有趣天文奇观

发布单位：台北市立天文科学教育馆

相较于洞察号（InSight）在2018年11月降落火星埃律西昂平原（Elysium Planitia）任务开始时，太阳能电池板每个火星日发电量约为5,000瓦时，日前覆盖太阳能板的火星尘埃已将电量降至大约500瓦时，NASA宣布：因为没有足够的能量，在今年年底必须结束洞察号的所有运作。

洞察号是定点不动的著陆器，这使得灰尘堆积的情况更加严重，随着火星现在进入冬季，尘埃积聚情况只会更恶化。

图说：由于功率降低，任务团队将可能在5月之后就会将洞察号的机械臂设定于静止位置（或称为「退休姿势」）（见上图）。图片来源：NASA

按照目前功率下降的速度，洞察号除了地震仪器之外的科研仪器，将在5月时就停止运作，地震仪则将在一天中的特定时间开启，例如在夜间，此时风量较小，并预计会在夏末关闭，这时全部的科学任务结束。之后，洞察号利用剩馀的动力，偶尔拍张照片与地球交流，今年底正式退役。

洞察号的执行任务的时间几乎是当初预期的两倍，任务迄今已探测到超过 1,300次火星地震，最近洞察号侦测到了至今为止最大的火星地震：芮氏地震规模5。洞察号收集了有关火星内部结构的数据，使科学家能够绘制出有史以来第一幅火星内部的地质结构图。除了火星上的地震、风及其地壳下方磁场强度等数据，也准确测量了火星自转，洞察号增加了我们对类地行星结构的理解，这些都有助于研究太阳系类地行星的形成，相关研究将应用到地球、月球、金星，甚至系外岩石行星中，为未来的探测任务奠定了基础。（编译/台北天文馆刘恺俐）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

研究发现在大约50万年期间，台湾东部的海岸山脉以每年0.9到1.4公分的速度向上抬升。

[](/wp-content/uploads/2022/05/Conceptual-model-for-the-history-of-vertical-motions-of-the-Philippine-Sea-plate-arc-crust-in-the-past-6 million-years.webp “研究发现了台湾岛地壳快速向上抬升。”)
研究发现了台湾岛地壳快速向上抬升。

这一新发现挑战了长期以来关于台湾地质起源的假说。先前，地质学家认为台湾的山脉由两个板块碰撞聚合，历经约五、六百万年的时间才逐渐出现。

俄勒冈大学的研究人员及台湾的合作者一起领导了这项研究，并在通信地球与环境期刊（the journal Communications Earth and Environment）上发表了他们的研究结果。俄勒冈大学博士生Larry Syu-Heng Lai说：「测量所得的极端速率是前所未有的，这项结果挑战了造山运动需要数百万年才能形成的长时间尺度的想法。」

研究团队分析台湾地区的沉积岩，观察在这些岩层中的微小化石，及研究了岩石的磁性物质，了解地质史上地球磁极方向，以得知岩层形成的时间，将这些线索结合起来，计算出山脉抬升的速度出乎意料的快。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Watchers

发布单位：台北市立天文科学教育馆

你知道黄金来自于恒星吗？恒星主要由氢和氦组成，同时包含其他丰富的元素，科学家称为恒星的金属丰度，我们的太阳就是一颗金属丰度很高的恒星，它含有67种不同元素，其中还包含了2.5兆吨的黄金。科学家近期发现一颗包含65种元素的遥远恒星，这是目前为止发现金属丰度仅次于太阳的恒星，其中当然也蕴含了黄金。这颗称恒星名为HD 222925，位于南天的杜鹃座方向，科学家称它为「黄金标准」恒星，可透过它来研究恒星R过程或快速中子捕获过程，以了解恒星如何产生重元素。

HD 222925是一颗贫金属星（Metal-poor star），意味着它的金属元素含量并不多，但是它的R过程正在增强中。

图说：HD 222925是一颗9等星，位于南天杜鹃座方向。（图片来源：The STScl Digitized Sky Survey）

针对中子捕获过程可分为两种类型，包含S过程（或称慢速中子捕获过程）和R过程，科学家对S过程已经有很好的理解，但是有关R过程仍存在需多疑问，直到2019年观测到两颗中子星合并产生千级新星（kilonova）爆炸，在其残骸中发现锶，证明了在中子星碰撞后制造重元素。

图说：2019年发现在中子星合并中形成锶元素的示意图。（图片出处：ESO/L. Calcada/M. Kornmesser）

快速中子捕获过程使得原子核能够在中子衰变前捕获中子，而产生重元素。R过程从比铁轻的元素开始，在具有大量中子和能量的环境中，因为中子属于中性不带电荷，所以中子可以快速被捕获。当一个原子捕获一个中子时，会发射一个电子，使中子转化成质子，并提高其原子序，此过程将较轻的元素变成较重的元素，这些较重的元素，包含了稀有的黄金。因为促进R过程的事件并不多见，也使得黄金等较重元素变得稀有，这也是HD 222925成为「黄金标准」恒星的原因。

科学家认为中子星合并产生千级新星爆炸及大质量恒星的超新星爆炸都可以促使R过程，对科学家理解R过程非常重要。密西根大学罗德勒（Ian U. Roederer）教授认为了解R过程发生的环境或过程是他们团队的研究目的。

研究团队认为HD 222925没有产生它所含有的重元素，它所含有的重元素是早期超新星或千级新星爆炸的残骸散播于太空中，HD 222925形成时吸收了这些的重元素。研究团队中麻省理工学院的Anna Frebel教授试图透过数值模拟其发生的过程及产生的元素。

研究团队表示R过程是恒星及其残骸物质产生原子序大于30的重元素方法之一。近期观测又证实，R过程亦会发生于中子星合并及千级新星爆炸过程中，但仍有一些悬而未决的疑问，例如其过程产生哪些元素及其含量多少？

图说：HD 222925中发现的元素种类。（图片来源：Roederer等人）

R过程联盟（R-Process Alliance）成立的目的为解答这些R过程的疑问，本团队部分研究员是该联盟的成员，研究人员认为HD 222925是在R过程丰富的环境中形成的恒星之一，它的金属丰度高于多数已知通过R过程形成的恒星，可能来自于多个超新星。这表明HD 222925可能不是银河系的一部分，可能是在过去某个时段，被银河系捕获的恒星。HD 222925的化学丰度模型中，除了R过程元素丰度整体提高外，并没有异常的特征。本篇论文已经在天体物理学杂志增刊系列中发表，原文可以在arxiv.org下载。（编辑：台北天文馆林琦峯）

资料来源：Universe Today

发布单位：台北市立天文科学教育馆

台湾中央研究院天文及天文物理研究所参与「事件视界望远镜（Event Horizon Telescope，EHT）」国际合作计划，观测银河系中心超大质量黑洞研究成效卓越，于2022年5月12日晚间举办全球同步记者会，公布银河系中心超大质量黑洞的第一张影像，亦成为银河系中心黑洞存在的「第一个直接观测证据」。

图说：银河系中心超大质量黑洞人马座A星的第一张照片

事件视界望远镜科学团队（EHT），曾在2019年拍摄了第一张位于室女座M87星系中心的超大质量黑洞剪影，震惊全世界。事隔三年，又公告这「开创性」的讯息，其内容就是科学家们追踪多年的银河系中心区域，那个看不见的超大质量致密天体，名为人马座A星（简写为Sgr A*）。Sgr A*黑洞与M87星系中心黑洞图像拥有相同的环状结构和剪影。黑洞强大的重力，导致事件视界外，光子的运动轨迹形成弯曲状态，这两个黑洞的明亮光环形状与大小，其结果亦验证广义相对论预测。本突破性发现有助于进一步理解银河系中心，以及此巨大黑洞如何与周围环境相互作用。

图说：夏季银河

先来比较这两黑洞的差异，位于M87星系中心的黑洞质量约为太阳的65亿倍，距离地球约为5,500万光年；而位于银河系中心的黑洞质量约为太阳的430万倍，距离地球约为2.5万光年，两者质量相差约1500倍，距离差了2000倍。而针对观测难度而言，银河系中心的黑洞离地球较近，其在天空中的张角比较大，但受银河系盘面大量星系介质的影响，其观测难度将大大提升。并且在黑洞周围，物质环绕的时间尺度较大的黑洞所花时间较长，相对之下Sgr A*黑洞周围物质环绕速度较快，事件视界望远镜科学团队利用特长基线干涉技术（VLBI）观测，对Sgr A*黑洞来说就太慢了。

中央研究院天文及天文物理研究所研究员陈明堂表示，本次公布的黑洞影像由全球8座望远镜共同完成，中研院负责运转或参与建造的望远镜就有3座：「次毫米波阵列望远镜（SMA）」、「马克斯威次毫米波望远镜（JCMT）」，及「阿塔卡玛大型毫米及次毫米波阵列（ALMA）」，皆成为解开本世纪科学之谜的重要工具。事件视界望远镜科学团队（EHT），克服了上述观测上的困难，成功解开银河系中心黑洞的面纱。

另外，事件视界望远镜科学团队（EHT）在黑洞理论数值模拟，利用相对论性磁流体力学（General Relativistic Magnetohydrodynamics），成功模拟出黑洞周围强重力场、磁场与流体的环境。研究团队透过理论数值模拟，产出180万张黑洞影像，及130万个黑洞系统光谱，并利用Sgr A*黑洞11项观测结果当筛选条件，过滤出可能的黑洞与其周围环境的特色，并模拟出其观测结果。

图说：黑洞理论模式模拟（图片来源：中研院记者会影像）

本次EHT黑洞影像观测成果，集结全球上百个研究机构、超过300名研究人员共同参与。论文亦已于2022年5月12日刊登在《天文物理期刊通讯》。（编辑：台北天文馆林琦峯）

资料来源：中研院
补充资料：如何「看见」银河系中心的黑洞？.pdf

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式： ★

从地球中心向外看，当火星和海王星的赤经经度相同时，称为「火星合海王星」，通常是这两颗行星比较接近的时候。

2022年5月18日早上7时，火星与海王星将达到合的位置，两者间隔仅34角分（0.57°），只比满月的直径略大，其中海王星相信大多数人都没见过，利用相对较亮的火星，可以在双筒望远镜内看见火星左方的蓝色小点，那正是海王星。

2022年5月18日04:00东方低空的示意图，其中右上角的圆圈为一般7×50双筒望远镜的视野大小。以上示意图由Stellarium软体产生。

由于早上7时的天空已经全亮，如果想要看见这两颗星必须选择天亮前的4时左右，火星在夜空中非常容易寻找，尤其在火星的左下方尚有木星及金星两颗极亮的星当指引，虽然它们的亮度都很高，但仰角都不高，故应慎选观察地点，以东方无遮蔽物的视野环境较佳，5月18日当天火星的亮度为0.77等，海王星则仅有7.92等，虽然在这前后一个月以内都能够看到三颗亮行星：木星、金星、火星同时存在于夜空，但要利用亮星来寻找海王星则只有5月18日当天才办得到，除了观察海王星必须使用双筒或小型望远镜以外，其余的三颗行星只需要利用肉眼就可以轻松观赏。

上一次这两颗星如此相近发生于四年前，当时两者相距仅1.8角分，而未来要再比这次更近虽然只需要等四年，但该次的观赏条件非常不理想，以适合观赏且比本次还要近则要等到2039年6月23日。（编辑/台北天文馆技佐许晋翊）

发布单位：台北市立天文科学教育馆

5月16日9时32分至14时50分将发生2022年第一场月全食，也就是月球进入地球阴影而造成的天象。但本次发生时间在台湾地区的白昼时段，此时的月球在地平线之下，因此台湾地区看不见这次月全食！

本次月全食本影食历时3时28分，全程历时5时18分，而最大本影食分为1.4137。北美洲东部、南美洲全程可见；北美洲西部可见月出带食；非洲、西欧可见月没带食；其余区域皆不可见。月全食发生时，月球处在地球本影的全食阶段内，因地球大气折射太阳光之故，会使得月球呈现红铜色，外媒也爱称为「血月（Blood Moon）」。

相较于日食，要观看月食简单得多，只要在月食可见地带找个月亮没有被遮敝处直接目视观看即可，若有双筒望远镜或小型望远镜则可以观看到更好的视野。（编辑/台北天文馆赵瑞青）

本次月全食的各阶段发生时间如下：

发布单位：台北市立天文科学教育馆

5月10日更新：该彗星在经过近日点时，可能经受太阳相当程度的摧残，最终导致彗星崩解，在夜空中消失。在4月29日彗星必经的预测路径上，科学家动用了4.3公尺的罗威尔发现望远镜（Lowell Discovery Telescope，LDT），在预测位置仍没看到它，倒是在附近不远处发现了一团运动速度相似的尘埃云，很可能就是彗星崩解后的残余物质。

▲LDT影像中在彗星预测误差椭圆内并无14等以上星体，在其东南方2’处所见9等的亮团则疑为其残余尘埃云。

C/2021 O3彗星是「泛星计划」在2021年7月21日所发现，当时仅19.8星等。它将于2022年4月21日到达近日点，距离太阳为0.287AU，可能会受潮汐力而崩解。若幸存下来，将于5月9日2时到达近地点，约0.60AU，仅是地月距离的200倍！预期到时亮度可达6~7等，能用双筒望远镜看到。因此，在五月初日落之后，就有机会在英仙座附近看到。由于彗星亮度预测不可靠，且不确定到时是否存在，所以需要密切关注本网站或Seiichi Yoshida网站的预报与观测值。（编辑/台北天文馆研究员李瑾）

Seiichi Yoshida吉田诚一彗星网的亮度与位置预报。

相关预报：2022/5/9 C/2021 O3 (PanSTARRS) 泛星彗星近地

发布单位：台北市立天文科学教育馆

美国国家航空暨太空总署（NASA）表示，登陆于火星的洞察号（InSight）着陆器，于2022年5月4日记录到一次“怪兽级”的地震，相当于地球上芮氏地震规模5，这也是地球以外，在另一颗行星中，有地震纪录以来最大的一次地震。发生在地球上芮氏地震规模5的地震算是中度地震，但在较少地震活动的火星上，科学家认为这可能已经是火星上地震规模的上限了！

图说：火星地震监测表（NASA/JPL-Caltech/ETH Zurich）

NASA喷射推进实验室（JPL）洞察号负责人布鲁斯•班纳特（Bruce Banerdt）说：「目前无法确定，导致这次火星大地震的原因，也不知道震源位于何处，但研究人员已经对它产生浓厚的兴趣。」科学家们希望透过地震波的研究，可以对火星的地壳、地函及地核有更进一步的了解，这将有助于理解火星初始的形成机制。

在火星上观测地震是一件困难的事，且必须排除一些干扰因子，例如来自于风的振动等。考量到这一点，洞察号配备了一个高度灵敏的地震仪，称为内部结构地震实验仪（SEIS）。

研究团认为火山活动也可能导致火星的地震，他们将持续监控洞察号的观测资料，未来将有更多针对这次火星大地震的研究发表。

不幸的是，随着火星冬季的来临和空气中灰尘的增加，这将导致洞察号必须面对太阳能不足的问题。在电力受限的情况中，洞察号将进入安全模式，仅开启最重要功能，所以可能需要一段时间才能再收到洞察号的最新讯息了！（编辑：台北天文馆林琦峯）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

黑洞是宇宙中的强力引擎，它们提供类星体和其它活跃星系核的能量，从本质上来说，黑洞本身并没有磁场，但黑洞周围密集的电浆（plasma）在绕着黑洞旋转时，其中的带电粒子会产生电流和磁场。

电浆的流动方向不会自发性地改变，所以科学家首先就认为黑洞的磁场是非常稳定的，但是这次见到磁场逆转证据时，科学家们都相当惊讶。磁场的方向翻转这件事，在恆星中很常见，例如：我们的太阳磁场每11年左右就会逆转一次，甚至地球每隔几十万年也会发生磁极倒转的现象，但磁极逆转被认为不太可能存在于超大质量黑洞中。

2018年，2.39亿光年外，名为1ES 1927+654的星系在可见光波段变亮了100倍，在发现不久后，雨燕天文台捕捉到了它在X射线及紫外光波段的光芒，经过数据分析，科学家发现该星系实际上是在2017年底就开始变亮。

图说：1ES 1927+654星系磁力线随时间演变之示意图。

当时认为这种快速变亮是由于一颗恒星经过超大质量黑洞时，近距离接触引起的潮汐破坏事件，撕裂恒星扰乱黑洞吸积盘从而产生这次的高亮反应，但这次的新研究却不是如此。

研究团队观察了从电波到X射线的相关资料，其中X射线波段的强度比往常下降的更剧烈，X射线通常是由带电粒子在强磁场中盘旋产生的，这显示黑洞附近的磁场产生了异常变化，与此同时，可见光及紫外光波段的强度却增加了，这不是潮汐破坏事件的典型反应，反倒是磁场逆转才更符合这样子的资料。

当黑洞吸积盘历经磁场逆转时，磁场在吸积盘的外缘减弱，因此磁盘可以更有效地加热，磁场一旦减弱，带电粒子产生的X射线就越少，直到磁场完成反转之后，盘面又回到原来的状态。这是第一次观测到星系黑洞的磁反转，但究竟有多普遍，还需要更多的观测才能确定，该研究目前可以在论文预印本网站下载。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

资料来源：Science Alert

发布单位：台北市立天文科学教育馆

太阳黑子不是太阳表面唯一的斑点，科学家研究电浆（plasma）从太阳表面升起的区域，发现平均不到一分钟的时间内，出现和消失的微小且明亮斑点，此现象被称为太阳点（solar dots）。这些太阳点是从NASA与ESA联合发射的太阳轨道器载具（Solar Orbiter，SolO）拍摄的影像中发现，同时发现当太阳进入一个新周期时，这些太阳点变得更加活跃。

图说：太阳上的斑点（Solar Orbiter/EUI Team/ESA & NASA; CSL, IAS, MPS, PMOD/WRC, ROB, UCL/MSSL）

一般认为太阳表面这种稍纵即逝的亮点，可能是太阳中复杂磁场变化的另一个现象。如同，太阳黑子出现在磁场特别强的区域；而闪焰和日冕物质抛射（CME），则是因为磁力线的断裂和重新连接而产生的。太阳磁场是一个复杂的系统，它是由太阳内部电浆对流所产生。

2020年5月20日太阳轨道器载具针对一些区域进行磁通量观测，洛克希德马丁太阳与天文物理实验室科学家Sanjiv Tiwari的研究团队仔细观察这些磁通量区域影像，在极紫外线波段，科学家发现了这些隐藏于太阳电浆中的圆形微小亮斑。约一小时的观测时间中，发现了约170个亮斑，亮斑的直径平均约675公裡，亮度比周围亮约30%，仅持续约50秒即消失。大约一半的亮斑，在消失前维持孤立状态，其余的则分裂成两部分、与其他亮斑合并、或形成爆炸回路或喷流等现象。

研究团队将数据与太阳动力学天文台（SDO）观测的磁场资料进行比对，亮斑在磁场活跃区域较多，尤其是较大较亮的亮斑。

研究团队利用磁性流体动力学的模拟软体模拟太阳大气，模拟数据显示：亮斑可能出现在太阳表面磁力线磁重联（magnetic reconnection）与磁力线陷入时。由于太阳大气中，磁重联会产生磁回路，这可以解释许多亮斑在演化过程中会伸展成回路。

然而，并非所有亮斑都出现在磁场纠缠的区域中，表示亮斑的形成机制是多元的。研究团表示：还有可能是因为磁声波（magnetoacoustic waves）在太阳电浆中传播，因为产生冲击而形成亮斑。

研究团队表示，太阳轨道飞行器观测到的亮斑，并非太阳唯一看到的亮斑，在不同的波长和不同的磁场环境中亮斑都被观测到，未来的研究将有助于解决部分悬而未决的问题。该研究已经发表于《The Astrophysical Journal》。（编译：台北天文馆林琦峯）

资料来源：Science Alert