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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　在美国NASA火星洞察号任务的最后一年，一场强烈的地震使苏黎世联邦理工学院的研究人员能够确定火星地壳的全球厚度和密度。平均而言，火星地壳的厚度比地球或月球要来得厚。

左图为火星表面的地形分布，右图为地壳厚度的分布。Topografische Darstellung der Marsoberfläche (l.) und Darstellung der Krustendicke (r.). (Infografik: Doyeon Kim / ETH Zürich)
图说：左图为火星表面的地形分布，右图为地壳厚度的分布。（Credit: MOLA Science Team / Doyeon Kim, ETH Zurich）

　　研究人员利用2022年5月一次大规模火星地震的数据，从这次估计为4.6级的地震中观测到的表面波，不仅直接从震源传播到测站，还绕行整个火星好几次。这些数据不仅提供有关火星特定区域的资讯，还提供了全球观察。

　　本研究已发表在《地球物理研究快报》期刊，主要作者Doyeon Kim提到，他们测量了这些表面波在不同频率下传播的速度。这些地震速度提供对不同深度的内部结构的了解，以及全球结构的地震观测数据。

　　将他们获得的结果与火星重力和地形的现有数据相结合，能够确定火星地壳的厚度为平均42至56公里。平均而言，地壳在伊希斯撞击盆地（Isidis impact basin）最薄，厚度约为10公里，在塔尔西斯地区（Tharsis province）最厚，约为90公里。相较之下，地球地壳的平均厚度为21至27公里，而阿波罗任务地震仪测定的月球地壳厚度约在34至43公里之间。

　　研究人员发现火星北部低地和南部高地的地壳密度是相似的，且南半球的地壳比北半球延伸的深度更大。Kim提到，这一发现非常令人兴奋，结束了长期以来关于火星地壳起源和结构的讨论，因有人认为可用不同的岩石成分来解释南北半球地形的差异。况且，去年对火星表面陨石撞击的分析已经证明了火星南北的地壳是由相同的物质所组成。

　　Kim说：「我们的研究提供了火星是如何产生热能，并解释了火星的热历史。」今日火星内部的主要热源是放射性元素（如钍、铀和钾）衰变的结果，研究发现，这些产热元素的50％到70％存在于火星地壳中，这可以解释为什么今日地下的某些区域仍有熔融作用的发生。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：苏黎世联邦理工学院

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　　科学家首次观察到地震波穿过火星的地核，并证实了对火星地核组成模型的预测。

火星内部和地震波穿过火星地核时的路径示意图。图片由NASA/JPL和Nicholas Schmerr提供。图片来源：NASA/JPL和Nicholas Schmerr。An artist’s depiction of the Martian interior and the paths taken by the seismic waves as they traveled through the planet’s core. Image courtesy of NASA/JPL and Nicholas Schmerr. Credit: NASA/JPL and Nicholas Schmerr.
图说：火星内部和地震波穿过火星地核时的路径示意图。图片由NASA/JPL和Nicholas Schmerr提供。图片来源：NASA/JPL和Nicholas Schmerr。

　　包括马里兰大学地震学家在内的一个国际研究小组，利用美国NASA洞察号火星探测器（InSight lander）获得的地震数据，得出火星地核的性质，发现了一个完全液态的铁合金核心，其中含有大量的硫和氧。这些发现已发表在《美国国家科学院院刊》上，揭示了火星如何形成以及地球和火星之间地质差异的新见解，这些差异也可提供维持行星可居住性的线索。

　　该论文的第二作者、马里兰大学地质学副教授Vedran Lekic提到，有了洞察号，我们终于发现火星的中心是什麽，是什么让火星与地球如此相似却又如此不同。

　　为了解其中差异，研究小组追踪了火星上的两次地震事件，一次是由地震引起，另一次是由大型撞击引起，并探测到了穿过火星地核的地震波。借由比较地震波在火星内部传播的走时差异，并与其他地震和地球物理测量结果相结合，结果显示，火星很可能有一个完全液态的地核，不像地球是液态外核和固态内核的组成。

　　此外，还推论了火星地核化学成分的细节，比如火星最内层存在大量的轻元素（原子序数低的元素），即硫和氧，并占地核质量的20%。这一高百分比与地球地核中相对较小的轻元素占比大相迳庭，意即火星地核的密度远低于地球地核，更易于压缩，此差异表明两颗行星的形成条件不同。

　　虽然火星目前没有磁场，由于火星地壳中残留的磁性痕迹，科学家认为火星曾经有一个类似于地球的磁场。意味着火星是逐渐演变到目前的状况，从一个潜在的适居环境转变为一个令人难以置信的恶劣环境。根据研究人员的说法，内部条件在这种演变中起关键作用，或是巨大撞击也可能造成影响。

　　Lekic提到，即使洞察号任务在经过四年的地震监测后于2022年12月结束，我们仍在分析所收集的数据，洞察号将继续影响我们对火星和其他行星形成和演变的理解。（编译/台北天文馆吴典谚）

资料来源：Phys.org

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　　美国太空总署（NASA）的好奇号探测车拍摄到火星上的第一张云隙光（Crepuscular rays）照片，看起来如梦似幻的场景。好奇号在2023年2月2日拍摄到了这张照片，当时的太阳落在一团薄云后面及下面，这些云也处于「异于常云」的高度，表示它们可能是由二氧化碳冰构成的云，太阳光透过云层后呈现了些微柔和的绿色及粉红色，这与地球上云隙光的物理机制虽然相似，颜色却有所不同。

好奇号在火星的日落时分，拍摄到火星上的云隙光。A sunset on Mars captured by the Curiosity rover.
图说：好奇号在火星的日落时分，拍摄到火星上的云隙光。(© NASA/JPL-Caltech/MSSS)

　　云隙光在地球上很常见，别名佛祖光、耶稣光、光绳或青白路，是一种大气发光现象，指阳光透过云层的缝隙或边缘后出现的光柱现象，一般出现在大气透明度良好，有云的天气状况下，尤常见于清晨或傍晚时分。

野柳的云隙光。
图说：野柳的云隙光 (2005/09/18，by Peellden)

　　这样的场景要在火星上看到非常困难，由于火星大气中没有多少水分，因此云在火星上相当少见，大部分情况的云层都会出现在火星一年最冷的时候并显现在火星赤道附近。好奇号还意外捕捉到一团悬在火星上空的羽状彩虹云，图中可见粉红、绿、蓝色的光芒，就好像一只色彩斑斓的鸟儿身上掉落的羽毛那样。（编译/台北天文馆技佐许晋翊）

如羽毛般的云，在火星上空出现。
图说：如羽毛般的云，在火星上空出现。(© NASA/JPL-Caltech/MSSS)

资料来源：Business Insider

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联络人：黎福龙
联络资讯：(02)2831-4551转204分机

　　台北天文馆三月的周末晚间19至21时，将开放专业望远镜提供民众观赏各类星体，包括离我们最近的月球、神秘的火星、被誉为最美星团的M45昴宿星团、以及最靠近太阳系的疏散星团之一的鬼宿星团，欢迎来认识望远镜下截然不同的奇妙宇宙。

　　月球是离我们最近的天体，所以在望远镜的视野中也是最壮观的天体，在不同的月相之下，您可以观察到不同的月球景观：盈凸月的时候最适合观察月球正面南半部的一座醒目大撞击坑——第谷坑，整个环形坑在太阳光线的投影下形成明亮的射纹系统，看起来有那么点像轮子枢纽的辐条；蛾眉月的时候适合欣赏月亮上称为月海的平坦的区域与周围的一些小环形山，这些月球上凹凸不平的区域，在太阳光线底下所形成的的阴影是如此的立体明显。

　　去年底刚达「冲」的火星目前仍在最佳观赏期，即使在台北市严重的光害影响下，透过望远镜仍然隐约可以看到火星的极冠和云雾等地表的特征，当然也是不容错过的观测对象。

　　这个月我们将观测二个不同的疏散星团，一个是著名的金牛座M45昴宿星团，又称为「七姊妹星团」（The Pleiades），它在望远镜下宛如一堆璀璨宝石，由超过一千颗年轻恒星所组成的疏散星团，这些刚形成不到一亿年的恒星散发着明亮的蓝色光芒，其间还散布着大量气体与尘埃，使它成为镜头下最美丽的星体之一；另一个是位于巨蟹座的一个疏散星团。也是最靠近太阳系的疏散星团之一，并且有着比其它邻近疏散星团更多的恒星。在黑暗的夜空下，裸眼看见的鬼宿星团像是一个模煳的斑块，在望远镜下像是一团散开的璀璨星点。

　　天文馆每周末晚间均安排不同的观赏目标，请参阅网站公告，并欢迎来欣赏这些美丽的星体！天文馆地址：台北市士林区基河路363号。

月球、火星与最美星团

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发布单位：台北市立天文科学教育馆

　　脸部幻觉或空想性错视是一种心理现象，人们常有在没有生命的物体中看到人脸的倾向或错觉，例如看到月亮上的人，或在吐司上看到耶稣的脸。但这次在火星上新发现的陨石坑，看起来像熊的脸，这可能是熊脸症的一个例子。

火星上熊脸陨石坑的区域。图片来源：NASA/JPL-Caltech/UArizona.
图说：火星上熊脸陨石坑的区域。图片来源：NASA/JPL-Caltech/UArizona.

　　多年来，我们透过火星侦察轨道卫星（MRO）的高解析度成像科学设备 （HiRISE）在火星上看到了一些有趣的陨石坑，例如塞东尼亚区著名的「火星人脸」，或一头大象和一只鸟。而这次看到的火山口，不可否认看起来的确像熊的脸，那么到底什么可能造成在火山口中间形成了一个形状像熊鼻子的奇怪特征呢？

火星上的熊？图片来源：NASA/JPL-Caltech/UArizona.
图说：火星上的熊？图片来源：NASA/JPL-Caltech/UArizona.

　　研究人员表示这座山丘上有个V形塌陷结构（鼻子）、两个陨石坑（眼睛）和一个圆形的断裂图案（头部）。而此圆形断裂图案可能是由于埋在撞击坑上的沉积物沉降造成，也许鼻子是火山口或泥浆喷口，沉积物可能是熔岩或泥流？事实是由什么造成呢？只要有一天我们自己去了火星，就有机会可以好好探索这个陨石坑，找出究竟是什么让这个陨石坑看起来像一头熊。并且可以使用由HiRISE资料所创建的地图来进行定位，如此便可以轻易地在火星上展开这样的冒险，若是没有这样的地图，我们在火星上的旅程将寸步难行。（编译/台北天文馆赵瑞青）

资料来源：Universe Today

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发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 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 ★★

　　从地球中心向外看，行星和月球的赤经经度相同时，称为「行星合月」，通常是一个农历月之中，该行星和月球比较接近的时候，若是明亮的行星可以成为有趣的影像。

　　2023年1月4日3时37分火星合月，地心所见的火星位于月球以北约0.54度的位置，事实上自1月3日的晚间起便已能够看见火星与月亮同升同降，随着时间越接近天亮，火星与月亮也会愈发接近，从台北的方向看去，两者最接近的时间点约为隔日5时，仅剩下0.84度，与地球中心的火星合月时间略有不同。

月球随着夜晚降临会逐渐接近火星，直至隔日5时最接近。
月球随着夜晚降临会逐渐接近火星，直至隔日5时最接近。以上示意图由Stellarium软体产生。

　　当晚同时也是象限仪座流星雨极大期，若是有兴致守候整个夜晚，相信在月光的筛选下，也能看到几颗明亮的火流星。（编辑/台北天文馆技佐许晋翊）

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研究团队公布35亿年前的Aeolis Dorsa地貌图，显示远古时期海滨线的证据。
图说：研究团队公布35亿年前的Aeolis Dorsa地貌图，显示远古时期海滨线的证据。

　　近日《地球物理学期刊》一篇研究论文公布了火星北半球的地形图，提供了有力的证据，表示火星北半球过去曾有海洋。从海平面上升的线索，发现火星曾有过温暖且潮湿的气候，与今日严峻冰冻的环境大有不同。

　　美国宾州州立大学的地球科学助理教授，也是本研究的第一作者Benjamin Cardenas说：「这次研究结果最重要的是，这般面积范围的海洋环境，具有高度发展生命的潜力。火星古气候所留下的痕迹显示，火星有段时间的环境够温暖，亦有大气层，因此火星表面留得住液态水。」

　　火星北半球的地势较低，是否有海洋，一直以来是科学界讨论地沸沸扬扬的议题。这回由地形学的相关资料，发现大约35亿年前的海滨线，累积了大量沉积物，厚度至少900公尺，覆盖数十万平方公里。

　　Cardenas教授说明：「我们这次的研究是以地层学的观点来思考火星的环境。透过了解水流输送沉积物，由层层堆叠的特征线索来得知地形的变化。运用地层学的知识，剖析火星的地貌 。」

　　研究团队使用美国地质调查局（the United States Geological Survey）所开发的软体、NASA和火星轨道雷射高度器（the Mars Orbiter Laser Altimeter）的资料，发现火星北半球沿岸超过6,500公里，并分类标示出20个沿岸的特征，可能为侵蚀三角洲或海底冰缘的区域。研究岩层形成有很多要件，如沿岸沉积层的厚度、海拔、位置、沉积流的方向，帮助研究人员深入了解该地区在古地理的演变。火星上曾经是海洋的地方，现称为Aeolis Dorsa，这里是沿岸特征最密集的区域。

　　Aeolis Dorsa的岩石透露火星远古海洋的动态样貌：海平面不仅显著上升，岩石也快速地沿着盆地沉积。在地球上，古老的沉积盆地里，会层层纪录不断演变的气候。如果科学家想在火星上找到生命的踪迹，那么像Aeolis Dorsa大范围的海洋区域，在逻辑上是最有可能的起点。

　　在火星地表四处探访的好奇号，其中一项任务就是寻找生命存在的印记。Cardenas教授说明： 「他一直在寻找水，寻找生命存在的痕迹。而这里Aeolis Dorsa有着大面积的海洋，也有来自高处被冲刷而下的肥沃土壤。如果古代火星有潮汐，那涨、退潮的刺激，就有机会触发生命的演进。」

　　作者与团队们也绘制了火星上其他地区的水路地图。 而好奇号先前调查过各种裸露岩床的沉积物（编按：称为露头outcrop，为地质学专有名词），可能是远古时期沙洲特征，也即将整理发表在《Journal of Sedimentary Research》期刊。

　　而另一篇研究发表在《自然·地球科学》期刊，则是在将之前调查墨西哥湾的海床，所用的声波成像技术，运用在模拟火星的地形侵蚀模型。该研究团队认为火星地表大范围的沿岸地貌，表示火星曾有过长期的河流侵蚀作用，也就是说，远古时期的火星有海洋级的水量。

　　我们由地层学对地球环境的了解，将技术与知识运用在火星，以了解火星地表的样貌。 如今看到了火星有过水流的痕迹，透过地球科学让我们的视野拓展至火星。（编译/台北天文馆潘康娴）

资料来源：Phys.org

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　　NASA的洞察号火星探测器（InSight）在2021年12月24日观测到一次4级地震，科学家后来才知道此次地震是由于流星撞击造成的，并且是NASA探测火星以来所记录到最大的撞击。特别的是这颗流星体在靠近火星赤道的地方挖掘出巨石大小的冰块，由于冰是未来在火星活动的重要资源，包括用来作为饮用水、农业和火箭推进剂等，但由于之前从未在火星赤道附近发现过冰，因此意义更显深远。

　　新的陨石坑是科学家在火星侦察轨道卫星（MRO）上的火星彩色成像仪（MARCI）所发现，确定此次地震是由流星撞击造成的。MARCI目的为建立每日火星全球影像，使科学家能够观测大规模的天气变化。据估计，这颗流星体约为5到12公尺宽，小到足以在地球大气层中烧毁。但由于火星大气层的密度只有地球的1%，因此能撞击至火星地面，并造成150公尺宽、21公尺深的陨石坑，甚至抛出物质达37公里之远。

　　InSight目的是研究火星的地壳、地函和地核构造，观测地震波是其核心任务。自2018年11月登陆以来，InSight已探测到1318次火星地震，其中有些是流星撞击造成的。目前InSight的太阳能电池板受到灰尘遮蔽，近几个月的功率急剧下降，并预计将在六星期内关闭结束任务。相关研究成果将发表于2022年10月27日出刊的《Science》期刊上。（编译/台北天文馆赵瑞青）

从NASA火星侦察轨道卫星（MRO）上的高解析度成像科学设备（HiRISE相机）所拍摄火星上一个撞击坑的边缘，可看到巨石大小的水冰块。 该陨石坑位于亚马逊平原地区，于2021年12月24日被流星体撞击，形成一个约150公尺宽的陨石坑。图片来源：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona
图说：从NASA火星侦察轨道卫星（MRO）上的高解析度成像科学设备（HiRISE相机）所拍摄火星上一个撞击坑的边缘，可看到巨石大小的水冰块。该陨石坑位于亚马逊平原地区，于2021年12月24日被流星体撞击，形成一个约150公尺宽的陨石坑。图片来源：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

资料来源：NASA

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发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 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 ★

　　睽违2年又49天之后，有「战神」称号的火星又将在12月8日运行到「冲」的位置，这天也是月球运行到「望」的日子，在北美洲与欧洲更可以在这天见到「满月掩火星冲」的奇景！

2022年12月8日满月掩火星冲可见区域地图。图片来源：Occult4
图说：2022年12月8日满月掩火星冲可见区域地图。图片来源：Occult4

　　2022年的火星冲发生在12月8日13时42分，此时太阳、地球和火星三者连成一线，严格来说是此时太阳与火星从地心视黄经座标来看相差了180°。而这个月的望发生在12月8日12时08分，此时太阳、地球和月球连成一线，也就是太阳与月球从地心视黄经座标系来看相差180°。但就像我们并不是每次满月都会有月食发生一样，若行星运行到「冲」的位置同时月球也运行到「望」的位置时，也不代表会发生「月掩行星」的现象。由于月球绕地球的白道面与黄道面有5度的交角，各个行星的轨道面与黄道的交角又有不同，若是要「行星冲」、「望」、「月掩行星」三者同时发生的机会是相当罕见的。

2022年12月8日满月掩火星冲可见区域动画。图片来源：NAOJ
图说：2022年12月8日满月掩火星冲可见区域动画。图片来源：NAOJ

　　对于台湾地区的观察者而言，12月7日当晚月球位于火星的西方，12月8日晚间月球已经移动到火星的东方了。虽然我们无法看见满月掩火星冲的特殊天象，但由于火星冲当日火星的赤纬在+25°，火星在23时42分过中天时，火星将完美地位居天顶，是属于我们北纬25°的观察者才能看到的景象，也算是稍有安慰了。（编辑/台北天文馆谢翔宇）

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发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 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 ★★★★★

　　睽违26个月后，有「战神」称号的火星将于12月8日达到「冲」的位置，整夜都可见也相对较大，下次要看到比今年更大的火星要等到2033年。

火星

　　行星在天球上运行时，与地球的相对位置不断的改变；当行星运行至某些特定位置时，天文学家会给予一个特定的名称以示与地球的位置关系。其中，当地球公转轨道以外的外行星（以及地球轨道以外的矮行星、小行星和彗星等太阳系天体）行至与太阳的经度相差180度、分别在地球两侧的特定位置时，称为「冲」，几乎是外行星在一个会合周期中最接近地球之时，此时亮度最亮、视直径也最大，且行星于日落后便东升，直至日出才西沉，整夜均可见到，故为观测外行星的最佳时机。

行星的冲与合

　　2022年的火星冲日发生在12月8日（星期四），此时其距离地球为0.55AU（约8,250万公里），视直径约为17.0”，最接近则发生在12月1日（星期四），距离地球为0.544AU（约8,167万公里）视直径约为17.2”，虽然比起两年前火星冲时略小，但仍比平时所见火星大两倍以上，未来11年内火星的视直径都比此小，要到2033年的火星冲时才能看到更大的火星。

2022火星冲：未来10年内最大最亮的火星冲！

　　火星绕日公转的周期为686.98日，但火星绕日公转的同时，地球也在绕日公转，从地球上观察火星，相邻两次冲（或合）发生的时间称为会合周期，约为779.94天。因此，每经过2年又49天，就会有一次火星冲日。火星冲时非常明亮，在市区即可以肉眼看到明亮的红色星点，望远镜下则可看到较明显的地表地形特征，例如：火星极冠、大流沙、希腊平原…等，建议使用口径15公分以上的折射镜并挑选大气稳定度较高的场所，适当地使用滤镜、星图或天文软体等，也都有助于提升观察效果。（编辑/台北天文馆技佐许晋翊）

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