夷的北双子望远镜于2020年2月24日进行了观测(下图)。由于2020 CD3的轨道非常不稳定,目前这颗小行星正逐渐远离地球而变暗,双子座天文台的负责人John Blakeslee表示,预计他将在四月时离开环绕地球的轨道。

北双子望远镜观测的2020 CD3图像。
北双子望远镜观测的2020 CD3图像。

  由于这颗小行星被天文学家形容是一台汽车大小,对此,之前曾将自己的跑车送上太空的SpaceX执行长埃隆·马斯克(Elon Musk)打趣地向媒体表示:“这不是我的车。”(台北天文馆王彦翔/编译)

资料来源:Astronomy Now


MPC小行星数据下载:(每日更新)https://www.minorplanetcenter.net/data

发布单位:香港天文学会

  2020年2月5日出版的《小行星通告》新增三颗中文小行星名称,其中两颗是以中国已故科学家命名。这批小行星由紫金山天文台在江苏省盱眙观测站近地天体巡天计划,于2007年至2008年间发现。

1582215927105018.jpg

  283279 Qianweichang 钱伟长。钱伟长(1912–2010),中国科学院院士,是中国力学的创始人。他发现了钱伟长方程式,并且系统地发展了薄板薄壳统一内票理论。

  316450 Changhsiangtung 张香桐。张香桐(1907–2007),中国科学院院士,是神经生理学的领导者,也是中国神经科学的创始人。他是第一个发现大脑光强化脑兴奋性的现象,这一现象人称为「张氏效应」。

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  1802年,德国天文学家欧伯斯(Heinrich Olbers)观察到新行星,之后天文学家命名为智神星(帕拉斯,Pallas),随后在“主小行星带”中发现了更多小行星,这导致智神星被重新归类为小行星。几个世纪以来,天文学家一直寻求了解其大小,形状和组成。但大多数主小行星带的天体轨道倾角小于30°,智神星的轨道倾角却高达34.837°(至今仍是个谜)较难观测,因此直到本世纪初,天文学家认为它是扁球形。最近国际团队的新研究,终于拍摄到智神星的第一张详细图象,显示它更像“高尔夫球”。

智神星

  研究团队在2017年和2019年智神星离地球最接近位置时,以欧南天文台甚大望远镜(VLT)的光谱偏振高对比系外行星研究仪(SPHERE)获得11张智神星图象。由于使用SPHERE先进的自适应光学系统,该团队观察到智神星如高尔夫球布满陨石坑。研究小组认为智神星的倾斜轨道导致它在完成公转所花的四年半(1,686天)期间遭受多次撞击。研究小组使用这11张不同角度拍摄的图像制作3D重建图,他们鉴别出直径36个大于30公里的陨石坑。尽管智神星的陨石坑不大,但复盖至少10%的小行星表面,这表明智神星的过去非常暴力。

  智神星最新图像还看到其南半球的一个亮点和沿赤道的巨大撞击盆地,尽管团队不确定亮点可能是什么,但他们认为可能是表面上非常大的盐沉积物。研究小组认为,智神星的密度上与谷神星或灶神星很大不同,它很可能是数十亿年前由水冰和硅酸盐的混合物形成的。随着时间的流逝,水冰融化将使硅酸盐水化,在内部形成盐沉积,这些盐沉积可能会因撞击而暴露出来。另一个可能的证据是双子座流星雨。流星雨发生在12月,其母体源是近地小行星Phaethon,它也被认为是是智神星的碎片。由于双子座流星雨的钠含量很大,团队认为这些钠含量可能来自智神星内的盐矿。

  至于赤道的撞击盆地估计约400公里宽,该团队模拟认为可能是大约17亿年前碰撞的结果,碰撞物体的直径在20至40km之间。这种撞击会使碎片弹射回太空,然后坠落到小行星上,并形成一系列碎片,此碎片就是智神星家族小行星。相关论文发表在Nature Astronomy期刊上。(编译/台北天文馆李瑾)

资料来源:Science Alert

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

  2020年2月23日(星期日)傍晚18:58发将生小行星掩星事件,直径152公里的238号小行星尊神星(238 Hypatia)(亮度13.0等)将掩盖亮度12.0星等的麒麟座恒星UCAC4 491-026417(坐标RA 6h25m44.15s,Del +8d07m39.4s),掩食维持时间约22.8秒,亮度下降1.3星等。

  掩食带呈南北向,通过俄罗斯、中国东北及台湾中东部地区、菲律宾、印度尼西亚等地。如图中所示,绿线为掩食中心线,蓝线为预测可观测界线,亮红线为预测的一倍误差范围。因此台北、桃园、新竹、宜兰、花莲、台东全区,以及苗栗、台中、南投、嘉义、高雄与屏东靠中央山脉一侧的部分区域,与绿岛、兰屿等离岛区域可观测此事件。由于被掩星亮度暗仅12.0星等,较不易观测,需要指向定位良好的赤道仪,并配合20公分(8吋)以上望远镜以CCD摄影观测。此外,精确观测时间与时间分辨率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。详细预报参考Asteroid Occultation网站。

小行星掩星

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

  北京时间2020年2月4日上午10:00,阿波罗型小行星2013 BA74近地,距地球仅0.00943AU,这是近期较接近的小行星之一,虽以天文单位来看似乎很近,但换算成常用的单位,实际上还有140万公里以上的距离。

  阿波罗型小行星是以小行星阿波罗为首命名的一群近地小行星,「(1862) 阿波罗」则是这一群中最早被发现的小行星。这些小行星的轨道半径大于地球轨道半径,但却会横越过地球轨道,其中有些非常接近地球,而对我们的地球造成威胁。

  近地天体(Near Earth Object)为太阳系内其轨道接近地球的天体,其中一细项为潜在危险天体(Potential Hazard Object),是指近地轨道交会最短距离(Minimum Orbit Intersection Distances)小于0.05个天文单位且直径大于150公尺以上的物体,本次飞掠的2013 BA74,虽然距离非常接近地球,但是它的大小远不足以成为潜在危险天体,即便坠向地球时,在进入大气层的期间便会燃烧殆尽。(编辑/台北天文馆许晋翊)

2013 BA74飞掠地球,距地球仅0.00943AU

2013 BA74飞掠地球,距地球仅0.00943AU,图源为喷射推进实验室。

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  由西南研究院(Southwest Research Institute)领导的NASA露西任务团队透过哈勃太空望远镜,发现3548号小行星Eurybates拥有卫星。Eurybates是一颗与木星共享轨道的特洛伊小行星,同时也是露西任务预定探测的目标之一。

  特洛伊小行星是指在行星轨道前后60度的L4、L5拉格朗日点上的小行星,公转周期与该行星相近,目前除了木星拥有已知数量庞大的特洛伊小行星之外,海王星、火星与地球都被发现拥有特洛伊小行星。科学家认为Eurybates是数十亿年前发生的一次巨大碰撞的残留物,通常这类小行星碰撞也会产生卫星。新发现的这颗卫星亮度是Eurybates的1/6000倍,这意味着其尺寸小于1公里。如果推估正确,这颗卫星将成为有史以来探测器探测的最小物体之一。

  露西(Lucy)任务预计将在2021年10月发射,其目标是一次飞越5个木星特洛伊小行星进行探测,途中还会飞越一颗主小行星带的52246号小行星,再加上这次的卫星将使探测目标增加至7颗,创下人类太空探测史上单次任务探测最多天体的新纪录。露西团队预计将在今年收集更多数据,好好地了解这个天体的轨道。(台北天文馆王彦翔/编译)

艺术家描绘了对露西航天器在特洛伊小行星的12年飞行任务中飞越的景象。哈勃太空望远镜最近的观测显示,露西将访问的七个小行星之一-Eurybates-拥有一颗卫星。图片:西南研究所
艺术家描绘了对露西航天器在特洛伊小行星的12年飞行任务中飞越的景象。哈勃太空望远镜最近的观测显示,露西将访问的七个小行星之一-Eurybates-拥有一颗卫星。图片:西南研究所

资料来源:Astronomy Now

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  在目前已知的数十万颗小行星当中,只有21颗的轨道是完全在地球的公转轨道内,现在又多了一颗——2020 AV2,而且它是目前发现第一颗轨道完全在金星公转轨道内的小行星,意大利天体物理学家Gianluca Masi利用他负责的“Virtual Telescope Project”拍下了这颗难以捕捉的小行星。

小行星2020 AV2(白色箭头处)
小行星2020 AV2(白色箭头处)

  如果平常有在关注夜空中行星的位置,很容易发现地球内侧的行星(水星、金星)观测机会比外侧的行星(火星、木星等)还要少,这是因为内行星无法拉开与太阳的视距离,只能利用黄昏或清晨躲避阳光在地平线附近观察,地球内侧的小行星也是如此,而小行星的结构更小,反照率低,又增加了观测的难度。

  不过还有别种方式可以「看见」小行星,当小行星刚好通过背景恒星前方时,恒星会暂时消失,这种现象称作小行星掩星。2020年1月4日,国际天文联会小行星中心(MPC)利用掩星数据中的数据,发现目标ZTF09k5,指出它的轨道可能完全在金星公转轨道内。Gianluca Masi利用这项信息,接连几天在地平线附近寻找,在低处云层的遮掩及满月的干扰下,仍然成功捕捉到了ZTF09k5的轨道运动。国际天文联会整理了各地的观测数据,包括Gianluca Masi回传的数据,将这颗小行星命名为2020 AV2

小行星2020 AV2的轨道
小行星2020 AV2的轨道

  现在2020 AV2是我们已知轨道半径最小的小行星,也是轨道周期最短的小行星,将来能不能再发现离太阳更近的小行星,会是天文学家观测技术的挑战。(台北天文馆虞景翔/编译)

资料来源:https://minorplanetcenter.net/mpec/K20/K20A99.html


2020 AV2发现时的天体坐标21h 24m 49.90s 和 −06° 08′ 41.8″。

轨道特性
2020年1月7日(儒略日2458855.5)
不确定参数 9
观测弧:5天
远日点:0.654±0.002 AU
近日点:0.456±0.003 AU
半长轴:0.555±0.002 AU
轨道离心率:0.17755±0.00359
轨道周期:0.41年(150天)
平近点角:237.235±0.336°
平均运动:2°22m 55.762s/天
轨道倾角:15.893±0.095°
升交点经度:6.699±0.038°
地球最小轨道相交距离:0.34598 AU

基本小行星物理特征
平均直径:>1 km ~ 2 km(估计为0.14)
视星等:18.0
绝对星等(H) :16.260±0.767
16.5

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  由台湾中央大学主导参加的国际「泛星计划」,利用泛星望远镜取得的第一手图像,寻找未知天体。2014年,国立中兴大学附属高中学生分析泛星计划的图像,发现了一颗比海王星还遥远的小行星,这是全球首次由高中生发现海王星外的太阳系天体。这颗小行星大小约200公里,距离太阳平均是地球与太阳距离的56倍(56个天文单位),比海王星甚至冥王星更远。

  当年发现时给予的暂定编号为2014 GE45,并于2017年由兴大附中的全校师生命名为妈祖,但此名并未被国际天文联合会(IAU)认可,经过多次的命名讨论及轨道验证,2018年,IAU给予其永久编号小行星472235,并于近日接受兴大附中学生投票命名该天体为「烛龙」,现其全名为(2014 GE45 = 472235 Zhulong)

由指导老师林士超带领何艾玲等学生发现「烛龙」小行星,图翻拍自NASA/JPL。

  烛龙,是我国神话山海经中的神怪,据《山海经 · 大荒北经》载:「西北海之外,赤水之北,有章尾山。有神,人面蛇身而赤,直目正乘,其瞑乃晦,其视乃明,不食不寝不息,风雨是谒。是烛九阴,是烛龙。……」文中描述烛龙为人面蛇身,通体红色,张闭眼可控制日夜,吐呐则控制冬夏,其形象虽有各种解释,但以极光说最为类似。

图说:前排左一为指导老师林士超、左二为陈文屏教授,旁边则为当年发现天体的多位同学,如今他们已即将大学毕业。

  指导老师林士超回忆当时刚发现该星体时,因为移动量很低,以为该星正朝着地球直线飞来,误认为是潜在危险天体,经过后续的多次观测,才证实是海王星外天体。中央大学天文所教授陈文屏是泛星计划台湾的共同主持人,他说:「这次的发现很幸运,小行星分类印证了小心求证的科学过程,而一旦好运掉下来,准备好的人才能伸手接住。这次的命名过程蜿蜒曲折,很高兴神话烛龙跃向太空变身为烛龙小行星。」今年10月至11月,台湾正在参加IASC小行星搜寻活动,这次有将近30所学校,超过百余位学生参与,期待更多人好好准备伸出双手。

资料来源:IAU Minor Planet Center