发布单位:台北市立天文科学教育馆

  在火星长达46亿年的历史中,小行星和彗星的撞击在这红色星球表面留下了超过43,000个大于5公里的撞击坑。

  在NASA火星特快车(Mars Express)最新发回的照片中,在约40亿年前曾遭受天体严重撞击的Noachis Terra火星高原区,天文学家发现了这个由三个盆地交叠组成的三重撞击坑。不像Noachis Terra中的其他某些陨石坑,最大的直径将近140公里,这个三重撞击坑,稍有重叠,最小的有28公里,最大的约45公里。

由Mars Express高解析立体相机(HRSC)拍摄的火星三重坑
由Mars Express高解析立体相机(HRSC)拍摄的火星三重坑

  很难断定这个三重撞击坑是由一次撞击还是更多次撞击而形成的。研究人员表示,撞击天体在撞击火星地面前可能已经分裂成三部分,但是过去类似的案例并没有显现出如此清晰的山嵴和巧妙地重叠排列。

  两次和三次撞击的陨石坑很少见,但也不是前所未闻,虽然呈现方式不一样,但在火星及地球上都有。

  欧洲太空总署则认为,有可能是三个独立的撞击天体,在不同的时间点,撞击同个位置,而叠加出这一个俐落有趣的三重撞击坑,这完全可能只是巧合。

  如果这不是由于三个不同天体三次撞击而产生,而是撞击天体在撞上火星地面之前就分裂了,这透露的讯息可能是,40亿年前,火星的大气层很可能是比现在更厚、更难穿透,而火星的气候比现在更温暖和潮湿。(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 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★★

  火星以其明亮与火红的颜色而著称,自古即被视为重要的星体,中国称之为「荧惑」,而它明显的顺、逆行运动更成为克卜勒提出行星运动定律的关键。由于火星的会合周期约779.94日,因此每2年又49天就会发生一次「火星冲」,此时火星与太阳的地心经度相距180°,也就是刚好位于太阳的相反方向上,当太阳西落时火星东昇,直到日出才落下,因此不仅整夜均可观察,而且火星离地球最近,视直径最大也最亮。

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▲火星与地球相对位置名称。图中的地球及太阳未依实际比例绘制。

  今年的火星冲发生在10月14日7时26分,火星距离地球6,268万公里,但真正与地球距离最近时是在10月7日,距离只有约6,206万公里,视直径22.3角秒,视亮度-2.6等。虽然比2018年火星大冲时的24.3角秒略小,但仍是未来15年内最适合观察的机会。火星这次冲时位在双鱼座,在夜空中极为明显,呈红色,并于9月下旬至10月底期间亮度超越木星,成为夜空中最亮的星点。下图为9月21日22:30,本馆福寿山星空直播站所拍摄的全天影像,西南方(右下角)两颗亮星分别为木星(较亮)和土星。东南方最亮的红色星体即为火星。

福寿山星空直播2020/09/21/22:30
▲福寿山星空直播2020/09/21/22:30

  不同年份火星冲时的相对大小(地球、太阳未按比例绘制)。

2010-2022年各次火星冲时,火星与地球相对位置及视直径变化示意图。
▲2010年至2022年火星冲时不同的火星大小。图中的地球及太阳未依实际比例绘制。

  从地面上的望远镜所看见的火星,大部分时间都只像是一个橙色的模煳小圆点。只有在「冲」前后一、两个月期间,我们才能看清楚它表面的特征、尘暴、云与极冠等等明暗变化。

  最适合火星观测的望远镜是高品质的折射镜,口径最好能有15公分以上,20至25公分以上大口径的反射镜或折反射镜虽然成像锐利度稍差,但也是不错的选择,需先经过良好的调校。

  此外,观测时大气稳定度,即视宁度(seeing),更是看清火星表面细节的关键,虽然长期的观测经验是不二法门,但对于观察行星的新手来说,适当使用辅助工具,如滤镜和天文软体等,也都有助于提升观察效果。

火星地表对照图。
▲火星地表对照图。Credit: A.L.P.O

  滤镜在行星的观测上扮演着很重要的角色,善用滤镜可以提高行星表面变化的反差,让原本模糊的特征浮现出来,效果相当显著。例如橘色(W23A)和红色(W25)滤镜对于提高火星表面地形特征反差特别有效,越偏蓝色的滤镜,如紫色(W47),虽然会降低地面特征的鉴别能力,但对于分辨火星大气特征却非常有用。要做完善的火星观测还应该准备绿色(W58)、蓝绿色(W64)、蓝色(W38或W80A)等几种滤镜。W25和W47等较暗的滤镜只适合大口径望远镜或摄影使用。W23A对15公分以下的望远镜或许太暗了些,黄色的W15滤镜比较适合。

  本馆特别于10日19时在中山公园国父纪念馆西侧广场举办「天文快闪:火星冲」活动,把专业的大型天文望远镜移到户外,让民众一窥火星的神秘面貌,13日晚间19时则开放天文馆的天文台观测,但若遇天候不佳则活动取消。(编辑/台北天文馆研究组技佐许晋翊)

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

  虽然火星在10月14日才发生冲,但是在10月6日22:18就已经到达最接近地球的位置,距离是0.415天文单位,约6,200万公里。

  一般认为外侧行星发生「冲」时,是离地球最近的位置。但那是地球与外侧行星都具有完美的圆形轨道的理想状况下才会发生。但行星轨道都是椭圆形,因此最接近位置不是冲日,而是前后数日内。此外,火星的轨道的椭圆率较大,每一次冲的距离都不一样,每隔15或17年会发生一次最接近的大冲(近日点冲)。上次大冲是2018年7月27日,是2035年以前最接近时段,可惜受沙尘暴影响,不容易看到表面特征。

  火星很容易观察,最近太阳西落后会从东方升起,直到日出才落下,整夜可见。若以天文望远镜(最好口径10公分以上)观察,有机会看到极冠与地影等明暗变化。(编辑/台北天文馆助理研究员李瑾)

「冲」未必等于行星最接近地球!
本图亦登在 天文教育资源 版。

发布单位:香港天文学会 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照

2021年4月17日(星期六)月掩火星
2021年4月17日(星期六)月掩火星

四月平均下午云量
四月平均下午云量

火星光度:1.5等,视直径:4.9角秒

中国海南省文昌市(北京时间)
掩始外切:21时42分40秒;地平方位290度,仰角20度
掩始内切:21时43分24秒
掩终内切:22时00分51秒
掩终外切:22时01分34秒;地平方位291度,仰角16度

中国海南省三亚市(北京时间)
掩始外切:21时34分23秒;地平方位290度,仰角22度
掩始内切:21时15分49秒
掩终内切:22时10分01秒
掩终外切:22时10分23秒;地平方位292度,仰角15度

马来西亚吉隆坡(当地时间)
掩始外切:21时18分55秒;地平方位296度,仰角27度
掩始内切:21时19分08秒
掩终内切:22时32分46秒
掩终外切:22时32分57秒;地平方位295度,仰角11度

马来西亚槟城 (当地时间)
掩始外切:21时15分35秒;地平方位296度,仰角30度
掩始内切:21时15分49秒
掩终内切:22时32分00秒
掩终外切:22时32分11秒;地平方位294度,仰角13度

马来西亚怡保(当地时间)
掩始外切:21时17分04秒;地平方位296度,仰角29度
掩始内切:21时17分18秒
掩终内切:22时32分29秒
掩终外切:22时32分40秒;地平方位294度,仰角12度

新加坡(当地时间)
掩始外切:21时22分16秒;地平方位297度,仰角24度
掩始内切:21时22分30秒
掩终内切:22时33分30秒
掩终外切:22时33分41秒;地平方位295度,仰角8度

泰国曼谷 (当地时间)
掩始外切:20时13分39秒;地平方位291度,仰角34度
掩始内切:20时13分54秒
掩终内切:21时25分15秒
掩终外切:21时25分28秒;地平方位292度,仰角18度

泰国清迈(当地时间)
掩始外切:20时13分44秒;地平方位288度,仰角37度
掩始内切:20时14分02秒
掩终内切:21时15分25秒
掩终外切:21时15分40秒;地平方位290度,仰角23度

泰国主要城市四月气候
泰国主要城市四月气候

泰国清迈的天文设施

泰国国立天文研究所
位于清迈湄林县(Mae Rim District)

泰国国家天文台
拥有2.5米光学望远镜,位于清迈茵他侬国家公园2,457米山上

泰国国家射电望远镜
拥有一台40米单碟短毫米望远镜,位于清迈Doi Saket地区

泰国清迈诗琳通公主天文公园
拥有望远镜、展览馆、天象厅、演讲厅及活动室。位于清迈湄林县Don Kaeo

发布单位:台北市立天文科学教育馆

火星南极
「火星特快车」太空船的「火星地底和电离层遥测雷达」证实火星南极冰层下方有液态水

  欧洲太空总署2020年9月29日宣布,火星探测卫星「火星特快车」(Mars Express),在火星南极地区的冰层下发现了几处液态湖泊。早在2018年,「火星特快车」配备的先进地底和电离层遥测雷达(MARSIS)在冰下约1.5公里处发现了一处地下湖泊,探测发现火星南极高原下方的回波强于地表回波,除了金属,液态水也是产生强烈反射回波的材料。根据更多数据以不同方式进行分析,现在证实了存在三个湖泊,最大的地下湖面积约20×30公里,周围环绕着几个小湖泊。科学家认为火星上的冰下湖泊应该具有相当高的盐分,才能使水在低温保持液态。

  火星曾经温暖而湿润,就像早期的地球一样,地表有流动的水。虽然现在火星的环境,水不可能在地表保持稳定状态,但新发现证实了一种可能性,那就是火星古老的湖泊系统可能还保存于地下,甚至可能已存在长达数百万甚至数十亿年,尽管非常难以到达,它们确是寻找火星生命存在证据的绝佳地点。

  在地球也存在冰层下的湖泊,例如在南极、世界最大的沃斯托克湖。它们拥有的独特生态系统,为天体生物学家在探索生命如何在极端环境中生存时,提供了有用的类比思考。而这些用于分析火星上雷达数据的技术与用于调查南极,加拿大和格陵兰的冰下湖泊的技术是相似的。(编译/台北天文馆刘恺俐)

资料来源:Scitech Daily

发布单位:台北市立天文科学教育馆

艺术家对火星内部结构的想像,最上层靠近地表的是地壳,下面是地函,地函之下为地核。
▲艺术家对火星内部结构的想像,最上层靠近地表的是地壳,下面是地函,地函之下为地核。

  利用美国NASA洞察号火星探测器(InSight Lander)的数据,莱斯大学(Rice University)的地震学家首次直接测量了这颗红色星球从地壳到地核的三个内部边界。

  《地球物理研究快报》(Geophysical Research Letters)7月在线上发表的一项研究的共同作者Alan Levander提到,最终它可能会帮助我们理解行星的形成。虽然火星的地壳厚度和地核深度已经通过多种模型计算出来,但Levander说,洞察号的地震数据可以用来检验和改进这些模型。

  该研究的共同作者Sizhuang Deng说,在没有板块构造的情况下,火星的早期历史与地球相比大多得以被保存下来。对火星地震边界深度的估计可以更加了解火星的过去以及对类地行星的形成和演化提供线索。

  该研究使用一种称为环境杂讯自相关(ambient noise autocorrelation)的技术,分析了洞察号2019年的地震资料。它利用火星上单个地震测站记录的连续杂讯数据,标示出来自地震边界的反射讯号。

  第二个是地函内的过渡带,在那里镁铁硅酸盐经历了化学变化。在这个区域的上方,这些元素形成了一种叫做橄榄石的矿物,在其下方,热和压力将它们压缩成一种新的矿物,叫做瓦兹利石(wadsleyite)。这个区域被称为橄榄石-瓦兹利石过渡带,在洞察号下方约1,110-1,170公里处。

  第三个边界是火星地函和富含铁的核心之间的边界,在着陆器下方约1,520-1,600公里处。(编译/台北天文馆研究组吴典谚)

资料来源:Science Daily

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  20世纪初期科学家便发现火星上头有如同地球上河谷一般的特征,一直以来也都想像着火星过去十分温暖,且有河流在上头流动。但亚利桑那州立大学的Anna Grau Galofre和两位同事将火星上的山谷特征和地球进行比较,并在《Nature Geoscience》上报告了他们的成果。他们认为,火星其实一直以来都不温暖,山谷是由冰川和下方流动的水所切割出来。

  引起Galofre怀疑的是2015年由Robin D. Wordsworth所做的研究,Wordsworth模拟了火星的三维气候模型,结果发现无法重现大家所期待的温暖又潮湿的火星。另一方面,火星上头的部分山谷地形和纽约西部的手指湖如出一辙,而那是冰河消退所遗留的地形特征。于是,Galofre团队前往加拿大北极地区、世界上面积最大无人岛的德文岛进行野外考察,将山谷特征分类成开放性河流、冰河边缘融化的水、次冰河流动及地下水等四种成因。同时,将采集到的特征和火星上超过1万个山谷、涵盖66个流域进行比较。

  结果显示,其中22个流域出现冰河下流体侵蚀的特征,例如成群出现的手指状分支;14个出现复杂的支流和较窄的河道;9个的山谷宽度仅3-5公里,同时包含冰河后退造成的特征。虽然还有18个流域无法确定成因,但可能是来自于地下水的仅有3个流域。

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(图说)这张图显示了火星山谷(上)和德文岛冰河(下),两地的山谷形状相当类似。

  然而这结果并不否定生命存在在火星上的可能,因为冰层下方的环境温度恒定,甚至还可以阻挡来自太阳的有害射线。南极冰层下方4公里深处的沃斯托克湖中,便发现有微生物在那生活了数百万年。目前NASA的毅力号探测器正前往火星,科学家希望毅力号能带给我们更多的线索。(编译/台北天文馆研究组王彦翔)

资料来源:Sky & Telescope

  火星是太阳系中与地球最相似的行星。在十七世纪望远镜发明之后,天文学家对火星进行了长期的观测,对其表面明暗各异的反照率特征进行了系统的命名。1919年国际天文学联合会(IAU)成立后,承担起了行星地名的命名和仲裁工作。目前太阳系内星球表面特征的命名工作都是由IAU 的行星系统命名工作组(WGPSN)统一负责。

  中国天文学会自1922年成立以来一直非常重视天文学名词的规范、审定、统一和普及。天文学名词审定委员会(简称天文学名词委)是中国天文学会及全国科学技术名词审定委员会下属的专门负责天文学名词术语定名与审定的专门工作委员会,多年以来一直致力于为公众提供准确可靠的天文学术语和译名。依托国家天文科学数据中心的天文学名词网站(http://astrodict.china-vo.org/)目前已收录包括火星常见地名在内的两万多条天文学名词。

  2020年7月23日升空的“天问一号”迈出了我国火星探索的第一步。为助力我国的火星探测任务,服务社会公众,天文学名词委组织力量首次将国际天文学联合会(IAU)迄今为止(截至到2020年7月15日)已公布的除环形山以外的全部811条地形地貌名称译为中文,旨在为相关学科的研究和科普教育等活动提供参考。

  本次发布的火星地形地貌名称的中文推荐译名包括:拉丁语形式的国际通用名、IAU官方英文说明、中文译名、以及中文翻译说明。 主要参考资料包括新华通讯社译名室编《世界人名翻译大辞典》、周定国编《世界地名翻译大辞典》、陆谷孙编《英汉大词典》、鲁刚编《世界神话词典》等权威资料,并经相关领域专家审定。现全部数据向社会开放使用,可直接下载,也可在天文学名词网站在线检索

  国家天文科学数据中心为这批火星地形地貌特征专门制作了可视化页面,可通过电脑或手机访问。不仅能直观地浏览火星表面地形地貌所对应的中文推荐译名,还支持中英文地名搜索。在天文学名词网站火星地名词条页面点击【地图查看】按钮便可直达该地名在火星上的位置。

  如在译名的使用过程中发现有关问题,或者有其他意见和建议,都可通过天文学名词网站进行反馈。

来源:中国天文学会

继续阅读

  北京时间2020年7月23日12时41分15秒,我国首次火星探测任务“天问一号”探测器在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭实施发射,在飞行2177秒后进入地火转移轨道,器箭分离正常,探测器太阳翼展开正常,发射任务取得圆满成功,标志着中国行星探测迈出了坚实的第一步。天问一号探测器将飞行大约6.5个月抵达火星,实施捕获制动,进入环火轨道,2021年5月择机实施降轨机动,在乌托邦平原南部区域实施软着陆。
来源:国家航天局

天问一号
天问一号

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  科学家在发现火星的两个小卫星后,在很长的一段时间里,都认为它们是被捕获的小行星,直到有证据显示,这两个小卫星是在同一时间形成的,而且火卫二的轨道倾斜了大约1.8度,2017年,恰好是这个1.8度的倾角让研究人员提出了一个新想法,火星的卫星可能在环与卫星之间不断地转换。

火卫一曾经被撕裂成为火星环(credit: Astronomy Magazine/Ron Miller)

▲火卫一曾经被撕裂成为火星环(Credit: Astronomy Magazine/Ron Miller)

  先前理论认为,火星的卫星是在形成火星后的一亿至八亿年间,曾有一个巨大天体撞击火星时喷出的碎片形成的,然而在第236届美国天文学会上,科学家提出在碰撞后,火星的卫星曾为一个环,在时间的洪流下,聚集成一个卫星,然而在往内轨道前进的过程中,又因潮汐力被拆回环,从此不断往复,而对于火卫一来说,新的周期可能又开始了。

  火卫一只有两亿年的历史,以天文学的角度来看相当年轻,它正在逐渐被火星的引力往内吸,在未来的几千万年后,火卫一将会进入火星的洛希极限而被潮汐力撕裂,形成新的火星环,同时也解释了为何火卫二的轨道倾斜一个小角度,正是因为过去的火卫一在形成时扰乱了火卫二的轨道。

  研究人员认为在三十几亿年前,一个最原始的火卫一可能为现今火卫一的20倍大,它当时的轨道以及质量的影响,火卫二产生了不寻常的轨道倾斜,此后火卫一便开始向轨道内侧移动,最终被撕裂成为环,成为环时部分石块向内移动最终坠落在火星上,而其余的则又在偏外侧集结成为了新生代火卫一,这个过程经历了两次。

  日本宇宙航空研究开发机构计划于2024年向火卫一发射太空船,收集火卫一的资料甚至取得岩石样本并带回地球,透过研究我们太阳系行星过去及现在的环,科学家能够更了解星球的前世今生,甚至在遥远的太阳系外发现它们。(编译/台北天文馆许晋翊)

资料来源:Astronomy

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  火星与地球不同的是,没有一个全球磁场来保护它免受太空恶劣天气的影响,但它确实有一些局部感应磁场。

  现在,研究人员能够绘制出令人难以置信、详细的电流分布图,这些电流是火星能形成感应磁场的原因。它使科学家更加了解火星在数十亿年中如何失去大部分的大气层,以及现今太阳风与火星磁层之间如何产生相互作用。

  来自科罗拉多大学的行星科学家Robin Ramstad说,这些电流和火星大气逸散有很大关联,大气逸散使火星从本来可以维持生命的世界变成了荒凉的沙漠。

  我们正致力于分析这些电流来研究从太阳风中获取多少能量,并为大气逸散提供多少动力。

  研究小组分析了来自火星大气与挥发物演化任务探测器(简称MAVEN)的五年数据,绘制出电流分布图,显示出电流在火星周围形成了一个嵌套的双环结构,并环绕着火星的白天和黑夜。

美国NASA的MAVEN探测器进入火星轨道5年后,利用该任务的观测资料绘制出火星大气的电流分布图。

美国NASA的MAVEN探测器进入火星轨道5年后,利用该任务的观测资料绘制出火星大气的电流分布图。

  基于三年前MAVEN发现的这颗行星独特的磁尾,科学家发现这些电流与太阳风相互作用,导致太阳风包围火星,并像篮球周围的意大利面一样围绕火星流动。

  Ramstad说,火星大气层的行为有点像闭合电路的金属球。电流在高层大气中流动,最强的电流层持续存在于行星表面上方120-200公里。该研究于5月25日发表在自然天文学期刊(Nature Astronomy)上。(编译/台北天文馆吴典谚)

资料来源:Science Alert

发布单位:台北市立天文科学教育馆

  火星表面上拥有成千上万貌似岩浆流的地貌,它们通常位于古老洪水冲刷区域,长达数百公里宽数十公里。先前从太空船影像中无法分辨这类地形是岩浆或泥浆所造成,一组欧洲研究人员模拟火星表面的泥浆运动,认为是水渗入地下,再次以泥浆出现于地表的现象。

  该研究由捷克科学院地球物理研究所领导,在实验室模拟火星的表面温度和大气压力。他们在真空腔模拟火星低压(7mbar)和低温(-20°C)的环境,将泥浆注入后发现泥浆流动方式与地球完全不同。即使-20°C低温,在火星低压环境下水会立刻沸腾蒸发,并且移除泥浆的潜热使泥浆快速冻结,形成如岩浆冷却外貌。但是在地球的大气压力下即使同样寒冷,泥浆结冻较慢也不会形成熔岩形状。研究人员认为这种冰冻泥火山作用也出现在谷神星上,在它的冰冻地壳下拥有水库,谷神星表面神秘的亮点可能是冰冻泥火山喷发造成的,并塑造星球特殊外貌。相关论文发表在Nature Geoscience期刊。(编译/台北天文馆李瑾)

资料来源:美国物理学家组织网