跳至主要內容

館長隨筆

 

金星大氣中的生命跡象頁首

 

科學家在金星的大氣層中發現了微量的磷化氫,由於這種化合物可由微生物生成,而金星上暫時未有其他已知機制可生成這些磷化氫,因此科學家推測金星上可能有微生物。

磷化氫由一個磷原子和三個氫原子組成,對大型生命體而言是一種有毒氣體,但卻可由微生物釋放出來。磷化氫在地球、木星及土星上都可以找到,但在其他岩石行星例如金星上,生成這種化合物的機制十分有限。科學家先後透過位於夏威夷的JCMT望遠鏡及智利的ALMA望遠鏡,以選定的毫米級波長觀測金星的大氣時,發現光譜上出現磷化氫的吸收線,意味金星大氣層存在著磷化氫。

這次在金星發現的磷化氫濃度推斷約為20 ppb,即每十億個分子中約有二十個磷化氫分子,雖然分子數量非常少,但亦無法由其他已知的來源包括陽光、火山、閃電等生成,若不是有些未知的化學反應,剩下的一個可能性就是有微生物在作怪了,你認為呢?

20200915 金星
圖片鳴謝: ESO/M. Kornmesser/L. Calçada

更多資訊: https://www.eso.org/public/news/eso2015/

刊登日期:2020年9月15日

維斯特盧2及古姆29頁首

 

圖中是一張由哈勃太空望遠鏡拍攝的近紅外光影像,右方可見一個由數以千計的恆星組成的星團,稱為維斯特盧2,它旁邊有一個顏色豐富的古姆29星雲。

古姆29星雲位於船底座,距離我們20,000光年遠,是一個顏色豐富並擁有多條星雲柱的恆星誕生活躍區域。維斯特盧2星團擁有大量高溫、明亮及大質量的年青恆星,它們釋放出強勁的恆星風,將古姆29星雲上的分子向外推,在該星團周圍形成一個巨大空洞。圖中眾多的藍色光點是銀河系中和我們距離較近的恆星,和這個星團及星雲無關。

20200914 維斯特盧2及古姆29
圖片鳴謝: NASA, ESA, the Hubble Heritage Team (STScI/AURA), A. Nota (ESA/STScI), and the Westerlund 2 Science Team

更多資訊: https://hubblesite.org/contents/media/images/2020/15/4667-Image

刊登日期:2020年9月14日

哺乳動物免疫系統對假想太空細菌的反應頁首

 

人類一直努力不懈地尋找外星生命,科學家相信太陽系中可能有不止一個天體存在孕育生命不可或缺的液態水,加上在太空隕石中也不時能找到組成生命基本結構單元之一的胺基酸,外星微生物的存在看來也是有可能的。在將來,假如有太空人前往其他天體,甚至採集岩石樣本帶回地球,亦有可能接觸到由特殊胺基酸構成的外星微生物。如果這些微生物具侵襲性的話,人類的免疫系統是否有能力抵禦這些太空細菌呢?

科學家以小鼠為實驗對象,測試哺乳動物免疫系統對由隕石中兩種常見胺基酸組成的肽有何反應。結果發現當小鼠的T細胞(免疫反應的關鍵細胞)暴露於這種肽時,其活化度只有15%及61%,跟暴露於由地球常見胺基酸所組成的肽時的表現較差。這意味著當人類接觸到外星微生物時,免疫系統未必能有效地作出反應,增加外星探索任務的潛在風險。

20200902 火星車毅力號
圖片鳴謝: NASA/JPL-Caltech

更多資訊: http://www.exeter.ac.uk/news/homepage/title_807010_en.html

刊登日期:2020年9月7日

圭表頁首

 

館長年紀小時曾被一位學姐作弄,那位學姐問我:有什麼方法可以跳過自己的影子?我心想,影子最短的時間我必定能跳過,那時我就下定決心要找出何時影子的長度最短,在一天內,我在不同的時間走上天台用粉筆記錄影的影子長度,發現了在正午太陽在頭頂時,影子的長度最短。

得知這個現象後,我已經將學姐給我的難題忘記得一乾二淨,反而開始研究影子的長度跟時間的關係,後來我更發現,在同一時間不同月份,影子的長度也會不同,夏天的影子會比冬天的短。

原來這正是中國古天文儀器圭表的原理。圭表是中國最古老的天文儀器,用太陽影子的長度來定二十四節氣;在古時,農夫就是以二十四節氣來決定重何時播種,何時收割,所以就如上集的描述—這是一件跟糧食生產有關的天文儀器!

動動腦筋
1. 在香港,每年有兩天大約在中午時分會發生「立竿無影」現象,在這刻萬物的影子都消失了,你可知道為什麼呢?

20200902 圭表

刊登日期:2020年9月2日

渾儀(下)頁首

 

上集提到,中國古天文學家利用渾儀測量天體的位置。

要操作渾儀,首先要認識中國古天文二十八宿的概念。古時的觀測者要表示天體的位置時,會利用二十八宿作為參照位置。渾儀的其中一個環刻上了二十八宿的名字。

渾儀主要的結構可分成外、中、內三層,分別為外層的六合儀,中層的三辰儀和內層的四遊儀,四遊儀是由四遊環、天軸和窺管所組成。當中一些圓環是固定的,有些則可以轉動,它們都蘊含了不同的天文概念,例如二十八宿、天赤道、黃道和二十四節氣等。

看到這裡是不是有點頭昏腦脹?等一等,請暫時放下渾儀複雜的結構。渾儀除了是天文儀器外,也是一件精雕細琢的藝術品。如有機會到天文公園,記著找個靚位置跟渾儀打卡,並好好留意它的特徵和當中的天文知識,細味古人的智慧。

動動腦筋
1. 渾儀上有多少個圓環?
2. 渾儀上可轉動的圓環都是沿著同一條軸來轉動的。這條軸指向甚麼方向?

20200826 渾儀

刊登日期:2020年8月26日

七夕:牛郎織女重聚的日子頁首

 

適逢七夕(農曆七月初七),相傳牛郎和織女終於可在天上重聚!織女是天帝的孫女,能織出許多絢爛的雲彩。她與凡人牛郎相愛,卻被王母以銀河將他們分隔。被迫分開的兩人十分傷心,天帝不忍看到織女牛郎天人相隔,最終答應他們每年可在七夕這天,通過鵲橋跨越銀河相會。

事實上牛郎和織女星相距16光年,並不能於每年農曆七月初七相聚 。然而浪漫的七夕已演變成不同地方的節慶,有各項的慶祝活動,如吃油炸點心「巧果」、放煙花以至被視為情人節等等。雖然香港不如其他地方有慶祝七夕的傳統,但我們亦能以觀星認識牛郎織女。

牛郎星又名河鼓二,屬於天鷹座,是全天排名第12亮的恆星。而織女星則屬於天琴座,更是排名第5亮的恆星呢!除了牛郎織女,在附近你還會看到另一顆亮星與牛郎和織女星組成三角形,它就是天鵝座的天津四,這三顆在夏季夜空中容易辨認的亮星組成夏季大三角。只要天氣晴朗及雲量較少,在鬧市中用肉眼也能辨別出它們,在夜空中閃耀。祝大家在這浪漫的日子裏能一睹星光,與至親好友一起共度七夕!

20200825 夏季大三角

刊登日期:2020年8月25日

拍攝300光年外的多行星系統頁首

 

我們相信行星在宇宙中十分普遍,但曾直接觀測到的卻寥寥可數。近日,天文學家成功在一顆類似太陽的恆星附近拍攝到其兩顆行星。

該恆星編號為TYC 8998-760-1,距離地球約300光年遠,而它的大小及質量都和太陽十分相似。兩顆圍繞著它公轉的行星分別稱為TYC 8998-760-1 b及TYC 8998-760-1 c,跟主星相距分別約160和320天文單位(一個天文單位相當於地球與太陽的平均距離),質量分別比木星高約14倍及6倍。

天文學家利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡,先以一個稱為日冕儀的儀器將恆星本身的強光遮擋,繼而拍出其旁邊的暗淡行星。望遠鏡所拍攝的是紅外線波段,因為在這個波段下,較熱的年輕行星會顯得更為光亮。這個方法或許有助觀測更多系外行星,從而讓我們了解太陽系自身的形成和演化。

更多資料: https://www.eso.org/public/news/eso2011/

20200824 拍攝多行星系統
圖片鳴謝:ESO/Bohn et al.

刊登日期:2020年8月24日

渾儀(上)頁首

 

現代人真幸福,如果我們生於古時就只能偷偷地造訪這件天文儀器了。

「只是一件儀器而已,又不是甚麼秘密武器,為何要偷偷摸摸呀?」因為在古代中國,私自學習天文隨時會落得個身陷囹圄的下場!古人認為天上的星宿是人世間的縮影,不同的天象,包括太陽、月亮和行星的運行,都跟天下運勢有著某種神秘的聯繫。既然這件儀器是用來測量天體的位置,那就意味著我們可以透過這件儀器洞悉天機,預知未來,就連皇帝是否健康這種深宮禁苑的秘密都可以預測得到,因此,天文自然成為一般平民百姓不能涉足的禁地。

由此可見,中國古天文有著相當獨特的發展軌跡 ─ 雖以占星為目的,但卻促進了天文觀測儀器的發展及造就了十分完備的天象紀錄。這件天文儀器叫渾儀,由三組巨型圓環所組成,最內層的圓環有一支中空的管,叫做「窺管」,用來瞄準要觀測的天體。例如我們要觀測火星,只要調整窺管的方向,直至能夠從窺管看到火星,就可從渾儀上的刻度得知它的位置了。

真的這麼簡單?那豈不是有點兒像我們小時候的玩意:捲起一個紙筒模擬望遠鏡一樣?另外,渾儀上有些圓環是有刻度的,這些圓環有什麼用途呢?下一集,我們將解答這些問題。敬請留意。

動動腦筋
1. 渾儀有甚麼特徵顯示只有皇室才可使用?
2. 有一個國家的國旗上有渾儀的圖案,是那個國家呢?渾儀在該國家的歷史上有甚麼特殊的地位?

20200819 渾儀

刊登日期:2020年8月19日

向火星出發!頁首

 

中國、阿聯酋和美國在不久前分別發射三艘探測器前往火星,你有沒有想過為何多個國家都會在短期內一同發射火星探測器?到底是巧合,還是刻意安排的呢?

其實今年7月至8月是前往火星的「發射窗口」,在這期間發射往火星的探測器可以透過「霍曼轉移軌道」,以最高的效益到達火星。首先,探測器發射前與地球一起以接近圓形的軌道圍繞太陽公轉,探測器出發後會加速並進入為一個橢圓形軌道,其遠日點(即軌道上離太陽最遠的位置)剛好位於火星的公轉軌道上。如果選擇了合適的發射窗口,探測器到達其橢圓形軌道的遠日點時就會恰好遇上火星。這時探測器會再加速,將其橢圓形軌道轉換為火星的軌道,就可以被火星的重力捕獲,成功抵達火星。

這種軌道轉移路線雖然並非最快或最短,但卻較為節省燃料,於是經常被應用在行星探索和衞星轉軌等的任務上。前住火星的發射窗口大概每兩年才打開一次,因此各國都會把握這個時機,齊齊去火星!

20200817 霍曼轉移軌道

刊登日期:2020年8月17日

暴躁的恆星霸王—海山二頁首

 

這幅壯麗的圖片是由哈勃太空望遠鏡在紫外光下所拍,對象是一顆距離地球約7,500光年,名為「海山二」的恆星。它是已知的恆星當中質量最大、光度最高的其中一顆。可是,它怎麼看也不像是一顆恆星吧?原來這顆恆星霸王非常不穩定,更出現過噴發的前科,科學家相信這顆恆星霸王在不久將來(數以千、萬年起計)會發生一場強烈的超新星爆炸……

雖然海山二與地球距離相對較近,但大家可以放心,科學家估計未來這場超新星爆發並不會對地球造成實質影響,到時天上可能只會出現一顆極光的天體吧!

更多資料:https://hubblesite.org/contents/news-releases/2019/news-2019-18.html

20200811 海山二
圖片鳴謝:NASA, ESA, N. Smith (University of Arizona), and J. Morse (BoldlyGo Institute)

刊登日期:2020年8月10日

三箭齊發─人類火星探索之路頁首

 

美國的「毅力號」剛於7月底發射升空,現正以五萬公里以上的時速飛往火星。作為人類探索太陽系的先行者,美國早於上世紀60年代已成功發射探測器飛越火星(海員四號),在探索火星的技術及經驗上可謂一時無兩。不過,今年的發射窗口卻並非由美國獨領風騷,有兩個火星探測任務已先行出發,它們分別是阿拉伯聯合酋長國的「希望號」和中國的「天問一號」。

三個任務的內容和目標都各有特色。阿聯酋是人類太空探索的新晉,首次星際探索任務就選擇發射大氣探測器前往一億公里之遙的火星。這項任務其中一項特別之處在於其國際性,有美國大學參與建造環繞器,而發射則使用日本的火箭及發射中心(種子島宇宙中心),數據傳輸則倚靠美國太空總署的深空網絡。「希望號」通過選取前所未有的軌道環繞火星,取得火星不同高度的大氣層在不同季節和時間的氣象數據,有助科學家了解火星的演化,包括導致這顆紅色行星今天只有薄薄以二氧化碳為主要成份的大氣層和表面再沒有液態水的原因。

中國的首次火星探索任務亦隨著「天問一號」於7月23日由長征五號遙四火箭發射升空而開展。「天問一號」的目標是通過一次發射實現「環繞、著陸、巡視」三項任務。巡視器其中一個主要任務是通過雷達探測地底下有否水分,亦即間接探究生命存在的可能性。複雜的任務背後,香港的科研團隊亦有參與。香港理工大學的容啟亮教授和他的團隊所研發的「落火狀態監視相機」搭載於著陸器外層,所蒐集的資訊對巡視器在著陸前後能否順利活動至為重要。

成功發射升空只是這些任務的第一關,如旅途順利的話,三個火星探測器都預計於2021年2月抵達火星。我們期望這些任務能為人類在探索太陽系的旅程上得到更多寶貴的知識和經驗,從而對行星的演化、生命的誕生以至人類可否移居到其他星球等課題踏出關鍵的一步。

20200805 希望號
圖片鳴謝:Mohammed Bin Rashid Space Centre

刊登日期:2020年8月4日

發現兩顆最接近地球的系外行星頁首

 

比鄰星距離地球約4.2光年,是除太陽以外最接近我們的恆星。天文學家曾在2016年宣稱在比鄰星發現一顆公轉週期約為11日的行星,稱為「比鄰星b」。這個發現終於在今年5月底證實,使比鄰星b成為已知最接近的系外行星。

就在確立「比鄰星b」後數天,天文學家宣佈比鄰星還有另一顆行星。在2020年初,就有天文學家懷疑比鄰星有一顆公轉週期超過5年的行星。其後,另一組天文學家在翻查哈勃太空望遠鏡於過去25年間所收集的一些數據後,證實有一顆行星以週期1,907日繞比鄰星公轉,並將其命名為「比鄰星c」。

作為最接近地球的系外行星,大家當然想知道會否有外星人啦!初步看來,在數以千計已知的系外行星中,無論是比鄰星b或比鄰星c也不算是適居之選。然而,這些發現告訴我們,太陽系以外的行星為數不少,也許有一天會在不遠處(4光年遠嗎?)發現類似地球的星體,我們一起拭目以待吧!

20200803 行星圍繞著比鄰星公轉的想像圖
圖片:行星圍繞著比鄰星公轉的想像圖。鳴謝:ESO/M. Kornmesser

更多資料:https://mcdonaldobservatory.org/news/releases/20200602

刊登日期:2020年8月3日

月球正背兩面大不同頁首

 

大家有沒有聽過月球上有兔子居住的傳說呢?我們現在知道這個說法只是人們的幻想,估計是因為月球對著地球的一面有明顯的灰暗區域(稱為月海),整體看起來就像是一隻正在搗藥的兔子。

由於月球自轉與公轉週期相同,她永遠只有同一面向著地球。人類在1959年才首次從太空船月球3號傳送回來的照片中看到月球的另一面,並發現月球背面幾乎沒有月海。科學家一直在研究為何月球正面和背面的地貌如此不一,並且不時發表科研文章進行討論。

近來,有科研團隊提出一個新的想法,認為月海的不對稱分佈可能是由於月球形成時的放射性元素分佈不均勻所致,而放射性活動則令月球正面部份地區升溫,造成活躍的火山活動,從而留下「月海」痕跡。

20200720 月球正背面
圖片鳴謝:NASA/Goddard/Arizona State University

刊登日期:2020年7月27日

早期宇宙的超級黑洞頁首

 

很多黑洞都是通過超新星爆炸後而形成,但也有不少例外,例如超大質量黑洞。天文學家推測早期宇宙的類星體中就有超大質量黑洞存在,只是形成機制依然是個謎。

近日,天文學家發現一個在130億年前就存在的類星體。它是人類已知距離第二遠的類星體,並擁有一個15億倍太陽質量的黑洞,比另一個已知更遠的類星體中的黑洞質量高出最少2倍。要達到這種質量,它在宇宙誕生後約1億年時就最少要擁有1萬倍的太陽質量。

如何能在這麼短時間內就形成一個如此巨大質量的天體?天文學家眾說紛紜,其中一個說法認為這些超大質量黑洞可能是來自於一系列的連鎖反應,早期的初生黑洞積聚物質時會釋放能量,使附近的氣體升溫並加快塌縮,最終令黑洞質量增加,釋放更多能量並重複這個過程。然而,暫時仍未有一套令眾人信服的理論,而最新發現的類星體對於超級質量黑洞的起源、星系的形成以至宇宙的演化等相關理論都是一個新的挑戰。

20200720 超㚫黑洞
圖片鳴謝:International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/P. Marenfeld.

刊登日期:2020年7月20日

來自太空的氣味頁首

 

在沒有空氣的太空中,你能想像到太空是甚麼味道嗎?

雖然太空人無法在真空的環境下直接感受太空的氣味,但當他們在國際太空站外工作,氣味便會黏附在太空衣上;而回到太空站內(有空氣的環境)時,他們便能透過太空衣感受太空的氣味了!美國太空總署(NASA)的科學家Louis Allamandola解釋,太空中充斥著的有機化合物亦存在於木碳、油脂,甚至燒烤的肉類中。難怪有部分太空人形容太空的氣味就像燒牛扒般!

為了幫助太空人適應太空的環境,NASA與化學家早於10年前模擬出太空氣味,讓他們在受訓時能更快適應太空生活。最近,美國有團隊按照NASA公布的太空人訓練資訊調製出「太空香水」,並希望將香水捐贈至當地的幼稚園和中小學,讓學生能以感官體驗去認識太空,推動STEM教育。認識太空的方法和探索宇宙的研究結果一樣推陳出新,你心目中的下一個太空發展里程碑會是甚麼?

20200716 來自太空的氣味-太空漫步
圖片鳴謝:NASA

20200716 來自太空的氣味-太空香水
圖片鳴謝:Eau de Space

刊登日期:2020年7月16日

木星衝盛夏上演頁首

 

夏季天空的能見度一般較高,是觀賞星空的好季節!大家不妨留意一下將於2020年7月14日發生的「木星衝」天文現象。當木星到達和地球、太陽幾乎連成一線的位置時,便會出現木星衝。這時木星較為接近地球,因此我們可以看到相當明亮的木星,亦是拍攝這顆行星的最佳時機。

木星位於人馬座以東的位置,星等約為-2.7,大家在晚上七時三十分便可於東面地平線附近找到她,隨後全晚可見。如你有雙筒望遠鏡或天文望遠鏡的話,或許可看到木星旁的幾顆衞星,甚至木星表面的大氣紋帶。

此外,在木星的旁邊還可找到明亮的土星,其星等約為0,兩星皆十分光亮,非常容易看到。在深夜及日出前更可見到包括火星、金星甚至水星等天體,是飽覽太陽系一眾行星的好時候!

20200713 木星衝

刊登日期:2020年7月13日

萬物無影的一刻頁首

 

圖中比較一支火箭模型在近日中午及下午時於日照下的情況,大家有沒有覺得哪裡不對勁呢?沒錯,在中午時份的火箭模型幾乎沒有影子。在絕大多數的情況下,即使在中午,地面上的物件在太陽光照射下仍然會有一個長長的影子,但這個眾所周知的現象也有出現例外的時候,就是每年夏季都會發生的「日當頭」之時。

天上的太陽除了由東向西走外,亦會緩慢地從南北移動。於每年夏至時,太陽到達北回歸線(北緯23.5度)地區的正上方,而香港位於北緯22.3度,因此太陽在夏至前後都會經過香港的天頂。這時候的陽光從正上方照射,「日當頭」就會發生。如果這時在室外豎立竹竿等物件,它們的影子都會消失,可謂「立竿無影」。

今年香港的「日當頭」分別在6月3日中午12時22分及7月9日中午12時29分出現,大家在週四中午不妨留意一下街上,看看影子是否慢慢縮小直至消失不見。

20200707 立竿無影

刊登日期:2020年7月7日

系外行星消失事件簿頁首

 

哈勃太空望遠鏡於2004年在距離地球僅25光年的一顆恆星「北落師門」附近似是發現了一顆明亮的系外行星,並稱為「北落師門b」。然而,天文學家在隨後多年的觀測中發現這顆系外行星正在漸漸消失。

綜合多年的觀測數據,天文學家認為北落師門b未必是一顆行星,而哈勃望遠鏡所觀測到的光點可能只是由兩顆小行星撞擊所造成。當撞擊後留下的星體碎片慢慢散開,光點的亮度則逐漸減弱。

除了光度減弱外,北落師門b的運行軌跡亦不像是一般的行星軌道,反而更像是一團受其主星影響的星塵的逃逸軌道。這不尋常的軌跡亦意味著哈勃太空望遠鏡所目睹的是一場撞擊而不是一顆系外行星。

也許北落師門b不是一顆系外行星的消息令人有點失望,但利用哈勃太空望遠鏡目睹兩顆星體相撞亦是一件相當罕見的事件。

20200629_Disappearing Exoplanet
圖片鳴謝:NASA, ESA and A. Gáspár and G. Rieke (University of Arizona)

更多資訊:https://hubblesite.org/contents/news-releases/…/news-2020-09

刊登日期:2020年6月29日

天文學家發現最接近地球的黑洞頁首

 

黑洞是一種不會釋放電磁波的天體,因此我們無法直接觀測它們。天文學家通常會探測由黑洞旁邊的吸積盤所放出的X射線而斷定黑洞存在。不久前,天文學家在研究編號為HR 6819的雙星系統時,發現系統內的其中一顆恆星以40天為周期繞著一個不明天體公轉,並計算出這個不明天體的質量最少為太陽質量的五倍以上,因此總結出這個天體應該是一個黑洞,而HR 6819應該是一個三聯星系統。

HR 6819距離地球約1000光年。它位於南天球的望遠鏡座,視星等約5.3,屬肉眼可見。在此研究之前,人類已知最接近地球的黑洞位於約3000光年外,這次發現改寫了這一紀錄之餘,亦令其成為第一個可以用肉眼測知其位置的黑洞。

Closest Black Hole
圖片鳴謝:ESO/L. Calçada; ESO, IAU and Sky & Telescope

更多資訊:https://www.eso.org/public/news/eso2007/

刊登日期:2020年6月16日

壯麗星雲圖像「宇宙礁」頁首

 

為慶祝哈勃太空望遠鏡升空三十周年,美國太空總署發放了一張由哈勃拍攝的壯麗圖像,當中包含巨大紅色星雲NGC 2014及其旁邊的藍色星雲NGC 2020。

這兩個星雲位於離地球超過16萬光年的大麥哲倫雲內,圖中右方的NGC 2014是一個活躍的恆星形成區域,新生恆星的輻射會令星雲內的氫原子激發,並隨之放出紅色光芒。而圖左下方的NGC 2020則是來自於一顆巨大恆星的誕生,其放出的輻射將附近氣體撞開,造成一個空洞,並激發附近的氧原子而放出藍色光芒。這圖像形似在水底世界中的珊瑚礁,因此被比喻為「宇宙礁」。

目前,哈勃太空望遠鏡已完成了140萬次觀測,未來數年它仍會持續運作,為世界各地的天文學家提供更多研究數據,同時也讓我們能夠欣賞到宇宙各處像是「宇宙礁」般美麗的星體。

Cosmic Reef
圖片鳴謝:NASA, ESA and STScI

刊登日期:2020年6月9日

與地球大小和溫度皆相似的系外行星頁首

 

美國太空總署的開普勒太空望遠鏡已在2018年11月退役,但天文學家仍一直在分析其所得的數據。近來,天文學家發現望遠鏡在2010-2013年所得的數據中藏著一顆系外行星,稱為「開普勒1649c (Kepler-1649c)」,竟原來是開普勒計劃所發現最像地球的系外行星之一。

開普勒1649c是一顆距離地球300光年的岩石行星。它比地球大1.06倍,其從主恆星接收到的光量大約為地球從太陽接收光量的75%。此外,它位於其系統的適居帶內,即溫度恰到好處,可讓液態水在行星上得以保存。可是,開普勒1649c正圍繞一顆紅矮星(開普勒1649)公轉,這類恆星有非常活躍的太陽耀斑,危害開普勒1649c 上任何潛在的生命體,但現階段仍無法推論Kepler-1649c是否可能有外星生命。

開普勒太空望遠鏡致力透過凌日法來尋找系外行星。由於它已收集了極為豐富的數據,天文學家使用了一套演算程式去分辨「假陽性」數據。而有一群天文學家則正嘗試重新確認本已處理的數據,以排除有數據被誤認,而開普勒1649c正是一個早前被遺漏的行星。

Earth and Kepler1659c
圖片鳴謝:NASA/Ames Research Center/Daniel Rutter
(圖片中的開普勒1649c為畫家想像圖)

更多資訊:https://www.nasa.gov/press-release/earth-size-habitable-zone-planet-found-hidden-in-early-nasa-kepler-data

刊登日期:2020年6月3日

本年度最值得期待的彗星?頁首

 

天文學家在去年12月發現一顆稱為C/2019 Y4的彗星, 並曾預計它在本年中有望變得十分光亮,因此該彗星曾被喻為2020年最值得期待的彗星。

令人感到意外的是,C/2019 Y4 在3月底前雖持續增光,但在4月份光度開始下跌。由哈勃太空望遠鏡在4月20日及4月23日拍攝的影像中,可見這顆彗星已分裂成多塊碎片。雖然有專家發現它在5月份再度增光,但能否起死回生仍是未知之數。

C/2019 Y4可能令一眾天文愛好者十分失望,但另一顆在今年3月被發現的彗星C/2020 F8 (SWAN) 正在持續增光,並且肉眼可見。只可惜它太接近太陽,一般市民難以觀測到它,但我們亦可欣賞由專業天文攝影師拍攝的美麗照片。

C/2020 F8(SWAN)
圖片鳴謝 Photo Credit: Luc Perrot

更多資訊:https://apod.nasa.gov/apod/ap200514.html

刊登日期:2020年5月25日

恆星S2和黑洞的一支舞頁首

 

歐洲南方天文台的「甚大望遠鏡」觀測到一顆名為「S2」的恆星正圍繞我們銀河系中心的超大質量黑洞跳著舞!這個發現證明了即使在最極端的環境下,愛因斯坦廣義相對論的預測仍然正確。

天文學家整合了27年的觀測數據,指出 S2的橢圓形軌道並不是固定在太空中,而是像跳舞般會隨時間繞出如玫瑰花的模樣,這種現象稱為「史瓦西進動」。

其實,首次觀測到的「史瓦西進動」是在太陽系中。一個多世紀前,天文學家已經知道水星繞太陽公轉時的情況就像S2一樣,但是他們無法用當時的物理學理論來解釋。 直到1915年,愛因斯坦成功用他的廣義相對論去解釋水星的怪異運行情況,令其成為支持他這新理論的重要證據。

由於S2的軌道跟廣義相對論的推測十分吻合,天文學家希望它可以幫助我們解開更多關於超大質量黑洞形成和演化的秘密。看來, S2和黑洞之間的這支舞確實很重要呢!

恆星S2及黑洞
圖片鳴謝:ESO/L. Calçada

刊登日期:2020年5月12日

土星的神秘熱能頁首

 

太陽系中有許多未能解開的謎團,包括於各個氣體行星大氣表面的異常高溫,彷彿有來自太陽以外的熱源正在為它們加熱似的,這種神秘熱能的來源一直是天文學家討論的熱點。

探索土星達十三年的卡西尼號在2017年衝入土星焚毀,但它在最後一圈的過程中仍然在收集土星大氣層的數據以揭示這個神秘熱源的面紗。這些數據顯示土星表面溫度最高之處位於其極區附近,而這裡正正是土星極光出現的地方。天文學家相信,土星極光及隨之而生的電流將其上層大氣加熱,而熱力被強勁的氣流帶到不同地方,令土星大氣呈高溫。

藉著了解更多有關太陽風和氣體行星的反應,科學家有望解開這個被稱為「能源危機」的太陽系謎團,亦可從中進一步了解宇宙中的系外行星。


圖片鳴謝:ESA/Hubble, NASA, A. Simon (GSFC) and the OPAL Team, J. DePasquale (STScI), L. Lamy (Observatoire de Paris)

刊登日期:2020年5月5日

2億2500萬公里的遙距工作?頁首

 

最近,遙距工作成為世界各地上班族的熱門話題。為保持社交距離,不少機構都有相應安排員工在家工作,就連美國太空總署亦不例外,多個負責執行太空任務的工作團隊也有這項安排,當中包括負責操控火星探測車「好奇號」的團隊。

負責控制「好奇號」的工作團隊總部位於美國加洲噴射推進實驗室 (Jet Propulsion Laboratory,縮寫JPL) ,他們一向已經是和「好奇號」遙距工作。不過在家工作的措施令工作團隊原本已相距2億2500萬公里(即火星與地球之間的平均距離)的操控工作增添了多少困難?

火星探測車「好奇號」,於2011年11月26日升空,並在9個月後的2012年8月5日成功登陸火星。「好奇號」的其中一個主要任務是透過取得火星上的岩石、土壤和大氣樣本,分析其中所含的化學物及礦物質等去解答一個千古謎案:生命是否在火星存在過?「好奇號」由登陸至今已工作了2746「日」(這個日是火星日,是火星自轉一次所需的24小時39分鐘35.244秒,大約等於1.0275個地球太陽日)。

工作團隊與「好奇號」的溝通主要是透過互相傳送無線電訊號 (radio signals) ,由總部設計指令指示「好奇號」工作。由於「路途遙遠」,傳送須時,因此工作團隊一般會預先在總部設定一系列的指令,而指令涉及20名以上人員在實驗室測試及討論。平日團隊會在一個房間內檢視「好奇號」的數據及影像,而且可以面對面溝通。今年在3月20 日,JPL的控制中心內首次空無一人,工作團隊第一次各自在家進行遙距工作。他們帶同溝通的耳機等,利用視像會議及短訊應用程式同時間與多名科學家及工程師保持溝通,為「好奇號」設計及下達指令。緃然在家缺乏工具及超級電腦,以及溝通更花時間,令工作難度倍增,團隊還是順利設定指令傳送至好奇號,而「好奇號」亦能成功執行。據團隊所述,每天的工作只是比平日花多一至兩小時而已。遇到困難時找尋解決方案,充份展現他們的"can-do spirit"。

在這段日子裏,大家都抱持着這份"can-do spirit",無論有多困難,總可以找出應對方法。

P.S. 美國太空總署計劃於2020年7月發射新一代火星探測車「毅力號」(Perseverance),屆時「好奇號」或會被取代。太空館將會於下一期通訊與大家一同回顧這輛成就非凡的探測車。另外我們將於7月舉辦一個關於新探測車「毅力號」的展覽。


在火星上的「好奇號」於2019年10月11日自拍。
圖片鳴謝:NASA

刊登日期:2020年5月3日

不均勻的宇宙膨脹?頁首

 

「宇宙學原理」提出宇宙是均匀與各向同性的,即是說在足夠大的尺度下,宇宙的所有方向皆看似相同,包括宇宙膨脹的速度在任何方向都應該是相同。這個假設是現代宇宙學的基礎,然而最新的研究顯示這個假設可能不是真的。

研究團隊從遙遠星系團中的氣體溫度估計出它們發出的X射線光強度,而另一方面則計算出它們在宇宙膨脹影響下應有的X射線光強度,經比較後即可得知宇宙膨脹速度,而只要收集多個方向的星系團數據,則可推知宇宙不同方向的膨脹程度。

現時天文學界普遍支持的宇宙大爆炸理論,指出現時宇宙於各個方向均勻膨脹,但這次的研究結果表示宇宙膨脹的速度在某些方向看似比較高。不過,在作進一步定論前仍需要有更多證據支持。如果最後確定宇宙各方向的膨脹速度並不均等,將會是對宇宙學的一大挑戰,我們甚至可能需要重建新的宇宙學模型。


圖片鳴謝:NASA/CXC/Univ. of Bonn/K. Migkas et al.

更多資料:https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/news/universe-s-expansion-may-not-be-the-same-in-all-directions.html

刊登日期:2020年4月27日

哈勃太空望遠鏡啟用三十周年頁首

 

這個星期五(4月24日)是哈勃太空望遠鏡啟用三十周年的大日子!

哈勃太空望遠鏡由美國太空總署(NASA)同歐洲太空總署(ESA)合作管理,是天文史上最重要的儀器之一。自1990年4月24日開始,它便不分日夜的圍繞著地球運行,將很多珍貴而又前所未見的影像傳送回地球,至現時為止已經有超過一百萬個觀測,大大改變了我們對宇宙的認識。

為了慶祝這個特別的日子,NASA推出紀念活動,我們只要輸入自己的生日日期,就可以看到哈勃太空望遠鏡在當天所拍攝到的宇宙奇景,例如不同行星的特徵,還有恆星誕生和死亡的重要時刻!

例如在太空館生日那天,哈勃太空望遠鏡就捕捉了成千上萬個星系,其中有些竟然離地球120億光年。這張照片是研究星系在遠古宇宙中形成及演化的「軌道天文台星系起源深空巡天計劃」 (Great Observatories Origins Deep Survey (GOODS)) 的部分成果。原來除了我們身處的銀河系之外,宇宙還有這麼多星系!每個星系都包含成百億以至上千億顆恆星,說不定某個系外行星已經有生命存在!不知道你們生日當天哈勃太空望遠鏡又拍到甚麼呢?快來試試吧 https://www.nasa.gov/content/goddard/what-did-hubble-see-on-your-birthday

多年來,哈勃太空望遠鏡對天文學作出很多重要貢獻;藉著這個機會,我們也想衷心向它道謝。在未來的日子,我們也會透過它繼續認識這個既浩翰又神秘的宇宙!


圖片鳴謝:NASA

刊登日期:2020年4月22日

落鐵雨的星球頁首

 

下雨,是滋潤生命的重要自然現象......等等,假如天降的不是「雨水」,而是「鐵水」,以上的句子又是否成立呢?嘩!天降「鐵水」應該是科幻驚慄片才會有的情節吧……

原來在現實中真的有可能「落鐵雨」!但大家不必擔心,起碼這個不是地球上的自然現象。天文學家利用歐洲南方天文台的甚大望遠鏡觀測到一顆擁有極端天氣的系外行星WASP-76b,當中就可能發生「落鐵雨」的自然現象。這顆WASP-76b的自轉周期和它圍繞其主星公轉的周期相同,因此它永遠以同一面對著其主星。在其受主星照射的一面永遠為日間,溫度可達至攝氏2,400度以上,足夠將金屬汽化。而它的另一面則永遠是晚間,溫度可降至約攝氏1,500度。星球兩面的溫差形成強風,可能將日間形成的「鐵蒸氣」吹到晚間,在溫度較低的環境下蒸氣凝結成液體,產生「落鐵雨」的現象。

不知這樣的「鐵雨」能否滋潤出甚麼外星生物呢?

順帶一提,月球的自轉周期和它圍繞地球公轉的周期也是相同的,令月球永遠以同一面對著地球,這種現象稱為「潮汐鎖定」,在宇宙中算是十分常見。

更多資料:https://www.eso.org/public/news/eso2005/


圖片鳴謝:ESO/M. Kornmesser

刊登日期:2020年4月20日

「太陽神13號」50周年頁首

 

「侯斯頓,我們這裏出問題了」("Houston, we've had a problem here"),這句於50年前由太空中傳來的說話,來自「太陽神13號」登月任務,一個迄今仍是人類太空探索史上「前無古人,後無來者」的傳奇。太陽神任務自1969年的太陽神11號第一次成功將人類送到月球並安全返回地球後,前後一共進行七次任務,成功將12名太空人送上月球。1970年4月11日,「太陽神13號」任務揭開序幕,搭載着三名太空人及登月太空船的土星五號火箭順利升空。正當大家都預計這次任務會如先前的一樣順利之際,太空船的一個氧氣罐在升空後約55小時竟然爆炸,登月任務瞬間變成拯救行動。幸好三名太空人在性命危在旦夕之時,仍能臨危不亂地根據地面指揮中心的指示,改裝太空艙及更改降落程序,用最少的電力和僅夠維生的氧氣,讓太空船於繞過月球後進入返回軌道。最終,三名太空人於升空六日後的4月17日安全濺落太平洋,令原本可能以悲劇收場的故事轉化成勝利,他們的驚險故事及後更拍成電影《太陽神13號》(1995),在大銀幕上真實呈現出當年的事故。

NASA稱「太陽神13號」任務為「一次成功的失敗」("a successful failure"),雖然未能成功登月,但當中的經驗驅使NASA為往後的太空探索注入更多安全的元素。為了紀念太陽神13號50周年,NASA推出了連串網上活動(詳情請見:https://www.nasa.gov/press-release/nasa-commemorates-50th-anniversary-of-apollo-13-a-successful-failure)及資訊,包括一段紀念短片 "Apollo 13: Home Safe" (https://www.youtube.com/watch?v=WM8kjDF0IJU)

人類在太空探索的旅途上,當然難以事事盡如人意,遭遇困難在所難免。往後的探索之路,更是充滿未知之數。然而太陽神13號告訴我們,即使事情發展不似預期,但未必注定一無所獲。面對突如其來的危機,只要像太空人般憑着靈活的應對和臨危不亂的態度,定可轉危為機。


圖片鳴謝: NASA

刊登日期:2020年4月16日

參宿四變暗之謎頁首

 

獵戶座對於觀星者來說並不陌生,因為它是夜空中最容易辨認的星座之一。不過,過去幾個月大家有沒有留意到,代表獵戶座肩膊的「參宿四」,好像顯得比以前暗淡了些?

參宿四是一顆十分龐大的恆星,如果把它放在太陽的位置,將大得足以把木星吞噬。像參宿四這樣巨大的紅色恆星我們稱為「紅超巨星」,在它死亡時會發生劇烈爆發,在非常遙遠的距離外都能看到爆炸所產生的亮光,這個現象稱為「超新星爆發」。

參宿四亮度突然不尋常變化,引發大家對它即將爆發成超新星的猜測,但亦有研究員提出參宿四的平均溫度比即將爆發為超新星情況下的溫度高出很多,認為它的變暗可能只是由於它表面抛出了大量塵埃,在外圍聚集,將光線遮擋有關。

參宿四距離我們約700光年,因此來自這顆恆星的光需要約700年才能到達地球,這意味著我們實際上正在觀察它約700年前的模樣,想到這裏不禁令人讚嘆宇宙的奇妙。


圖片比較2012年初及2020年初的獵戶座,可見橙紅色參宿四的光度有所不同。圖片鳴謝: H. Raab / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

歐洲南方天文台的甚大望遠鏡更拍下參宿四表面光度分布的照片,並於以下網頁發佈:
https://www.eso.org/public/news/eso2003/

刊登日期:2020年4月14日

 

第六顆矮行星?頁首

 

你還記得為甚麼冥王星不算是行星呢?雖然冥王星與其他行星一樣圍繞太陽公轉,亦有足夠重力令其大致呈球形,但它未能清除其軌道附近的天體,因此自2006年起被歸類為矮行星。不過,大家不需要為此感到難過,因為冥王星在太陽系之中還有其他矮行星伙伴,包括穀神星、妊神星、鳥神星及鬩神星。

近來,天文學家有一個新的發現,可能要為冥王星添加新的矮行星同伴!這名疑似同伴稱為「健神星」,是小行星帶中第四大的天體,天文學家早於1849年就發現了它,但直至透過歐洲南方天文台的甚大望遠鏡的幫助,我們才能首次揭示健神星的表面,並測出它的形狀和大小。天文學家發現健神星呈球形,有可能符合現時對於矮行星的定義,若果其成功「升格」,將成為小行星帶中繼穀神星之後第二顆的矮行星。小編都替冥王星可能有個嬌滴滴的新同伴感到高興呢!

更多資料:https://www.eso.org/public/news/eso1918/


圖片鳴謝:ESO/P. Vernazza et al./MISTRAL algorithm (ONERA/CNRS)

刊登日期:2020年4月8日

 

金星遇上七姊妹頁首

 

最近天上出現了一個奇幻相遇,地球的鄰居—金星在天球上剛好在金牛座的昴星團(又稱七姊妹星團)前走過,令這個明亮的星團頓時變成了「八姊妹」!海外不少天文愛好者都拍下了她們近距離相遇的情景。

金星是太陽系的行星之一,她在天球上的位置每日都會改變;七姊妹星團是一個由遙遠恆星組成的疏散星團,她在天球上的位置幾乎不變。在剛過去的周未,金星剛好橫過七姊妹星團,可惜香港的天氣欠佳,讓我們無緣欣賞是次相會,但未來兩個月我們仍能於黃昏時在西邊看見明亮的金星,有興趣不妨留意!

原來每逢地球公轉8圈,金星就會公轉13圈(兩者呈一個8:13軌道共振),因此每隔8年,兩者就會出現幾乎一樣的相對位置。上次金星近距離經過七姊妹星團是2012年4月初,那麼你猜猜下次「八姊妹」團聚會是何時呢?


圖片鳴謝:Fred Espenak

刊登日期:2020年4月6日