有趣天文奇观

发布单位：可观自然教育中心暨天文馆

大家在网上看到一些深空天体照片时，是否觉得照片的颜色十分艳丽？但其实这些照片大部分都是由科学家自己「上色」，并非反映这些深空天体的真实颜色，究竟这些颜色有什么特别意义呢？

科学家最常用的一种上色方法为RGB颜色模型，科学家先用三张滤镜拍摄三张不同的照片，然后把三张照片分别填上红、绿、蓝三种颜色，再把它们重叠合成。最后进行一些光暗调节后，便会成为我们在网上经常看见的深空天体照片。

那么我们应该如何选择用什么滤镜去拍摄一张照片呢？这要根据该天体所发出的光谱而定。每个深空天体都会发出一种特定的光谱，而当中会有某种特定波长的光的线段比较强，我们就选择一些包含该特定波长的滤镜。

图片 1：M51在可见光的光谱
Credit: Stellarscenes, Naoyuki Kurita

笔者曾使用这个方法拍摄出M51涡状星系的相片，我们可以看见上图红色圈中有几条特别明显的发射线，于是笔者分别选择了425nm、520nm及Hα（656nm）滤镜，作为蓝色、绿色及红色的相片，在进行一些光暗调整后，会得出下图的结果。

图片 2：笔者拍摄的M51

图片 3：哈勃太空望远镜所拍摄的M51
Credits: NASA, ESA, S. Beckwith (STScI) and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

我们可以看见照片中不同位置有不同颜色，而这正与M51的发射线有关，当某种颜色愈明亮，代表某种特定发射线愈强，亦暗示对应该发射线的特定化学物质在该天体中该位置的丰度。以图片2中的红色为例，红色所代表的最主要为Hα线，这种线大多源自于一些早期较高温的恒星附近的电离氢，而这些恒星大多集中在星系的旋臂，所以我们可以看到M51中旋臂位置中有较多的红色。

同一个原理亦可应用至其他颜色上，当我们了解到相片中的颜色所代表的波长，便能知道这些发射线的来源，从而了解不同恒星或物质的分配。所以下次大家在欣赏一张天文照片时，不妨了解一下相片背后用了什么滤镜拍摄以及它的光谱，从而了解该天体的化学物质组成及分布。

可观自然教育中心暨天文馆
实习生谢梓淇

发布单位：台北市立天文科学教育馆

汤博区（Tombaugh Regio）是冥王星著名的心形结构，在NASA的新视野号任务于2015年拍摄这颗矮行星后成名。新研究表明汤博区控制着它的大气循环。冥王星的稀薄大气层主成分是氮，以及少量的一氧化碳和甲烷。冷冻的氮气也覆盖在冥王星的表面并呈现心脏的形状。在白天，薄薄的氮冰变暖蒸发成气体；在晚上，气体凝结再次结冰。如同心跳一般，在矮行星周围泵送氮气。最近发表在《Journal of Geophysical》期刊研究表明，这现象推动冥王星的大气层沿其自转的反方向吹拂（retro-rotation），当气流接近地面时，它会传递热量，冰粒和霾颗粒，并在北部和西北部地区形成深色条纹和平原。作者表示冥王星即使大气密度很低，其大气与风也会影响表面。

冥王星表面的大部分氮冰位于汤博区，它的“左心”是一个1,000公里宽的冰盖，位于3公里深名为史波尼克高原（Sputnik Planitia）的盆地中，该地区因地势低而拥有大部分的氮冰。“心脏的右瓣”则是由延伸到盆地的高地和富氮冰川所组成。研究团队从新视野号飞越中获取观测数据，后使用天气预报模型模拟氮循环，并评价了风如何吹过地表。发现冥王星在“一年中”的大部分时间里，在其表面4公里以上吹西风，这是汤博区的氮在北部蒸发并在南部变成冰时所触发。研究人员还发现史波尼克高原的高悬崖会将冷空气困在盆地内部，使气流在流经西部地区时变得更强。这些来自汤博区的风能解释为什么史波尼克高原的西部拥有深色的平原和风条纹。因为风可以传递热量使表面变暖，使冰更快升华，并降低反射率，此外风也会传递和沈积深色颗粒，使表面条纹颜色变深。如果冥王星的风向不同，则它表面景观可能会完全不一样了。（编译/台北天文馆李瑾）

资料来源：Science Daily

发布单位：台北市立天文科学教育馆

2020年2月3日，美国佛罗里达天文爱好者Martin Wise在太阳南半球发现一个挣扎着要诞生的黑子群，可惜，诞生活动失败了！这场挣扎活动的具体表现就是在太阳表面出现一个约行星大小的磁沫（magnetic froth）。Wise是在他的自家后院天文台捕捉到了这场骚乱。下方照片是Wise使用口径120mm的望远镜，透过钙-K滤镜（Calcium K-line filter，CaK，波长393.4纳米）拍摄的太阳大气影像，清楚呈现太阳磁场网络中的白色磁沫，这就是黑子浮现的地方。如果这场黑子群能成功诞生，它将属第25太阳活动周期这个大家等待已久的新一轮太阳活动周期。之所以能知道它属于第25活动周期，是因为从太阳动力观测卫星（Solar Dynamics Observatory，SDO）测量到的磁沫磁极性是+/-，与第25活动周期的磁场模式相符。

Ca-K滤镜拍摄的太阳磁场影像。Credit: Martin Wise on February 2, 2020 @ Trenton, Florida, USA

根据美国海洋大气局（NOAA）太空气象预报中心（SWPC）于2019年12月初提出的预报：第25活动周期应在2020年4月开始（+/-6个月），极大期将发生在2025年7月（+/-8个月），强度与第24活动周期差不多，属于比较弱的活动程度。此外，如果SWPC预测正确，那么第24活动周期跨越了11.4年，将是有纪录以来第7长的太阳活动周期。（编译/台北天文馆张桂兰）

资料来源：Spaceweather.com

发布单位：台北市立天文科学教育馆

高光度超新星（superluminous supernova）是宇宙中最亮的爆发事件，自爆发后数个月的时间内所辐射出的能量相当于太阳整个生命周期发出的总辐射量，在它们最亮的期间，甚至可比拟它们宿主星系的总亮度。位在2.38亿光年远的NGC 1260星系中，SN 2006gy曾是迄今已知最亮的高光度超新星爆炸事件，也是这类事件中被研究最多的其中之一；但即便如此，天文学家仍不清楚这样的超新星是怎样形成的。瑞典斯德哥尔摩大学（Stockholm University）与日本研究学者透过这颗超新星的光谱中发现它含有大量中性铁元素，以前从未在其他超新星或其他天体中发现这样的状况。他们终于找到可以解释这个事件的光谱中那些特别的发射谱线（emission line）从何而来，以及这个超新星发生的原因。

SN 2006gy超新星。Image: Fox, Ori D. et al. Mon.Not.Roy.Astron.Soc. 454 (2015) no.4

由于天体中的铁元素通常是游离化的，即其原子结构中的电子总会损失几颗而成为带正电的阳离子。从未有人将SN 2006gy的未知发射谱线与未损失任何电子的中性铁光谱比对过。Anders Jerkstrand等人首度尝试进行这样的比对，最后惊讶地发现那些观测到的未知发射谱线，居然一一与中性铁谱线对上了。更让他们惊讶的是：他们发现要形成这样的谱线，所需铁元素数量非常庞大，至少是1/3倍太阳质量这么多。这个发现直接排除一些有关SN 2006gy的旧有解释理论，例如：有个Ia型超新星刚好位在SN 2006gy后方这样的理论就被摒弃了。

根据最新理论，SN 2006gy的前身恒星是由一颗与地球差不多大的白矮星，和一颗富含氢元素的大质量恒星所组成的双星系统，两者互绕轨道非常接近，大约仅相当于太阳系的大小。当富氢恒星的内部点燃最后一轮的核融合反应，外层大气包层开始膨胀，白矮星被富氢恒星的包层包围吞噬，逐渐旋落至富氢恒星的核心。当抵达核心时，这颗不稳定的白矮星发生爆炸，形成所谓的Ia型超新星（Type Ia supernova）。超新星爆炸时向外抛出的物质撞击到原本持续向外膨胀的包层，因而造就了SN 2006gy闪瞎人的超高光度。这样的论点将启发天文学家重新检视并建立关于双星系统演化以及白矮星爆发所需必要条件的理论。（编译/台北天文馆张桂兰）

资料来源：瑞典斯德哥尔摩大学

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：    ★★

2020/2/10 21:56，水星达今年第一次东大距的位置。此时水星与太阳之间的日距角约为18.2度，日落时在西偏南方，仰角约15度，亮度约-0.6等，受黄昏暮光的影响并不是那么容易看见。建议可用双筒望远镜或拍照方式协助观赏。

由于水星是内行星，平时都在太阳附近难以观察，但当水星来到所谓的「大距」位置，从地球上所见的水星离太阳最远（通常发生于太阳-水星-地球三者联机接近直角，水星位于这个角顶点位置时），届时在日出或日落时所见的水星仰角最高，最容易观看。其中，当水星位于太阳以东时称为「东大距」，见于日落后的西方天空；位于太阳以西时为「西大距」，见于日出前的东方天空。

如果能利用望远镜观察水星，可看到本次水星东大距时的形状大约呈半圆形，相位为0.55。不过此时的水星视直径只有6.97角秒，最好使用口径20公分以上的望远镜来观察其盘面的形状。

本次水星东大距时，水星位于宝瓶座。仰角高一点的地方可以看见金星，可以一并欣赏喔！

2020年日落时所见的水星仰角与方位。取自2020年天文年鉴。

（编辑/台北天文馆王彦翔）

http://moon.bao.ac.cn/

中科院国家天文台依据嫦娥一号拍摄数据制作的中国首个三维月球影像。中国探月工程的科研成果发布在国家天文台月球与深空探测研究部中国探月工程地面应用系统网站上。
版权所有：http://moon.bao.ac.cn/

发布单位：台北市立天文科学教育馆

旅行者2号（台湾名：航海家2号）的旅程有一些颠簸。2020年1月25日星期六，旅行者2号没有执行排定的动作，将机身旋转360度以校准其搭载的磁场检测仪器。之后对旅行者2号的遥测分析显示，原排定的任务命令出现了不明延迟，使得太空船上两个系统的运作时间重叠，这微小的失误使得旅行者2号功率暂时提升，马上耗尽了可用的电源。

意外马上触发了工程师已经预先编写的自动保护程序，在出现系统故障时能自动关闭太空船上的科学仪器，避免造成永久性的损害。团队花了几天的时间来评估情况，因为旅行者2号离地球的距离大约185亿公里。以光速行进的无线电讯号到达太空船需要17个小时，而太空船的回覆又需要17个小时才能抵达地球。工程师不得不等待大约34个小时，才能确定他们的命令是否对太空船有效。截至2020年1月28日，旅行者2号的工程师已经重新启动了太空船上的仪器，但尚未恢复观测数据的纪录，该团队正在检查其它设备的状态，并致力于使旅行者2号恢复正常运行。

旅行者1号及2号的电源来自放射性核衰变，将热量从放射性物质的衰变转变为电能，为太空船提供动力。由于放射性物质的自然衰减，旅行者2号的功率每年下降约4瓦，NASA在2019年才关闭了它的「宇宙射线子系统仪器」的加热器，以减低功耗保持仪器继续运行。

旅行者2号与旅行者1号于1977年一起发射升空，40余年来，它们不可思议的持续运作至今。但是旅行者号不是只有面对电源的问题，许多仪器甚至通讯系统还是得保持一定的温度才能继续运作，工程师必须绞尽脑汁榨出太空船任何一点点的废热，才能为史上最长寿的太空船尽量延长工作年限。（台北天文馆虞景翔/编译）

资料来源：NASA

发布单位：台北市立天文科学教育馆 丨 观赏方式：  ☆

北京时间2020年2月4日上午10:00，阿波罗型小行星2013 BA74近地，距地球仅0.00943AU，这是近期较接近的小行星之一，虽以天文单位来看似乎很近，但换算成常用的单位，实际上还有140万公里以上的距离。

阿波罗型小行星是以小行星阿波罗为首命名的一群近地小行星，「(1862) 阿波罗」则是这一群中最早被发现的小行星。这些小行星的轨道半径大于地球轨道半径，但却会横越过地球轨道，其中有些非常接近地球，而对我们的地球造成威胁。

近地天体（Near Earth Object）为太阳系内其轨道接近地球的天体，其中一细项为潜在危险天体（Potential Hazard Object），是指近地轨道交会最短距离（Minimum Orbit Intersection Distances）小于0.05个天文单位且直径大于150公尺以上的物体，本次飞掠的2013 BA74，虽然距离非常接近地球，但是它的大小远不足以成为潜在危险天体，即便坠向地球时，在进入大气层的期间便会燃烧殆尽。（编辑/台北天文馆许晋翊）

2013 BA74飞掠地球，距地球仅0.00943AU，图源为喷射推进实验室。

发布单位：台北市立天文科学教育馆

由美国国家科学基金会出资兴建的DK井上太阳望远镜，2020年1月30日发布了其所拍摄的第一张太阳表面影像，可清楚地辨认出太阳表面30km大小的活动细节，是有史以来最高解析度的太阳表面影像。

影像中可以看到一颗颗明亮的中心被称为米粒组织，是太阳表面气体对流造成的现象，明亮的部分气体受热上升，冷却后再从灰暗的边缘下沉。至于灰暗的边缘偶尔出现的明亮颗粒，天文学家认为与太阳磁场将表面能量导引至日冕有关。由于太阳光十分强烈，望远镜的焦点部分温度甚至可以融化金属，因此营运团队每天晚上都得准备相当于一整个游泳池的冰，并搭配专门的冷却系统才得以冷却望远镜。

D. K.井上太阳望远镜设置于夏威夷的哈莱亚卡拉火山上，主镜口径为4.24公尺，可观测波长400到2000奈米的光。这座望远镜是以出生于夏威夷的日裔美国人井上建（英文名：Daniel Ken Inouye）所命名，井上建在第二次世界大战期间曾与美军第442步兵战斗团参与欧洲战事，并在2000年获颁美国最高荣誉的荣誉勋章；战后当选夏威夷第一届众议员，1963年起出任参议员，2010至2012年逝世前还担任参议院临时议长，是美国史上官阶最高的亚裔政治家。为了表彰他对夏威夷的贡献，2017年檀香山国际机场也改以他的名字命名。（台北天文馆王彦翔/编译）

https://interesting-sky.china-vo.org/wp-content/uploads/2020/01/DKIST-First-Light-MZ-crop1-loop_FHD-H264.mp4

资料来源：Astronomy Now

CBET 4708 & MPEC 2020-A72消息，2020年1月5日宣布发现一颗彗星，亮度18等，天文学家利用夏威夷大学ATLAS（Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System，小行星撞击预警系统）巡天观测，拍摄于2019年12月16日的图像，0.5米的反射镜+CCD。这颗彗星被命名为C/2019 Y1 (ATLAS)。报告放置到PCCP网页上时，埃内斯托·吉多（Ernesto Guido）对它进行了跟踪测量。通过一个0.6米f/6.5反射镜+CCD从X02望远镜直播网络（智利El Sauce）获得的28次未经过滤的曝光，每个曝光30秒，于2019年12月20日从X02望远镜上远程获取，表明该天体是一颗中心凝结剧烈的彗星，直径约为15弧秒的漫射不规则形状，在PA 90中拉长。
M.P.E.C. 2020-A72，将以下初步轨道元素分配给彗星 C/2019 Y1: T 2020 Mar. 15.54; e= 1.0; Peri. =  57.20; q = 0.84;  Incl.= 73.40
MPEC和CBET都没有提到R.J.Bouma在Comets-ml邮件列表中指出的关于这颗彗星与“Liller”群体的关系。(comets C/1988 A1 Liller，C/1996 Q1 Tabur，C/2015 F3 SWAN)
by 埃内斯托·吉多（Ernesto Guido）

https://www.sott.net/article/426895-New-Comet-C-2019-Y1-ATLAS