天文小道

2020/11/15晚上20:00的星空 1.傍晚天黑之後，白色的木星和淡黃色的土星在西南邊天空，鄰近人馬座M75球狀星團，兩者之間的距離會愈來愈接近，12/21是木星和土星最接近的時候，但它們在傍晚西南邊的仰角高度也愈來愈低。其中， 11/01 18:00，木星-2.2等，土星+0.6等，兩者相距約5.5度，南偏西方仰角約40度； 11/16 18:00，木星-2.1等，土星+0.6等，距離縮減到約3.5度，西南方仰角約35度； 12/01 18:00，木星-2.0等，土星+0.6等，距離僅剩約2.2度，西南方仰角30度； 12/16 18:00，木星-2.0等，土星+0.6等，距離僅約0.6度，西南方仰角約20度，月齡1.8的眉月在它們的下方接近地平面處； 12/21 18:00，木星-2.0等，土星+0.6等，距離僅約0.1度，西南方仰角約16度； 2021/01/01  18:00，木星-1.9等，土星+0.6等，相距約1.2度，西南方仰角約10度。 2. 紅色戰神－火星在傍晚的東到東南方天空，仰角從11月初的25度快速增加到50度，但亮度從月初的-2.1等快速降至月底的-1.1等，視直徑也從20角秒減少到14.5角秒。雖然亮度在一個月內降了1個星等，但以肉眼觀察通常不會有太大感受，而且它在亮星貧乏的秋季星座雙魚座中，所以仍然會覺得它很亮～ 3. 11/2-4一年中，正午時間最早的日子，臺北地區這幾天的正午時間為11:37。其他細節詳如下方第13點。 4. C/2020 M3（ATLAS）彗星於10/26過近日點（1.27AU）後預定在11/8達到最大亮度，約可達8等左右，位在獵戶座參宿七和肩膀的參宿五之間，幾乎整晚可見，觀測條件良好。相關照片和彗星訊息可參考吉田誠一彗星網 http://www.aerith.net/comet/catalog/2020M3/2020M3.html 。 2020/11/1-12/31的凌晨0時，C/2020 M3(ATLS)彗星所在位置示意圖。 5. 11/11水星西大距，是水星最適合觀察的時機之一，只是要早點爬起來喔！亮度-0.6等，天亮前東方低空仰角約18度的地方。在他上方約5-6度遠之處是室女座角宿一，角宿一上方約5-6度遠之處則是明亮的金星，金星上方約20度遠之處是殘月。四者幾乎排成垂直於地平面的一直線，可以用稍廣一

下面這幅影像是歐南天文台(ESO)甚大望遠鏡(Very Large Telescope, VLT)拍攝的行星狀星雲NGC 246，因其如同人類頭蓋骨模樣的特異外型而被暱稱為「顱骨星雲（Skull Nebula）」或「骷髏星雲」，有的業餘天文愛好者則稱它為「小精靈星雲（Pac-Man Nebula）」。這個星雲位在鯨魚座方向，距離地球約1600光年，這是一顆類太陽恆星演化到末期，外層大氣向外擴張所致，而殘餘的核心部分則演化成星雲中央的那顆白矮星。 天文學家好幾世紀前就已經知道這個星雲的存在，但直到2014年天文學家研究後才發現，星雲怪異的外型是牽涉到白矮星與另一顆相距約500AU的恆星組成密近雙星，然後又與約1900AU遠的第三顆恆星互繞的結果。這是第一個發現在其中心有三合星系統的行星狀星雲。 不同的元素在不同的溫度和環境下會發射出不同波長的光，天文學家可藉以追蹤天體的化學組成和結構等各項特徵。畫面中紅色部分是氫元素觀測結果，而淺藍色則是氧元素觀測結果。 資料來源: ESO , 2020.10.30

天文學家透過阿塔卡瑪毫米/次毫米電波陣列(Atacama Large Millimeter/submillimeter Array，ALMA)對木衛一(Io，埃歐)進行觀測，首度呈現出火衛一活躍的火山活動對其大氣的直接影響程度。 火衛一是木星四大伽利略衛星中最靠近木星的一顆，也是太陽系中火山活動最活躍的衛星。在其表面已鑑別出400多座活火山，三不五時就會噴出含硫氣體，使得火衛一表面被凍結在表面的含硫物質染上了黃、白、橘、紅等繽紛色彩。 火衛一有大氣層，只是稀薄得不行，濃度只有地球大氣的10億分之一而已。但就這稀薄得不得了的大氣層，讓天文學家得以透過它一窺火衛一的火山活動，再藉以了解火衛一的內部結構，以及色彩繽紛的地表下正在發生甚麼事。 先前研究曾顯示木衛一大氣中主要成分是二氧化硫氣體，但是，雖然這種成分通常源自火山活動，天文學家仍不清楚這些二氧化硫氣體究竟是直接來自火山活動，還是堆積在地表的二氧化硫冰受到陽光照射後直接昇華成氣體的結果？為了區別到底是哪種過程，這些天文學家動用ALMA，觀測發生木衛一食發生時，木衛一進入（初虧-食既）和脫離（生光-復圓）木星影子的影像。 當木衛一進入木星影子時，沒了陽光直接照射，木衛一表面氣溫將低到讓二氧化硫無法維持氣態而凝華在木衛一表面。這時候，木衛一大氣中若還有二氧化硫氣體，那麼當然就是火山活動即時補充的結果，換言之，此時偵測到的二氧化硫氣體含量就是火山活動的影響度。 在ALMA精密測量之下，天文學家首度清楚的觀測到從活山噴出的二氧化硫（SO2）和一氧化硫（SO）煙流（plume）。從這些觀測影像，天文學家估計木衛一大氣中有30-50%的這些氣體是直接來自活火山的結果。 此外，ALMA影像還顯示有第三種來自火山的氣體：氯化鉀（KCl），而且發現氯化鉀的地方並沒有同時發現二氧化硫和一氧化硫，這表示在木衛一各個火山下的岩漿庫並不相通。 木衛一的火山活動之所以這麼活躍，是因為它和我們月球一樣，是以同一面面對木星，再加上以橢圓軌道繞木星公轉過程中距離遠近改變，木星對木衛一的重力強度也會隨之改變，使木衛一不斷變形，內部受到強烈摩擦所致，這種現象稱為「潮汐加熱（tidal heating）」。此外，來自其他衛星，例如木衛二（Europa歐羅巴）和木衛三（Ganymede加尼米德）等的重力拉扯也加劇了木衛一的潮汐加熱現象，造成像直徑超過200公

當你在橋上看風景，你也是他人眼中的風景。著名天文學家兼科普作家卡爾‧薩根（Carl Sagan）建議航海家1號向太陽系外航行到離家數十億公里遠時，回頭拍張地球影像，這張讓無數人傳頌欣賞的地球影像，現在甚至被暱稱為「淡藍小點（Pale Blue Dot）」。可是你知道嗎？從某些遙遠的系外行星表面，其實也可以反過來觀測到地球的生物指標喔！ 到底哪些恆星系統可以發現地球上的生命?關鍵就在地球繞太陽公轉的黃道面上。美國藝術與科學學院(College of Arts and Sciences)暨康乃爾大學卡爾‧薩根研究所(Cornell's Carl Sagan Institute)天文學家Lisa Kaltenegger，以及理海大學(Lehigh University)物理學家Joshua Pepper，已從凌日系外行星巡天觀測衛星(Transiting Exoplanet Survey Satellite，TESS)的星表中，鑑別出在其適居區可能有類地行星的1,004顆主序星，這些主序星全都距離地球在300光年以內，有些甚至明亮得在地表用肉眼就看得到，如果它們剛好位在與地球、太陽在同一視線方向上的話，那麼這些距離很近、又能觀測到地球凌日現象的系外行星上的外星人，便有機會能偵測到生命遺留在地球大氣層中的化學痕跡。 剛好與地球-太陽在同一視線方向上，能觀測到地球凌日的系外行星，應該只占所有系外行星中的很小一部分。所以這上千顆已鑑別出或許能觀測到地球凌日的系外行星都值得予以注意，如果發現哪一顆可能有活躍的生物圈特徵，那麼或許該行星上就有[人]正在看著地球呢!而若這些[人]是智慧生物，那麼或許有一天它們會發現地球，甚至來到地球，和我們來個[第三類接觸]也說不定。為了這個[或許]，Kaltenegger和Pepper繪製了得優先注意的星圖，在明年韋伯太空望遠鏡啟用後，期望能從中獲得有效的訊息。 資料來源： Phy.org , 2020.10.21

 仙女座星系（Andromeda galaxy, M31）是離銀河系最近的大型星系，大約250萬年遠。天文學家估計：由於仙女座星系正以每秒110公里的高速衝向銀河系，大約50億年後，這兩個星系將碰撞合併。所以，在M31逐步向銀河系靠攏的過程中，地球的天空景觀將漸漸地改變。不過AMIGA計畫（Absorption Map of Ionized Gas in Andromeda）提出的最新研究結果顯示:其實不用等上幾十億年，因為這個合併過程已經開始了! 圖一：想像中數十億年後，仙女座星系直徑比滿月直徑還大6倍時的景象。 Original background shot of the moon by Stephen Rahn. Andromeda galaxy image via NASA. Composite photo by Tom Buckley-Houston. AMIGA研究者利用哈伯太空望遠鏡取得的M31星系影像進行研究，在2020年初時就發現M31周圍有龐大的氣體暈 。像M31和銀河系這類星系，周圍都有被氣體、塵埃、遊蕩的恆星和暗物質等包圍的結構，稱之為「星系暈（galactic halo）」。星系暈通常非常暗，肉眼極難察覺它們的存在；天文學家是透過M31後方極遙遠的類星體發出的光被其星系暈吸收的狀況來測量M31星系暈的大小。結果讓這些天文學家們相當驚訝，因為星系暈綿延到比先前已知的邊界還遠很多的地方，事實上，已經綿延到130萬光年遠，大約是M31到銀河系距離的一半左右，甚至在其他方向綿延得更遠，達200萬光年左右。 圖二：天文學家利用43個類星體（橘色圓點）所繪製出的仙女座星系氣體暈（紫色光暈）的範圍。Credits: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI) 那麼，這意味著銀河系和M31的星系暈已經短兵相接了嗎？由於我們身在銀河系中，很難去偵測到真正的銀暈範圍到哪裡，但因M31和銀河系的大小與外型非常相近，天文學家因而大膽的猜測銀河系的銀暈大小應該和M31星系暈相去不遠。若此為真，那麼，M31和銀河系的星系暈的確已經交鋒，換言之，銀河系和M31的碰撞合併事件其實已經開始拉開序幕。 隨著M31愈來愈靠近銀河系，它的視直徑（看起來的大小）就隨時間愈來愈大。圖一中顯現的M31視直徑已經是滿月直徑的6倍左右，不過實際看到的M31不會如