发布单位:台北市立天文科学教育馆

  欧洲太空总署(ESA)的罗赛塔号(Rosetta)虽然已经在2016年完成任务,但科学家从它所拍摄超过七万张的67P/Churyumov-Gerasimenko丘留莫夫-格拉西缅科彗星(台湾名:楚留莫夫-格拉希门克彗星)影像中仍然不断有惊奇的发现。

  在这系列照片中可以看出,每当阳光照射到影像中这个区域时,彗星就立即变得非常活跃,表面的霜受热升华,地表下大量气体与尘埃从彗核中喷出,形成喷流。当转向背阳面时,温度降低重新结霜,喷发活动也进入休止。可是令人不解的是,彗核表面均匀满布着霜,为何只有此处喷发的「效率」特别高呢?经过科学家仔细分析后发现,原因在于67P彗星奇特的形状和参差的地形。这个名为Hapi的区域刚好位于67P彗星中间细窄的颈部,而覆盖着霜的凹地就像凹面镜一样可集束阳光而使得覆盖的霜快速受热挥发。

67P/Churyumov-Gerasimenko

资料来源:Nature

发布单位:台北市立天文科学教育馆

1522676735297458.jpg  数十年来,天文学家们怀疑在火星上可能充满了有机物质,包括蛋白质、碳水化合物,甚至核酸等与生命有关的分子。但直到2015年,才由好奇号提出第一个证据,显示火星上不仅有有机物,而且还可能遍布整个火星。当时天文学家认为这些有机物是搭着微小的行星际尘埃粒子来到火星(在地球很常见),但新的研究显示并非如此。科学家以荷兰超级电脑Peregrine 建立了一个包含数十万颗小行星与彗星的太阳系数值模型,经过数周的模拟实验后,研究人员发现,每年大约有192吨的碳落至火星,其中大约有129吨(67%)来自行星际尘埃,50吨(26%)来自小行星,13吨(7%)来自彗星,与最近探测67P彗星的组成比例吻合(2014年罗塞塔号成功登陆67P彗星,为首次软降落于彗核的任务)。

  此外,研究人员还发现这些有机物集中分布在距离撞击坑150公里的范围内,这将影响未来火星探测器采样与著陆的预定位置。这些新发现不仅关系着未来的火星探测任务,也影响了系外行星的研究:如果在同样有小行星与彗星的系统中,具有水的行星孕育生命的可能性也更高。

  此外,科学家还打算了解一下有多少水曾经落在水星上。

  资料来源:Astronomy

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_3.jpgvtype_4.jpg

  海因兹彗星(C/2017 T1(Heinze))于1/6达最亮+7.8等后,在2/21通过轨道近日点,此时距离太阳仅0.58AU,在飞马座至小马座之间,亮度+8.6等,仅日出前和日落后的短暂时间勉强可见于5度以下低空,观察条件不若1月初最亮时好。

1518781312156225.png

2018/1/1-3/12,C/2017 T1彗星轨迹示意图。

  当从地球中心向外看,海王星的赤经经度和金星相同时,称为「海王星合金星」,通常是这两颗行星比较接近的时候。

  2018/2/21的22时海王星合金星,地心所见的海王星位在金星以北仅约0.59度的地方。 不过此时海王星和金星都已西沉到地平面下而不得见。虽然在2/21傍晚17:51太阳西沈之后,可在西方低空看到-3.9等的金星,然而海王星亮度只有+7.9等,在如此明亮的暮光衬托之下,根本看不见,用望远镜辅助观赏也没多大帮助。所以不推荐观赏。

1518781512924049.png

2018/2/21傍晚18:00,海王星和金星相对位置示意图。
以上示意图由Stellarium软体产生。

发布单位:台北市立天文科学教育馆研究组

2018

过近日点

近日点距

离心率

近日点

升交点

轨道

预测最

日期(UT

自变量ω

黄经Ω

倾角 i

大亮度

e

qAU

(°)

(°)

(°)

(等)

C/2017 K6 (Jacques)

1

3.1398

2.0028

0.9981

303.8378

85.0556

57.2510

15

C/2017 K4 (ATLAS)

1

8.0253

2.6481

0.9057

15.1041

298.8984

16.6789

15

P/1998 VS24 (LINEAR)

1

19.2744

3.4387

0.2417

244.9627

159.0546

5.0225

18

130P/McNaught-Hughes

1

21.7513

1.8237

0.4608

245.9049

70.2565

6.0653

16

74P/Smirnova-Chernykh

1

26.4846

3.5365

0.1492

87.0984

77.0570

6.6539

15

C/2016 Q4 (Kowalski)

1

26.8580

7.0860

0.5783

99.4012

271.3103

7.2565

19

185P/Petriew

1

27.6762

0.9338

0.6989

181.9210

214.0994

13.9942

11

197P/LINEAR

1

28.8426

1.0599

0.6301

188.6874

66.3946

25.5560

19

250P/Larson

2

2.2055

2.2131

0.4069

45.0898

73.6794

13.2907

18

350P/McNaught

2

2.2496

3.7506

0.0895

147.2313

65.5525

7.3584

245P/WISE

2

8.6311

2.1901

0.4579

316.6666

316.6867

21.2000

20

C/2015 O1 (PANSTARRS)

2

19.0000

3.7296

1.0001

89.5859

299.8504

127.2100

14

C/2017 T1 (Heinze)

2

21.4106

0.5795

1.0000

96.9384

102.1913

97.0108

9

C/2017 S6 (Catalina)

2

27.0000

1.5421

1.0000

134.7533

130.8859

152.8337

16

P/2006 F1 (Kowalski)

3

14.6393

4.1083

0.1201

186.1156

124.7462

21.2816

18

C/2017 K1 (PANSTARRS)

3

15.5758

7.2797

0.9986

4.2664

225.6523

153.9920

19

235P/LINEAR

3

17.4586

2.7323

0.3153

333.7401

204.4598

8.9040

17

P/2011 VJ5 (Lemmon)

3

22.0948

1.5078

0.5570

315.2752

169.9185

3.9752

19

358P/PANSTARRS

4

11.6972

2.4019

0.2375

299.9147

85.7246

11.0564

20

169P/NEAT

4

29.6062

0.6038

0.7680

218.0760

176.0915

11.2956

12

C/2015 XY1 (Lemmon)

4

30.1393

7.9279

1.0036

196.3633

281.6148

148.8425

18

37P/Forbes

5

4.1032

1.6101

0.5343

329.9679

314.6109

8.9567

14

143P/Kowal-Mrkos

5

7.3918

2.5322

0.4102

320.8816

245.3116

4.6956

17

253P/PANSTARRS

5

7.7794

2.0367

0.4128

230.7399

146.8839

4.9406

19

C/2016 R2 (PANSTARRS)

5

9.5815

2.6023

0.9965

33.1934

80.5691

58.2206

11

240P/NEAT

5

15.9153

2.1337

0.4490

352.1121

74.9287

23.5030

12

66P/du Toit

5

19.1523

1.2898

0.7869

257.2309

21.8966

18.6773

12

159P/LONEOS

5

22.9655

3.6251

0.3817

4.7903

55.0247

23.4619

17

107P/Wilson-Harrington

5

23.5151

0.9701

0.6308

95.3822

266.8217

2.7973

18

357P/Hill

5

29.0365

2.5264

0.4342

1.5481

44.6089

6.3087

19

187P/LINEAR

5

29.4853

3.8795

0.1578

133.4277

110.2242

13.5728

17

164P/Christensen

5

31.4332

1.6851

0.5397

325.9413

88.3090

16.2527

17

C/2017 M5 (TOTAS)

6

2.7681

5.9898

1.0032

92.6337

216.2684

15.8852

18

P/2001 T3 (NEAT)

6

10.7134

2.4852

0.6144

356.7980

55.1645

19.3971

18

P/2017 P1 (PANSTARRS)

6

17.2973

5.4389

0.3085

122.1565

221.3944

7.7015

20

P/2002 EJ57 (LINEAR)

6

18.4992

2.6273

0.5937

167.0023

330.4378

4.9764

18

P/2011 CR42 (Catalina)

6

23.0011

2.5212

0.2811

173.2295

58.7252

8.4642

18

P/2013 CU129 (PANSTARRS)

6

24.3570

0.7979

0.7226

211.9308

46.2286

12.1554

11

  2018 天文年鉴

 

2018表(续)

 

过近日点

近日点距

离心率

近日点

升交点

轨道

预测最

日期(UT

自变量ω

黄经Ω

倾角 i

大亮度

e

qAU

(°)

(°)

(°)

(等)

82P/Gehrels

6

28.5623

3.6342

0.1228

227.1997

239.3044

1.1280

20

361P/Spacewatch

7

2.5987

2.7802

0.4379

219.2345

203.2777

13.8831

18

49P/Arend-Rigaux

7

15.5045

1.4294

0.5995

332.8944

118.8298

19.0437

14

C/2016 N6 (PANSTARRS)

7

18.2053

2.6692

0.9986

162.8004

298.9784

105.8301

12

267P/LONEOS

7

22.2508

1.2414

0.6138

114.0416

228.6888

6.1364

18

P/2005 JN (Spacewatch)

7

22.9945

2.2771

0.3489

153.4371

70.7698

8.8571

14

P/2007 T2 (Kowalski)

7

23.4116

0.6564

0.7849

359.5657

3.4455

9.7418

C/2016 M1 (PANSTARRS)

8

10.1875

2.2105

0.9990

209.8263

92.2040

90.9935

10

105P/Singer Brewster

8

10.4737

2.0443

0.4102

46.5282

192.4324

9.1766

18

48P/Johnson

8

12.0447

2.0050

0.4272

216.4901

110.1472

12.2038

11

C/2017 S3 (PANSTARRS)

8

15.9237

0.2083

1.0001

255.9088

171.0687

99.0357

4

243P/NEAT

8

26.1040

2.4544

0.3590

283.5720

87.6618

7.6417

16

125P/Spacewatch

8

27.9898

1.5202

0.5134

87.1850

153.1824

9.9892

21P/Giacobini-Zinner

9

10.3217

1.0136

0.7105

172.7991

195.4091

32.0046

6

79P/du Toit-Hartley

9

13.3303

1.1212

0.6192

281.8277

280.5297

3.1471

P/2005 R1 (NEAT)

9

14.3721

2.0679

0.6255

118.8036

257.9804

15.4846

59P/Kearns-Kwee

9

16.8111

2.3584

0.4753

127.7152

312.8393

9.3398

16

133P/Elst-Pizarro

9

20.1642

2.6645

0.1584

131.3738

160.1413

1.3892

19

P/2011 V1 (Boattini)

10

1.7305

1.7309

0.5511

269.1478

46.8709

7.3805

26P/Grigg-Skjellerup

10

1.8134

1.0826

0.6409

2.1807

211.5350

22.4498

13

P/2001 R6 (LINEAR-Skiff)

10

4.2608

2.1912

0.4757

308.4802

67.3363

17.3797

P/2005 J1 (McNaught)

10

12.9242

1.5336

0.5702

338.9280

268.7971

31.7670

P/2010 A1 (Hill)

10

14.8279

1.9570

0.5540

13.3207

47.3176

10.3085

16

P/2008 O2 (McNaught)

10

20.1731

3.8151

0.1513

26.9789

325.8446

9.5131

18

300P/Catalina

11

2.0541

0.8320

0.6917

222.8678

95.6974

5.6761

64P/Swift-Gehrels

11

3.8901

1.3934

0.6873

97.1421

300.0021

8.9479

10

38P/Stephan-Oterma

11

10.9918

1.5881

0.8592

359.5988

78.0062

18.3533

9

247P/LINEAR

12

2.1071

1.4885

0.6251

47.4730

54.0128

13.6615

P/2013 R3-A (Catalina-PANSTARRS)

12

6.0283

2.2013

0.2745

10.9865

342.0399

0.8646

P/2013 R3 (Catalina-PANSTARRS)

12

6.1504

2.2013

0.2745

10.9473

342.0731

0.8653

18

P/2013 R3-B (Catalina-PANSTARRS)

12

6.2154

2.2013

0.2745

10.9211

342.0959

0.8659

60P/Tsuchinshan

12

11.2076

1.6222

0.5379

216.5541

267.5954

3.6062

46P/Wirtanen

12

12.9850

1.0552

0.6585

356.3405

82.1693

11.7460

3

137P/Shoemaker-Levy

12

13.3884

1.9309

0.5727

140.9912

233.0790

4.8536

17

198P/ODAS

12

13.9950

2.0055

0.4431

69.2718

358.3416

1.3393

感谢台北天文馆研究组组长吴志刚等人提供资料。台湾省台北市士林区基河路363号。

更多天象预报信息,也可在“有趣天文奇观”网站下取得,欢迎海峡两岸多加利用。http://interesting-sky.china-vo.org/category/year/2018astronomical_events/

发布单位:台北市立天文科学教育馆  不可见

  第96号短周期彗星梅克贺兹(96P/Machholz)将在北京时间2017年10月28日上午6时通过它的轨道近日点,也是它最亮的时候,此时的彗星距离太阳仅约0.12AU(天文单位),亮度约+2.1等,位在室女座方向,不过由于彗星和太阳之间的离角只有6度而已,因此无法观察这颗彗星。

  96P彗星绕太阳的公转周期只有约5.28年,近日点约0.12AU,远日点则约5.94AU,大约在木星轨道附近,因此是颗所谓的「木族彗星」,根据观测资料估计的直径约6.4公里大小。这颗彗星近日点时距离太阳只有0.12AU,比水星的0.3AU还要近,是所有已知轨道周期在200年以下的短周期彗星中,近日点距离最小的。而近日点离太阳这么近,远日点却远在木星轨道以外之处,让这颗彗星的轨道偏心率(椭圆率e)高达0.959。

  这颗彗星还有一个特点,那就是它相对于黄道面的轨道倾角达58.3度之多,是所有已知短周期彗星中,唯一同时拥有高椭圆率和高轨道倾角的彗星。

  它在1986年时,由美国业余天文学家梅克贺兹(Donald Machholz)发现,这也是梅克贺兹个人单独发现的第一颗彗星,所以又标注为96P/Machholz 1。发现当时这颗彗星距离地球只有0.40AU左右。下一次要如发现当时这么近的机会,将是在2028年,届时彗星距离地球约0.32AU左右。

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg

  2017/7/19才刚发现不久的新彗星C/2017 O1(ASASSN)是透过全天超新星自动巡天计划(All-Sky Automated Survey for Supernovae,ASAS-SN)在鲸鱼座中发现的,发现当时才15.3等,但才短短几天,7/23的观测报告中,这颗彗星就已经亮至10等以内,8月初观测报告在9.5等左右,增亮速度非常快。原本预计它在2017/10/14-15通过轨道近日点前后,将可亮至+7.5~+8等左右,但按照目前这样的亮度增加趋势,很可能将比原本预计的还要亮许多,彗星专家们呼吁有兴趣者不妨一起参与这颗彗星的追踪监测。

  C/2017 O1 (ASASSN)彗星10/15过近日点时,距离太阳约1.499AU(天文单位),大约在火星轨道附近,此时也是它最亮之时,位于御夫座、英仙座和鹿豹座之间,约在晚上21:30左右升起,但凌晨的仰角比较高,观测条件较佳。

1507727301868513.png

2017/10/15凌晨0时,C/2017 O1彗星所在位置示意图。
以上示意图由Stellarium软件产生。

  C/2017 O1 (ASASSN)彗星是个长周期彗星,轨道椭圆率(偏心率,e)高达0.996703,代表它的轨道非常扁长,半长轴达454.58AU,其实近日点距离只有1.50AU,可是远日点原在907.66AU之外,使得它绕太阳一周的时间长达9691.95年。

  以上内容由台北天文馆提供,「有趣天文奇观」网站收录,欢迎多加利用。

作者:叶泉志博士(小龙哈勃)
原文刊载于微信公众号:天文常识

  一颗彗星能产生多少个流星雨?好像是两个。因为一颗彗星和地球轨道平面有两个交点:升交点和降交点。彗星会在这两个点穿过黄道面。如果我们运气足够好,这两个交点都在地球轨道附近,那我们就可以看到同一颗彗星带来的两场流星雨,比如大名鼎鼎的哈雷彗星(正式名称是1P/Halley)就带来宝瓶座η流星雨(eta Aquariids,00031 ETA)和猎户座流星雨(Orionids,00008 ORI),如下图:

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  哈雷彗星的轨道。来源:JPL

  哎?且慢,大家注意到没有,其实哈雷彗星的升交点和降交点(亮蓝色和浅蓝色交界点),一个在火星轨道以外,一个在金星轨道附近,其实两个都没在地球轨道附近?那按理来说地球应该遇不到哈雷彗星喷出的尘埃才对啊。答案在于大行星的引力摄动。在哈雷彗星初次拜访内太阳系的时候,它喷出的尘埃确实沿彗星轨道分布;但星转斗移,哈雷彗星每次回归累积的尘埃带在大行星引力的反复撕扯下,早已经扩散成一条宽广的“尘埃河”,因此即使哈雷彗星的轨道已经离开地球老远,地球也还是能看到哈雷彗星很早以前喷出的尘埃,如下图:

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  哈雷彗星喷出的尘埃。来源:Hughes et al. (1989)

  显然,要回答一开始的问题,必须要考虑大行星的影响。毕竟流星尘埃云的形成绕不开大行星的引力摄动,而轨道和地球严格交叉的彗星也凤毛麟角,我们之所以能欣赏流星雨,还要感谢各大行星(尤其是木星)的帮忙。

  那问题就变得复杂了。

  别的先不说,先说地球对尘埃云的影响。地球穿过流星云这一过程,客观上也是地球在为行星际空间“除尘”的过程,其最直接的影响是地球在尘埃云中间划开一道比较“干净”的区域,比如地球在穿过大名鼎鼎的狮子座流星雨(Leonids,00013 LEO)的尘埃云之后,就留下这么几条“干净区”:

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  地球在狮子座流星雨的尘埃带中划出的“干净区”。来源:Jenniskens (2006), p. 233

  在经过足够长的时间之后,如果尘埃云还没消散或移到别处,那地球就可能将尘埃云分成两“瓣”,在地球轨道面上面一点和下面一点的流星体密度略高,这会使得我们看到来自同一个流星雨的两“支”。最经典的例子就是恩克彗星(2P/Encke)带来的金牛座南流星雨(Southern Taurids,00002 STA)和金牛座北流星雨(Northern Taurids,00017 NTA):

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  如果在彗星的升、降交点都有这种效应,那我们就应该观察到来自同一颗彗星的4个流星雨。如恩克彗星同时也是6月的白昼金牛座β流星雨(Daytime beta Taurids,00173 BTA)和白昼英仙座ζ流星雨(Daytime zeta Perseids,00172 ZPE)的母体(因为恩克彗星的轨道十分接近黄道,而且其尘埃云十分古老,已经很难分清哪一支是升交点流星雨、哪一支是降交点流星雨了)。

  故事还没完。

  彗星在大行星(主要是木星)引力的操控之下,其轨道形状会周期性地发生变化,这一现象被称为古在效应(Kozai mechanism,也称古在机制)。其偏心率和轨道倾角会此消彼涨。有时彗星会在低偏心率但高倾角的轨道下运行,有时则反过来,在高偏心率但低倾角的轨道下运行。在这一过程中,彗星轨道会从两种不同角度和地球轨道发生交叉。由于每次交叉都分别涉及一次升交点和降交点的交叉,因此我们可以看到来自这颗彗星的4组流星雨。如果再考虑上面提到的“南北支”效应,则一颗彗星一共可以产生8个流星雨。

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  古在效应的动画。来源:https://www.cfa.harvard.edu/research/ta/kozai-lidov-mechanism

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  小行星2007 CA19在古在效应影响下,升、降交点随时间的变化。横轴为时间,纵轴为日心距。可见每个交点会以2种方向经过地球轨道(R=1 AU处)。来源:Babadzhanov et al. (2015)

  对于短周期彗星来说,古在效应的再现周期为好几千年,很少有彗星能完整地在一个轨道上呆这么长时间。唯一一个比较确定地能产生完整的8个流星雨的彗星是96P/Machholz麦克霍尔兹彗星(及其碎片):象限仪座流星雨(Quadrantids,00010 QUA)、白昼白羊座流星雨(Daytime Arietids,00171 ARI)、宝瓶座δ南流星雨(Southern delta Aquariids,00005 SDA)、宝瓶座δ北流星雨(Northern delta Aquariids,00026 NDA)、船帆座κ流星雨(kappa Velids,00784 KVE)、船尾座θ流星雨、鲸鱼座α流星雨和十二月天龙座α流星雨(December alpha Draconids,00334 DAD)(参见A. Abedin的博士论文,2016)。有学者认为其他几颗小行星也能产生完整的8个流星雨(比如2007 CA19,参见Babadzhanov等人,2015)。此外,彗星会因分裂而产生更多的彗星,也可能会突然有爆发性活动而产生一道独立于主尘埃云之外的尘埃带(filament),因此会出现升/降交点有多于一个流星雨的情况。比如恩克彗星在6月前后会产生的白昼金牛座β流星雨和白昼英仙座ζ流星雨,而在10-11月期间会产生金牛座南流星雨、金牛座北流星雨、十月白羊座南流星雨(Southern October delta Arietids,00028 SOA)、十月白羊座北流星雨(Northern October delta Arietids,00025 NOA)、及金牛座s流星雨(s Taurids,00628 STS)。3200号小行星“法厄同”(3200 Phaethon)与双子座流星雨(Geminids,00004 GEM)联系在一块,但其碎片2005 UD又与白昼六分仪座流星雨(Daytime Sextantids,00221 DSX)有关联。

  总之,一颗彗星最多可以与8个流星雨有关。

發布單位:臺北市立天文科學教育館 觀測方式:vtype_3.jpg vtype_4.jpg 

  C/2015 V2(Johnson)彗星於6/5最接近地球,相距僅0.811AU,而後於6/12過軌道近日點,距離稍遠至;在這段期間,是這顆彗星最亮之時,估計可達9等左右。由牧夫腰部向南往室女腳部與長蛇尾部的方向前進,幾乎整夜可見,上半夜觀測條件比較好。

  其餘關於這顆彗星的資料,請見天象預報 > 2017/05/29 C/2015 V2 (Johnson)彗星衝

發布單位:臺北市立天文科學教育館 觀測方式:vtype_3.jpg vtype_4.jpg 

  C/2015 V2 (Johnson)彗星衝,預測亮度可達7-8等,在牧夫座腰部,整夜可見,觀察條件良好,此時的彗星距離地球約0.821AU。建議利用口徑5-8公分以上的望遠鏡觀察或天文攝影方式記錄這顆彗星。

  C/2015 V2將在6/5最接近地球(地距0.811AU),6/12通過近日點(日距1.64AU),這段期間是它最亮的時候,亮度預期可增至約7等。此時的彗星在室女座腳部,幾乎整夜可見,但上半夜觀察條件佳。在此同時,在武仙座與蛇夫座間還有亮度與2015 V2彗星差不多的41P彗星,兩者相距約50度,可利用鏡頭稍廣一些的鏡頭一併捕捉。

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2017/05/29凌晨0時,41P彗星和C/2015 V2彗星所在位置示意圖。
以上示意圖由Stellarium軟體產生。

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