发布单位:台北市立天文科学教育馆

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  由美国国家科学基金会出资兴建的DK井上太阳望远镜,2020年1月30日发布了其所拍摄的第一张太阳表面影像,可清楚地辨认出太阳表面30km大小的活动细节,是有史以来最高解析度的太阳表面影像。

  影像中可以看到一颗颗明亮的中心被称为米粒组织,是太阳表面气体对流造成的现象,明亮的部分气体受热上升,冷却后再从灰暗的边缘下沉。至于灰暗的边缘偶尔出现的明亮颗粒,天文学家认为与太阳磁场将表面能量导引至日冕有关。由于太阳光十分强烈,望远镜的焦点部分温度甚至可以融化金属,因此营运团队每天晚上都得准备相当于一整个游泳池的冰,并搭配专门的冷却系统才得以冷却望远镜。

  D. K.井上太阳望远镜设置于夏威夷的哈莱亚卡拉火山上,主镜口径为4.24公尺,可观测波长400到2000奈米的光。这座望远镜是以出生于夏威夷的日裔美国人井上建(英文名:Daniel Ken Inouye)所命名,井上建在第二次世界大战期间曾与美军第442步兵战斗团参与欧洲战事,并在2000年获颁美国最高荣誉的荣誉勋章;战后当选夏威夷第一届众议员,1963年起出任参议员,2010至2012年逝世前还担任参议院临时议长,是美国史上官阶最高的亚裔政治家。为了表彰他对夏威夷的贡献,2017年檀香山国际机场也改以他的名字命名。(台北天文馆王彦翔/编译)

资料来源:Astronomy Now

片名:简仪
类型:video/mp4
上传于:2020年1月14日
大小:71.3 MB
长度:13:16
下载:https://interesting-sky.china-vo.org/wp-content/uploads/2020/01/简仪.mp4

小测验:

1. 简仪是谁于至元十三年(公元1270年)所设计的?
(A)郭守敬  (B)张衡
(C)苏颂   (D)韩公廉

2. 简仪是将浑仪简化而来,并将窥管改成什么?
(A)日晷   (B)窥衡
(C)运环   (D)地平装置

3. 简仪的装置只保留了浑仪的?
(A)子午环  (B)黄道环
(C)赤道环  (D)赤纬环

4. 为了校正仪器的极轴,简仪上安装了?
(A)百刻环  (B)候极环
(C)四游双环 (D)立运环和阴纬环

5. 简仪的地平装置是?
(A)百刻环  (B)候极环
(C)四游双环 (D)立运环和阴纬环

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相关影片:

  2019年11月14日22点左右,福建、广东等地发生了怒后星掩毕宿四现象,备受海峡两岸的关注。
  对于掩星观测来说,时间越精确,采集的数据越有价值。这是来自广东的一位观测者拍摄的视频,金牛座恒星毕宿四(金牛座γ)清晰可见,掩星发生大约4秒。地点:五邑大学(广东·江门)。当然啦,几家欢喜几家愁,因为小行星掩星的特殊性,一部分小伙伴因为各种原因没能成功观测。

  请将观测结果提交至紫金山天文台掩星预报网站:http://almanac.pmo.ac.cn/mutual-star/predictions.html


相关资料:

  本片可作为中小学自然科学音乐教材使用。请在视频区按右键,下载保存至本地。♪

立春阳气转,雨水沿河边
惊蛰乌鸦叫,春分地皮干
清明忙种粟,谷雨种大田
立夏鹅毛住,小满雀来全
芒种开了铲,夏至不着棉
小暑不算热,大暑三伏天
立秋盲打甸,处暑动刀镰
白露快割地,秋分无生田
寒露不算冷,霜降变了天
立冬交十月,小雪地封严
大雪河封上,冬至不行船
小寒近腊月,大寒整一年

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相关资料:

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  2019/1/21发生在美洲地区的月全食不但是外媒口中的「超级血狼月」(super wolf blood moon),许多观测者还在月面上观察到了难得的闪光事件!

  除了在寒风中欣赏月食的人们,许多人也透过线上直播方式共襄盛举。而在直播的同时,不少人注意到在月球东缘出现黄白色的闪光,随后便有人在社群媒体上猜测是否为一起陨石撞击事件。众多摄影者在月食结束后也回头检视自己所拍摄的影像,陆续有三段记录到该事件的影片发布。

  月闪光是陨石撞击月球所发生的闪光现象。由于月球没有大气层的保护,理论上这类撞击事件应相当频繁,但因为月球反射的太阳光往往掩盖了陨石撞击发出的闪光,使得观察难度变得相当高。西班牙威尔瓦大学(University of Huelva)的Jose Maria Madiedo博士便曾经记录过月闪光事件,但这次是他挑战多年后第一次在月全食时纪录到月闪光。

  为了这次的观测,Madiedo博士将望远镜数量从4支提升到8支,除了做到滴水不漏,同时也能在月食过后透过电脑软体交叉比对闪光是不是摄影机自身造成的杂讯。Madiedo博士也注意到月闪光是在接近食既、月球亮度大幅降低时发生,显示月球的亮度是影响观测的一大主因。

  根据Madiedo博士的初步估计,这次的闪光事件是一颗足球大小、质量2公斤的陨石撞击而成。因为这次的月食引人注目,使得许多人见证了难得的月闪光事件,也因此注意到太空中的威胁并不是遥不可及的。

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陨石撞击造成月闪光事件 摄影/Jose M. Madiedo

资料来源:New Scientist

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  光环是土星最大的特征。美国宇航局(NASA)哥达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center,GSFC)计划科学家James O'Donoghue等人最新研究指出:目前土星环内的冰粒尘埃等物质在土星磁场的影响下,被土星引力拖曳而落向土星表面而形成尘埃雨。而这个土星环物质流失速率,是当初航海家1号和2号飞掠时观测估计的最大值,换句话说,这个土星的最大特征正在逐渐消散,未来可能再也不得见。

艺术家想像未来1亿年内,土星环的变化模样。Credits: NASA/Cassini/James O'Donoghue

  O'Donoghue表示:根据估计,从土星环降下的水,只需半小时就足以将奥林匹克标准泳池(50m×25m×2m)填满;单独以此速率估算,整个土星环在3亿年内就会完全消失不见。但若加上卡西尼号太空船(Cassini)测量出的整个土星环物质落往土星赤道的总量,那么土星环消失的时限将在1亿年之内。与土星超过40亿岁的年龄相比,1亿年真的是很短的时间尺度。

  天文学家长久以来一直争议土星环的来源,有的认为是和土星一起形成,有的则认为土星先形成后,土星环才在某种契机下形成。O'Donoghue等人的研究结果偏向后者,从观测数据推测它存活期限不会多于1亿年;假设C环曾经稠密得如现在的B环一样,那么它大概也得花很长时间才会变成现在这样稀疏的模样。O'Donoghue表示:我们很幸运,恰好处在土星环生命期的中期,所以还能看到它的存在。然而,如果光环只是暂时性的,那么或许我们已经错过另外三颗巨行星——木星、天王星和海王星的光环浓密的时代,如今只剩稀薄的光环或光弧而已。

  现行有多种光环起源的理论。如果光环是在行星形成后才形成的,那么时间点应该是在小型冰质卫星环绕土星过程中还会发生互撞的时候,或许因为那时它们的轨道会受到从邻近处掠过的彗星或小行星的引力扰动而不稳定的结果。

  第一个暗示土星环有下雨现象的是数样航海家号太空船看似无关的事件:土星的带电高层大气(电离层)的异常扰动,土星环密度变化,土星北半球中纬度地区出现3条窄暗带环绕土星。这些暗带出现在航海家2号于1981年的土星朦胧的高层大气(平流层)影像中。

  1986年的时候,GSFC的Jack Connerney发表一篇论文,将这些窄暗带和土星庞大的磁场形状联系起来,认为土星环中带电冰粒会顺着看不见的土星磁场磁力线向下流动,进而在这些磁力线穿出土星高层大气的地方留下水分。这些来自光环的水汇集之处都发生在特定纬度,冲刷平流层中的雾霾,使得此处的阳光反射量变少而显得阴暗,最终变成航海家2号拍到的窄暗带。

  土星环绝大部分是小如微小尘粒、大到数公尺砾石大小的水冰聚集而成。在因土星重力而向内拉和因轨道运动速度而向外甩的平衡之下,土星环中的粒子才得以维持平衡状态。在高层大气中的微小粒子,会被来自太阳的紫外辐射或是来自光环微流星体(micrometeoroid)撞击制造出的电浆云的作用下而变成带电状态;再受到土星磁场影响,这些带电粒子便会被卷向土星表面。在光环的某些地方,一旦变成带电状态,微粒之间受到的各方作用力变化剧烈,不再处于平衡状态,所以光环内的带电粒子就会被土星引力拽着、沿磁力线进入土星高层大气中,光环自然就会逐渐消散。

  当光环带电物质进入高层大气中的时候,冰粒质物质会蒸发,产生的水分则会和土星电离层产生化学交互作用,使高层大气中的三氢阳离子(H3+)增加。三氢阳离子是由3个带正电的质子和2个带负电的电子组成的离子,在星际介质裡能稳定存在,所以是宇宙中最丰富的离子之一。当被阳光照射时,三氢阳离子会在红外波段发光,O'Donoghue等人就是利用位在夏威夷的凯克望远镜(Keck telescope)以特殊仪器观察到这个红外辐射。

  在他们的观测中,土星北半球和南半球都呈现出发光的亮带,即前述与光环环面交互作用的磁力线进入土星高层大气的地方。他们透过分析这个红外辐射来测量光环落往土星的物质量和对土星电离层的影响范围,结果发现光环雨的物质量符合30年前Connerney等人估计的最高值,其中在南半球有个区域的数值是最高的,让这些天文学家相当惊讶。

  O'Donoghue等人同时在南半球纬度较高的地区发现一条亮带。这是土星磁场和土卫二(Enceladus)公转轨道交错之处;土卫二是颗地质活动非常活跃的卫星,在其南极附近有水冰泉喷入太空中,意味着有部分土卫二喷出的物质也落往了土星表面。Connerney表示:这点倒不让人意外,因为天文学家早从航海家号发现另一条暗带的影像中,确认土卫二和E环含有丰富的水。土卫二水冰喷泉在2005年时首度由卡西尼号太空船拍摄发现,天文学家现今认为应是在其冰质地壳之下有着液态海洋,这让土卫二筹为太阳系中搜寻地外生物的最佳目标之一。

  土星绕太阳公转一周约29.4年,相对于太阳的光环角度也会随之不同。既然阳光中的紫外辐射会让冰粒变成带电物质而能顺着土星磁力线运动,那么当光环相对于太阳的角度不同时,暴露在太阳紫外辐射的程度会随之不同,光环雨的量必定也会随之改变。所以,O'Donoghue等人接下来将探索光环雨如何随着土星季节而变化。

资料来源:NASA/Goddard Space Flight Center

影片名称:顺行与逆行
对象定位:一般民众
资料来源:台北市立天文科学教育馆

连续动态内容:
1-1 古代中国人看见天空中两颗火红色的星星彼此接近,觉得非常不吉利,并且用「荧惑守心」这个名词来称呼它。其实这是火星在天蝎座附近发生逆行的天文现象。 现在就让我们来看看什么是顺行与逆行现象。
2-1 在画面上中央不动的橘色球代表太阳,而绕着太阳转的蓝色球代表地球,另一颗暗红色的小球代表火星,与地球同属八大行星之一,也绕着太阳公转。
3-1 接着我们画出在不同时刻,从地球上所看到火星在天球上投影的视线方向,并连结出地球上的人观察火星在天球上运行的轨迹。
4-1 大部分的时候,火星在天球上由西向东运行,称为
4-2 「顺行」;但有的时候,它却往相反方向,也就是由东向西运行,这时候我们就称火星正在
4-3 「逆行」。在顺、逆行转变之际,火星在天球上会看似静止不动,称为
4-4 「留」。那为什么火星会有顺、逆行的现象呢?
5-1 要解答这个问题,首先必须先了解太阳系行星系统的公转模式。太阳系的八大行星绕太阳公转的方向相同,如果从地球北极俯瞰太阳系,八大行星同为逆时针方向公转。
5-2 但每个行星的公转速率却不一样,依据角动量守恒原理,越接近太阳的行星,公转速率越快;相对地,越远离太阳的行星,公转速率越慢。
5-3 意即太阳系八大行星中水星公转速率最快,仅需88地球日就绕太阳一圈,而海王星公转速率最慢,须长达165个地球年才能完成一次公转。
6-1 由于地球的公转轨道在火星内侧,故地球的公转速率较火星快,因此对地球的观察者来说,火星在背景恒星中看起来好像会倒退着走,实际上并非如此,只是因为火星的公转速率慢,被地球追上而已。
7-1 这就好比两个人在赛跑,位于内侧跑道的人跑得较快,当他超前时,会觉得另一个人落后他越来越远,好像在向后跑一样,事实上,另一个人还是很努力地向前跑呢!

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