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館長隨筆

 

不同嘅軌道頁首

 

太空中圍住地球轉動嘅人造衞星同探測器越嚟越多,你哋有無疑問點解喺太空入面嘅嘢唔會相撞?

原來喺太空入面有唔同嘅地球衞星軌道,每個人造衞星會根據佢哋嘅用途而喺唔同嘅軌道上面運行,而每條軌道同地球嘅距離都有所不同,所以衞星一般嚟講喺唔會相撞。

人造衞星、太空望遠鏡、國際太空站所身處嘅軌道包括近地軌道、中地球軌道、地球靜止軌道同拉格朗日點等等。點解會有咁多不同軌道?答案就係每種軌道都有各自嘅特點,衞星同太空望遠鏡會各自根據需要,喺發射前已經選擇好軌道,等佢哋發射後到不同軌道發揮佢哋嘅作用。

想知道多啲唔同軌道有咩特別,而我哋平時日常生活會經常用到嘅氣象衞星、通訊衞星、全球定位衞星又會用咩軌道?記住留意我哋之後嘅帖文喇!

不同嘅軌道

刊登日期:2021年9月2日

8月22日木衞互相掩食頁首

 

小編等了三年,連續木衞現象終於在8月15至16日出現了……在雲後面

幸運地,在8月22和23日晚出現的個別木衞互相掩食,遇上不太差的天氣。小編成功觀測了三組互相掩食現象。

8月22日晚出現的兩組情況比較特別,先是木衞三食二(即木衞二進入木衞三的影子),互食結束前木衞三掩二(即木衞二躲在木衞三身後),整個過程歷時約1.5小時。

想睇靚相?小編沒有拍到靚相,但就以天文測光學方式紀錄了當時的情況。

第一張圖中所見是木衞二和三的整體光度變化曲線。初步分析顯示,互食發生時兩顆木衞的整體光度慢慢下跌,跌幅達約35%,至木衞三掩二結束後回升。細心觀察,整體光度在22:45前後輕微(約2至3%)上升,原因是當時部分木衞二走出木衞三的影子,但同時又有部分被木衞三擋住,木衞二曇花一現令整體光度輕微上升。

透過觀測互相掩食現象,我們可以獲取高精度的衞星位置和它們的相對運動數據,幫助天文學家改善衞星的動力學模型,了解衞星的潮汐效應,甚至是它們內部結構特徵。小編正埋頭苦幹分析光度變化曲線,希望為學術界出一分力!

8月22日木衞互相掩食

8月22日木衞互相掩食

刊登日期:2021年8月30日

紅外線天文學頁首

 

呢度有紅外線,嗰度都有紅外線。在疫情下,隨處都是紅外線探熱器。除了探熱,你們能想到紅外線的其他用途嗎?原來紅外線在天文學也非常有「地位」!

天文學家利用紅外線望遠鏡和探測器,觀測人類雙眼從可見光看不見的紅外宇宙,例如比較低溫和暗淡的天體,和在密集的氣體、塵埃中的原恆星。紅外線天文學更能協助我們研究年輕宇宙,揭示宇宙的奧秘。

現在有哪些紅外線天文望遠鏡呢?在部分在夏威夷的毛納基山的天文台,和在智利的阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列都能探測紅外線。由於紅外線會被地球大氣中的水氣吸收,這些望遠鏡都位於海拔較高和乾燥的地方。不過相比在地面受大氣層影響,直接把望遠鏡發射到太空更為理想。史匹哲太空望遠鏡和即將發射的詹姆斯.韋布太空望遠鏡都是紅外線太空望遠鏡。

你準備好跟上天文學家的腳步,用紅外線去探索宇宙的起源了嗎?

紅外線天文學

紅外線天文學

紅外線天文學

紅外線天文學

紅外線天文學

紅外線天文學

紅外線天文學

刊登日期:2021年8月18日

連續木衛現象(二)頁首

 

上次(7月29日)小編提到今年木星比較特別,8月前後有比較多的木衛互相掩食情況出現,但部分現象於香港不能觀測(例如現像出現時木星在地平線之下),或者同一晚只是出現一至兩個個別現象,例如8月9日凌晨(香港時間,下同)出現的木衛三掩二和木衛三食二。

不過不用失望!小編特別推介8月15至16日香港可見的現象。當晚下午7時左右木星東昇後至凌晨3時左右,四顆伽利略衛星分別連續發生凌、食、掩和互相掩食,部分時段更會同時「上演」多個現象,十分壯觀。

大家留意,要觀賞以上現象,需要使用口徑20厘米或以上的天文望遠鏡放大木星至少200倍,和當晚的大氣相對穩定。觀賞「貼士」即睇:

太空館「2021天文現象」專題展覽網上版:https://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/zh_TW/web/spm/exhibition/specialexhibition/2021-astronomical-events.html#event3

重溫太空館助理館長蘇博士的講解:https://www.youtube.com/watch?v=nJ0jkQd-g48&t=3121s

電腦模擬影像(木星表面特徵如大紅斑的位置與真實情況或會有差異):https://www.youtube.com/watch?v=B3A3kbIkZh8

最新一集(8月6日)香港天文台「氣象冷知識」節目介紹:https://www.youtube.com/watch?v=GUuFnk90oxU&t=103s

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

刊登日期:2021年8月13日

連續木衛現象(一)頁首

 

木星是太陽系最大的行星,最大的四顆衛星(艾奧、歐羅巴、加利未、卡利斯托,又名伽利略衛星)於不同軌道圍繞木星公轉。因應太陽、地球、木星和木星衛星的相對位置變化,在地球上看伽利略衛星經常發生「凌」、「食」和「掩」現象。

2021年的木星比平時特別。今年為木星的春季,衛星之間會出現罕見的「互相掩食」現象。一個日常生活例子就能明白木星衛星軌道和互相掩食現像是什麼:馬路迴旋處。

原來伽利略衛星的公轉平面近乎在一個平面(迴旋處路面)上,衛星的公轉軌道平面,會隨著木星公轉而有正負三度的傾角變化。在木星的冬季或夏季,我們像在天橋上觀看迴旋處(衛星軌道);在木星的春季(2021年)或秋季,我們像在路面觀看迴旋處,車輛(衛星)有機會互相遮掩。

今年香港可見(需要透過大口徑望遠鏡觀測)的木衛互掩現象集中在年中發生,當中8月15日至16日數小時內全部四顆伽利略衛星分別連續發生凌、食、掩和互相掩食現象,一次滿足你多個願望!下次為大家詳細介紹。

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

連續木衛現象

刊登日期:2021年7月29日

追星:今日(7月13日)金星合火星(戰神同愛神行得好埋呀)頁首

 

尋晚大家見唔見到希臘神話中代表戰神嘅火星、愛神嘅金星同埋狩獵女神嘅月亮喺黃昏西邊天空聚集呢?錯過咗唔緊要,小編貼返尋晚野生捕獲佢哋嘅相俾大家睇吓啦!

尋晚冇睇到都唔洗失望,今晚月亮雖然走開咗,但金星同火星就比尋晚行近咗喎。有人話「女人嚟自金星,男人嚟自火星」,金星同火星近排愈行愈埋,今日仲最接近添。唔知係咪冇咗月亮呢個「第三者」阻住晒,佢哋終於可以享受吓「二人世界」……一晚咁多啦!

如果天氣許可,今晚各位大概8點前後望去西邊低空,就有機會見到好光亮嘅金星同喺佢左邊比較暗淡嘅火星啦。如果用雙筒望遠鏡睇仲會更加容易見到。

大家打完卡,歡迎喺下方留言位置分享照片呀!

金星合火星

刊登日期:2021年7月13日

追星:今日(7月12日)戰神、愛神️、狩獵女神齊集頁首

 

追星活動近日成為熱話。今日機會又嚟喇!

希臘神話中代表戰神的火星,愛神的金星和狩獵女神的月亮今日黃昏在西邊天空聚集!

如果天氣許可,下午8時前後望去西邊低空,就有機會野生捕獲三位「神明」。在狩獵女神左面最光是愛神,愛神左方比較暗淡的是紅色戰神。

小編已經準備好追星啦(有點雲),你呢?大家打完卡,歡迎在下方留言位置分享照片!

戰神、愛神️、狩獵女神齊集

戰神、愛神️、狩獵女神齊集

刊登日期:2021年7月12日

奇怪電波圓環頁首

 

「睇吓,個粒星好光!」

你有沒有試過,在夜空中發現一個小光點後感到疑惑。它到底是飛機、人造衛星、還是……UFO?最近一群來自悉尼等地的天文學家都面對了相似的問題。他們發現的不是夜空中的光點,而是由射電望遠鏡觀測到的四個「奇怪電波圓環(ORC)」:發出無線電波、邊緣稍亮的圓形。ORC的特性不能以現有所知天體去解釋。究竟ORC是何方神聖?讓我們偵探上身,以「大膽假設,細心求證」的科學精神推理一下吧!

可能性1:影像假象
當望遠鏡校準有誤差,就有可能會出現圓環假象。但是,天文學家們在不同時間、不同地方,用兩組獨立的望遠鏡都能觀察到ORC,所以我們能夠排除假象的可能性。

可能性2:超新星殘骸
有些恆星死去時,會發生超新星爆發,將部分質量拋出太空,形成圓形的殘骸。但根據已知超新星殘骸的數據分析,ORC的位置只有0.0021%機率會出現超新星殘骸。所以ORC也不太可能是超新星殘骸。

可能性3:環狀星系
部分星系例如玉夫座的外表像一個車輪。但這些星系一般都會發出可見光,與ORC只發出無線電波沒有可見光的特徵有出入。

可能性4:…….
……
可能性1,000:…….

「排除所有不可能的,剩下的那個即使再不可思議,那也是事實」名言出自大偵探褔爾摩斯。欲知後事如何,請閱太空館出版的最新一期(2021年7至9月)通訊分解。

太空館通訊:https://hk.space.museum/zh_TW/web/spm/aboutus/generalinfo_newsletter.html

超新星殘骸例子:劍魚座的SNR 0509-67.5
超新星殘骸例子:劍魚座的SNR 0509-67.5
圖片鳴謝: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/AURA)

環狀星系例子:玉夫座的車輪星系
環狀星系例子:玉夫座的車輪星系
圖片鳴謝: ESA/Hubble & NASA

刊登日期:2021年7月5日

火星極光新相;黑洞吞噬中子星頁首

 

最近,阿聯酋火星探測衞星希望號拍攝火星極光紫外光影像。

極光的形成和太陽風有關。太陽風的帶電粒子被磁場引導,激發大氣層的氣體發光形成極光。地球磁場引導帶電粒子到南北極範圍,因此地球所見的極光集中在高緯度區域。希望號拍攝到的極光零散在火星不同緯度的地區,原因是火星沒有如地球般全球性的磁場,但它有由表面礦物引致的局部地區性磁場,引導帶電粒子到個別地區電離氧,發出紫外光。這次發現幫助天文學家了解火星的大氣狀況和礦物分布。

另一邊廂,最近天文學家首次發現黑洞吞噬中子星引發的重力波。

黑洞和中子星都是大質量恆星死後的緻密天體。根據愛因斯坦的廣義相對論,重力以重力波方式傳遞,就像水面上漣漪。當緻密天體互相圍繞甚至相撞,會觸發極強的重力波。早前LIGO已經偵測到分別來自黑洞相撞和中子星相撞引發的重力波,今次是首次偵測到中子星和黑洞相撞引發的重力波,有助天文學家了解中子星 - 黑洞雙星系統的特性。

火星極光新相;黑洞吞噬中子星
圖片鳴謝: Emirates Mars Mission; Carl Knox, OzGrav-Swinburne University

火星極光新相;黑洞吞噬中子星
圖片鳴謝: Emirates Mars Mission; Carl Knox, OzGrav-Swinburne University

刊登日期:2021年7月3日

發現迄今最古老的螺旋星系頁首

 

在太空館工作的日常…

朋友問我:幾時邀請我上太空?
母親大人問我:以前啲睇真D話解剖外星人,係咪真架?
小朋友問我:天上面有幾多粒星星?
學生問我:暗物質?暗能量?黑洞?
公眾問我:太陽生命幾時完結?
究竟問題會否有問完的一日?

上月,日本綜合研究大學院大學 (The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI) 的研究生津久井崇史 (Takafumi Tsukui) 和他的導師井口聖 (Satoru Iguchi) 教授發現最古老的螺旋星系BRI 1335-0417,並於《科學》期刊發表。

BRI 1335-0417星系於124億年前已存在,大約是宇宙大爆炸14億年之後。研究團隊從阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列 (ALMA) 望遠鏡的數據庫中找到BRI 1335-0417星系發射出的碳離子 (Carbon ions) 數據,從數據合成的畫像(附圖)可以清晰見到這個星系的旋轉盤,並從其旋轉速度推論這個星系的旋臂結構是星系的一部分。

然而,科學家普遍認為螺旋星系需時演化而成,現在卻發現這個大爆炸後僅14億年形成的大型螺旋結構星系,有助我們了解宇宙中星系和恆星的形成及演化過程。雖然這個星系最終會變成巨形橢圓星系還是維持螺旋星系是未知之數(我們要再等124億年才知道他現在的模樣!),不過隨着觀測能力提升,我們應該會遇見更多新發現。

天文及宇宙學就是一門不斷有新發現新問題的學科,縱使我們只能從可觀測宇宙距離內尋找問題和答案,宇宙中還有超過95%未被了解的物質(包括暗能量和暗物質),而我們所能看到或觀察到的成份甚或身處的地球,包括恆星、行星、星系等只佔整個宇宙不到5%。隨着新的望遠鏡計劃升空及電腦運算能力提升,我們又會知多幾多?

寫完呢篇後….我都係繼續答問題先喇。

發現迄今最古老的螺旋星系
由阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列 (ALMA) 望遠鏡探測BRI 1335-0417星系發射出的碳離子 (Carbon ions) 數據製成的圖像。(圖片鳴謝: ALMA / ESO / NAOJ / NRAO / T. Tsukui & S. Iguchi)

刊登日期:2021年6月28日

為何日月食一對對?頁首

 

上回(6月11日)提到,日食和月食經常一對一對出現,例如2021年5月26日的月食和15日後的6月10日的日食(香港不可見)就是一對。為何日月食一對對?

太陽和月球在天球上的運行路徑分別稱為「黃道」和「白道」,兩者約有五度的夾角,但它們有兩個相交點。當太陽和月球同時運行到其中一個交點附近,即太陽、月球和地球依次序幾乎連成一線時,月球遮掩太陽,有機會發生日食;當太陽、地球和月球幾乎連成一線時,地球的影子會投影到月面,有機會發生月食。

可是,黃白道交點在天球上的位置並不固定,而是緩慢地向西移動。舉例說,5月26日月食發生後的15日,月球運行到太陽和地球中間,兩者仍然在交點附近相遇,出現6月10日的日食。日食後的15日,即使月球再次運行到地球影子的一邊,但由於月球運行到遠離交點的位置,因此再沒有條件發生月食。日食的情況類似,所以基本上日月食會一對對的發生。你能想到有例外嗎?

刊登日期:2021年6月25日

參宿四「大變暗」頁首

 

位於獵戶座的參宿四是一顆明亮的橙紅色恆星,它的亮度曾在2019年尾至2020年初異常地下降,引來眾多天文學家的關注。經過深入研究後,天文學家在上星期發表了最新的論文及多張由歐洲南方天文台的甚大望遠鏡所拍攝的影像,清晰顯示出參宿四當時的亮度變化。

圖中最左方是參宿四在2019年1月的影像,可見該星的正常亮度,而其餘三張分別是2019年12月、2020年1月及2020年3月所拍攝的影像,可看到在參宿四南半球上出現的亮度變化。

天文學家認為參宿四曾噴出大團氣體,而其表面區域亦隨之冷卻,令該團氣體在太空中降溫並凝結成暗淡的固體塵埃,並遮擋著參宿四南半球的部份光線,造成了持續數月的「大變暗」。

參宿四「大變暗」
圖片鳴謝: ESO/M. Montargès et al.

刊登日期:2021年6月23日

海王星上的黑斑頁首

 

說起太陽系中的行星斑點,大家或許都會聯想到著名的木星大紅斑,但你知道原來海王星也有黑斑嗎?

海王星的黑斑是一些巨型風暴,出現後可持續數年時間。天文學家在過去三十年間觀測到數個不同的黑斑,它們會首先在行星的中緯度地區出現,並因星球自轉所產生的科氏力而保持穩定。隨後,它們會向赤道方向遷移,並隨著科氏效應減弱而瓦解,幾年後又會出現新的循環。

現時的黑斑是由哈勃太空望遠鏡於2018年在海王星北半球上發現,在隨後的觀測中,天文學家驚覺它由常見的南向移動轉為異常的北向移動!與此同時,一個獨立的小黑斑亦在離赤道更接近的位置出現。有天文學家推測這個小黑斑可能是由大黑斑分裂出來,並阻止大黑斑繼續向南移動,但由於觀測數據有限,這兩個黑斑及它們移動方向之間的關係仍無法確定。

海王星上的黑斑
圖片鳴謝: NASA, ESA, STScI, M.H. Wong (University of California, Berkeley), and L.A. Sromovsky and P.M. Fry (University of Wisconsin-Madison)

刊登日期:2021年6月21日

神舟十二號載人航天任務頁首

 

三名中國航天員聶海勝、劉伯明和湯洪波即將乘搭神舟十二號飛船前住位於近地軌道的中國空間站天和核心艙,並駐留三個月,是中國載人航天計劃任務時間最長的一次。

中國正積極建設空間站,在2021到2022年間一共計劃了11次發射任務,當中包括3次空間站艙段,4次貨運飛船和4次載人飛船任務。現時,天和核心艙和天舟二號貨運飛船已完成軌道對接,等待三名航天員進駐。

這次的載人任務將包括兩次出艙活動,並測試多個與太空生活和科技實驗有關的項目,例如機械臂操作、航天醫學、艙外組裝等等。在這次任務中,指令長聶海勝和航天員劉伯明已分別執行過兩次及一次航天任務,而湯洪波則是首次執行航天任務,每名航天員皆已接受了超過6,000小時的訓練,為建設中國長期太空實驗室開展新的一章。

神舟十二號載人航天任務
圖片鳴謝: "我們的太空" 新媒體中心

神舟十二號載人航天任務
圖片鳴謝: "我們的太空" 新媒體中心

神舟十二號載人航天任務
圖片鳴謝: "我們的太空" 新媒體中心

刊登日期:2021年6月16日

中國火星探測任務照片頁首

 

6月11日,中國國家航天局公布「天問一號 」火星探測任務首批科學影像圖,包括着陸點全景、火星地形地貌、着陸平台和「祝融號 」火星車等影像。

科學影像圖(中國國家航天局網頁):http://www.cnsa.gov.cn/n6759533/c6812126/content.html

早前,美國太空總署的火星偵察軌道器(Mars Reconnaissance Orbiter)拍攝天問一號着陸點,把着陸平台和火星車拍下。

中國火星探測任務「天問一號」的火箭在去年7月23日於文昌航天發射場發射,探測器於本年5月15日成功着陸烏托邦平原。天問一號計劃同時完成「環繞、着陸、巡視」三個目標。

中國火星探測任務照片
火星偵察軌道器圖片來源: NASA/JPL-Caltech/University of Arizona

刊登日期:2021年6月13日

日月食一對對頁首

 

2021年5月26日 和 2021年6月10日
2021年11月19日 和 2021年12月4日
2022年5月1日 和 2022年5月16日
以上日子有甚麼特別?

答案:
2021年5月26日*、11月19日*及2022年5月16日:月食
2021年6月10日、12月4日及2022年5月1日:日食

原來這些日子都是日食和月食一對一對出現的日子。想知為何日食和月食常常一起出現,請留意下回分解。

註:日期為香港時間。在香港,只可以見到有*號的月食,而其他日食則不可見。

日月食一對對

刊登日期:2021年6月11日

太陽伯伯與太陽望遠鏡頁首

 

小朋友畫46億歲的太陽伯伯,大多是外圍布滿鋸齒的橙黃色圓盤……各位小畫家的太陽伯伯又是怎樣?歡迎大家在留言分享作品!

但究竟太陽是甚麼顏色?鋸齒形狀的物體實際上又是甚麼?

當然,我們不能直視太陽!要觀測太陽,除了之前介紹過的太陽濾光片外,我們還可以利用太陽望遠鏡。太空館的太陽望遠鏡系統是一台專門用作觀測太陽的「定日鏡 」,裝有特製的濾鏡,分別以白光、氫α譜線(波長為656.3 nm)和鈣-K譜線(波長為393.3 nm)三種不同顏色(波段),每日持續觀測太陽的不同特性。

太陽是最接近我們的恆星,因自轉和磁場等因素的影響而不斷變化,所以每天看到的太陽都會不同。觀測太陽能讓科學家,更了解恆星的結構和演化呢!想安全觀測太陽,歡迎來到太空館展廳,或在太空館網站,觀看太陽望遠鏡的實時影像,看看太陽的表面有何特別。運氣好的話,你有機會捕捉到黑子和鋸齒形狀的日珥出現!

太陽伯伯實時影像網上直播:https://www.lcsd.gov.hk/…/SolarTelescope/SolarTelescope.html

太陽伯伯與太陽望遠鏡

太陽伯伯與太陽望遠鏡

太陽伯伯與太陽望遠鏡

太陽伯伯與太陽望遠鏡

太陽伯伯與太陽望遠鏡

太陽伯伯與太陽望遠鏡

刊登日期:2021年6月9日

小麥哲倫雲內的超新星殘骸頁首

 

圖中是由哈勃太空望遠鏡所拍攝的一個超新星殘骸,它位於距離我們約20萬光年遠的小麥哲倫雲星系內。在宇宙的尺度來說,這顆超新星算是離我們相當之近。天文學家估計該超新星約在1,700年前出現,當時在南半球地區用肉眼應該也能看到它。

超新星爆炸所遺留的物質以不同速度和方向移動,圖中藍色部份表示朝著我們視線方向移動的物質,紅色則是正在遠離我們的物質。從哈勃太空望遠鏡的數據中得知,這些物質以平均每小時320萬公里的速度從爆炸位置擴散,若以此速度從地球往返月球只需15分鐘呢!

小麥哲倫雲內的超新星殘骸
圖片鳴謝: NASA

刊登日期:2021年6月4日

太空人的咖啡夢頁首

 

「打卡」咖啡店進駐國際太空站!享受與地球無限次的合照機會,每隔90分鐘更可欣賞迷人的日出日落景色!

太空人和我們一樣,都嚮往在工作期間享用一杯香濃的咖啡,但是可以在太空想上一杯咖啡困難重重,所以在地上的工程師一直致力研製盡善盡美的太空咖啡,並於過程中為太空探索的進程邁出一步。

早期的太空咖啡以冷凍乾燥方式製作,在太空人展開任務前,食物技術員會按照他們的喜好,預先在密封袋裏添加定量的咖啡粉、砂糖和奶粉;所以當時的太空人在升空後,並不能隨意轉換咖啡口味。除此之外,在太空的無重環境下,太空人無法以普通的杯子喝咖啡,只能用吸管從密封袋飲用或直接舔上一口熱燙的咖啡。

至於在無重環境下,太空人可以像身處地球的我們般沖泡一杯新鮮的咖啡嗎?在第一台太空咖啡機ISSpresso進駐國際太空站前,這可是個艱鉅的任務!因為咖啡粉會隨處飄散,損害太空艙裏機密的機器;他們也不能沖手沖咖啡,因為熱水不會向下滴進咖啡粉,而是以水珠般四處漂浮。而ISSpresso則是專門泡製濃縮咖啡的膠囊咖啡機,配合特製的太空咖啡杯,透過毛細現象,將新鮮香濃的咖啡送到太空人嘴邊。在各種發明和技術相輔相成下,太空人終於能好好以地球背景品嚐一杯咖啡。這些發現除了能讓太空人有真正的咖啡體驗外,還增加我們對太空中的流體力學的知識。

在太空咖啡店裏,每一口咖啡都得來不易,值得細味!

太空人的咖啡夢
圖片鳴謝: NASA

太空人的咖啡夢
圖片鳴謝: NASA

太空人的咖啡夢
圖片鳴謝: NASA

刊登日期:2021年6月3日

太空人如何進食頁首

 

進食對於我們來說易如反掌,但對於太空人來說卻來之不易。在太空中連站穩都有困難,到底太空人是如何進食的呢?

首先你要準備食物。豐富多樣的太空食品有不同的料理方法,太空人會為脫水食物加入水(國際太空站上有熱水和冷水選擇)和利用加熱器去加熱食物。

在太空的無重環境下不能把食物安穩地放在桌上,因此太空人準備好食物後需要固定食物和餐具在餐盤或餐枱上,免得它們周圍飄動。餐枱和餐盤有磁石吸住或有帶子綁着刀、叉子和湯匙等餐具和食物。太空人也需要用剪刀來打開食物包裝。之後,太空人可以用安全帶固定自己在餐椅上,讓自己坐下用餐。

為了防止食物的碎屑隨處飄浮,一些太空食品會設計成一口大小,讓太空人可以一口吃掉避免製造碎屑。太空人要喝飲料、湯和果醬等時會從塑料袋一點一點地擠入口中享用。

你們也想體驗太空人是如何進食的嗎?我們可以試做太空布丁!做法很簡單,將布丁粉放入密實袋中,倒入清水(和太空人為脫水食物加水一樣!),密封袋子後用手揉合袋中的食材至均勻,放進雪櫃冷藏。要進食的時候,剪去密實袋的角,把布丁擠入口中或湯匙上,就能體會到太空布丁的滋味了!

太空人如何進食
圖片鳴謝: NASA

太空人如何進食
圖片鳴謝: NASA

太空人如何進食
圖片鳴謝: NASA

太空人如何進食
圖片鳴謝: NASA

太空人如何進食
圖片鳴謝: NASA

太空人如何進食
圖片鳴謝: NASA

太空人如何進食
圖片鳴謝: NASA

刊登日期:2021年5月31日

天問一號登陸火星頁首

 

中國的天問一號探測器已登陸火星北半球的烏托邦平原。祝融號探測車與著陸器分離,並將展開探索任務。

中國火星探測任務自去年7月發射天問一號,至今年2月抵達火星軌道,目標包括環繞及著陸火星收集有關表面形貌、土壤特性、大氣、磁場等數據,為人類更了解這個紅色近鄰跨出重要一步。

天問一號登陸火星
圖片鳴謝: NASA/JPL

刊登日期:2021年5月16日

太空食品製作頁首

 

太空食品由牙膏般膏狀的口感進化成我們現在見到的樣子,中間經過研發團隊不斷的努力,才發展至現今多種多樣的太空食品。

太空食品需要保存長時間,可以開封即食、或是能直接連包裝加熱再打開食用。基於發射成本高,食品需要經過加工來減重和空間、延長保質期和做到容易進食的狀態,才能和太空人一同遨遊天際。太空食品的加工方式包括電離輻射、脫水(加熱乾燥和冷凍乾燥)和高溫殺菌等。

食物變壞的原因是微生物的生長,上述加工方法能抑制細菌的生長(細菌需要有水份才能生長)或是直接消滅細菌,從而延長食物的保質期。

這些食物加工方法只會用於太空食品嗎?不是!簡單而言日常我們買到保存期有幾星期至幾年的食品都運用了不同的保存方法延長保存期限,例如即溶咖啡和杯麵中的蔬菜包會運用冷凍乾燥,而罐頭食品則是利用高溫殺菌。

大家雖然未必有機會嘗到真正的太空食品,但我們在家中也能自己製作跟太空食品一樣的家庭版!我們可以利用家中的雪櫃去製造太空人的冷凍乾燥食品。只要將冰格調到最冷,然後放切成細塊的食物(例如水果)在盤上,放入冰格2-3星期,你就會得到像太空食品一樣的冷凍乾燥食品!

NASA正在研究可以用於長時間任務的太空食品。你們對於未來的太空食品有甚麼想法呢?

太空食品製作
圖片鳴謝: NASA

太空食品製作
圖片鳴謝: NASA

太空食品製作
圖片鳴謝: NASA

太空食品製作
圖片鳴謝: NASA

太空食品製作
圖片鳴謝: NASA

刊登日期:2021年5月12日

各國的太空食品頁首

 

你們有想像過能在太空中進食壽司和薄餅等食物嗎?我們平日吃的不同料理,不論是中式、日式或美式的食品,有很多都會在太空人的餐單上出現!

當你幾個月不能回家(太空人在國際太空站上的任務每次大概歷時6個月),你也會想念家鄉的食物吧!因此,太空食品有很多種類,也會根據不同的國家口味和習慣選定菜單,讓不同國籍的太空人也能享用家鄉的美食。NASA的太空食品有堅果、花生醬、雞、牛、海鮮和布朗尼等。日本的宇宙航空研究開發機構(JAXA)提供給太空人的食物有日本拉麵、壽司、味增湯和咖喱等有日本風味的食物。俄羅斯的太空人則有羅宋湯、魚和燉肉等。中國的太空人則吃過宮保雞丁、魚香肉絲和八寶飯等的中國料理。

當然,有些食物是不能在太空中進食的。其中一樣不能夠在太空進食的是麵包。因為麵包會產生碎屑,這些碎屑飄散在太空艙內可能會損害太空艙中的精密儀器,令它們故障。至於太空人雪糕,相信你們都曾在不同的地方看過甚至嘗試過。但是,太空人雪糕卻是從未被太空人帶上太空進食的,因為它們有碎屑。太空人雪糕和我們平日品嚐的雪糕不同,因為經過冷凍乾燥,它的口感是脆的,因此在進食的過程會產生碎屑。太空人雪糕之所以有這樣的誤會,是跟太陽神7號的新聞稿有關。當時,有一家公司被委託製造能室溫也不會溶化的雪糕,他們就用真空把雪糕冷凍再讓當中的冰直接蒸發,保留中間的空氣,才有那個脆脆和一碰即掉的口感。可是雪糕雖然不會溶,文件記錄卻顯示這個太空人雪糕是從來未曾試過飛上太空的,所以太空雪糕實際上並不是真正的太空食品!不過隨着2006年有雪櫃伴隨升空,太空人也能吃到真正的雪糕了!

如果你有機會上太空,你會想帶甚麼食物上去吃呢?太空食品這麼豐富多樣,你們知道它們是如何製造的?留意我們下一個關於太空食品的帖文吧!

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

各國的太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

刊登日期:2021年5月5日

鄰近星系的磁星閃焰頁首

 

美國太空總署的火星奧德賽號探測器曾在去年4月15日接收到一道十分強大的X射線和伽瑪射線爆發。不到7分鐘後,距離地球150萬公里的「Wind」衞星亦探測到這個爆發。再過約4.5秒,這些強力射線到達地球,幾乎同時觸動了包括費米伽瑪射線太空望遠鏡等多個高能量探測裝置。

由於多個儀器都收集到這次高能量爆發事件,科學家經研究後能準確地指出,這次爆發是來自於約1,100萬光年以外的一個星系。在宇宙的尺度而言,這個距離算是比較接近,因此相信爆發是來自於磁星,而非一般的伽瑪射線暴,否則信號將會比探測到的更為強烈。

部份大質量恆星在經歷超新星爆發後會塌縮成中子星,而磁星就是其中一種磁場極強的中子星,其磁場比一般中子星強達1,000倍。磁星會放出強烈的閃焰,並引發伽瑪射線。這次發現有助天文學家分析磁星的伽瑪射線特性,從而分辨出宇宙中不同伽瑪射線暴的來源。

更多資訊:https://youtu.be/yXYvhYXBeP0

鳴謝:NASA's Goddard Space Flight Center

刊登日期:2021年5月3日

太空食品頁首

 

太空中不像地球般有超級市場和便利店,可以隨時隨地去購買食物,但太空人也要食物來維持生命,那麼太空人的食物是由哪裏來的?他們的食物和我們平常食的一樣嗎?原來太空雪糕並不是太空人會在太空中吃的?

太空人的食物是由地球帶上太空的。第一名上太空的太空人加加林帶了肉泥和朱古力醬上太空進食。當時的太空食品是裝在像牙膏一樣的管子中,太空人擠出膏狀的食品到口中。到了現在,太空食品已變得五花百門,外型已經和我們不少地面上的食物無異,漢堡包和薄餅等的食物都能在太空中進食了。

所有食物都能被帶上太空嗎?當然不是!能上太空給太空人進食的食物要符合嚴格的條件,例如是安全、美味、有營養、多樣化和體積不大等。太空食品需要妥善保存,不容易變壞,可以讓太空人安全地食用幾個月;同時須滿足太空人的營養需求(有均衡的維他命和礦物質),又不失美味和選擇多樣化。太空人也和我們一樣,在工作以外的太空想享受美味和多元化的食物!還有,太空食品的體積和重量也是重要的考慮因素。由於每次發射上太空的成本很高,因此需要減少食品的體積和重量去最大化利用資源。

太空食品有甚麼例子?有哪些食物是不能夠被帶上太空的?不同國家的太空食品有不同嗎?我們下回分解吧!

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

太空食品
圖片鳴謝: NASA, JAXA

刊登日期:2021年4月28日

太空紅酒頁首

 

紅酒大家都可能品嚐過,但是你們又有沒有想過上過太空的紅酒會是甚麼味道呢?

歐州的太空貨物無限公司(Space Cargo Unlimited)為了研究太空的微重力和輻射的環境對紅酒陳化過程的影響,在2019年11月挑選了12支由法國知名酒廠柏翠酒莊(Chateau Petrus)在2000年釀造的紅酒,將它們送上國際太空站。在太空逗留438日之後,這批紅酒在2021年1月由SpaceX的飛龍號太空船帶返地球。

這批太空紅酒回到地球後,交由紅酒專家鑑別。專家認為太空紅酒的色澤、香氣和口感都和沒上太空的紅酒不同。雖然和在地球上的紅酒存放了同樣的時間(根㯫相對論兩者有些微差距),但專家認為它的酒齡品嚐起來較普通紅酒高。有專家則形容太空紅酒帶有淺磚紅色,品嚐起來多了一股玫瑰的味道。未開封的太空紅酒被送到實驗室作進一步的分析和研究。

除了紅酒外,太空貨物無限公司還在這次任務中送了300株葡萄藤上太空,希望研究太空環境對植物生長的影響。這些葡萄藤交由生物學家進行分析,雖然他們尚未發佈結果,但這次實驗將有助科學家了解植物在不同環境的生長情況,有助應對未來的氣候變化或是實現太空種植。

將來如果有機會的話,你們也會想試一試太空紅酒嗎?有哪些食物你會想帶上太空測試他們和地球的有甚麼不同?

太空紅酒
圖片鳴謝: Space Cargo Unlimited, NASA/Utah State University/Jessica Griffiths and The Standard

太空紅酒
圖片鳴謝: Space Cargo Unlimited, NASA/Utah State University/Jessica Griffiths and The Standard

太空紅酒
圖片鳴謝: Space Cargo Unlimited, NASA/Utah State University/Jessica Griffiths and The Standard

刊登日期:2021年4月19日

火星彩虹出沒注意!頁首

 

最近由火星探測車毅力號拍攝的「火星彩虹」成為了熱門話題。NASA解釋火星上不可能有天然彩虹,因為乾燥和寒冷的火星大氣沒有足夠懸浮水點。相片中的「火星彩虹」,其實是「鏡頭眩光(lens flare)」的攝影效果。一些太陽神登月任務的相片也曾出現類似情況。

當相機附近出現強光(例如陽光),強光在相機鏡頭內部反射,很容易會出現鏡頭眩光的情況。視乎光源的位置及鏡頭的設計,或會出現霧狀、多邊形或弧形等的七彩鏡頭眩光效果。

對NASA的說法有懷疑?你可以把相機在光源前晃動,試試製造自己的彩虹吧。

火星彩虹出沒注意!

火星彩虹出沒注意!

火星彩虹出沒注意!

火星彩虹出沒注意!

刊登日期:2021年4月12日

NASA在火星「放飛機」頁首

 

不經不覺美國太空總署(NASA)的探測車毅力號(Perseverance)已到訪火星將近兩個地球月!而最近它的拍檔無人直升機獨創號(Ingenuity)也由毅力號車身移至火星表面,準備於4月11日前後試飛,嘗試在火星上飛行和偵察,為未來的行星探索鋪路。

如試飛成功,獨創號會是第一個真正在外星翱翔的人造物。以8,500萬美元打造的獨創號以太陽能充電後驅動,每次最長可飛行約90秒。火星的大氣壓力不及地球的1%,在火星稀薄的大氣層中飛行為工程人員帶來不少挑戰,因此首航只限在離地面數尺的空中盤旋約20至30秒。科學家團隊計劃往後讓它飛得更高更遠。

毅力號也不會在一旁偷懶:它要擔起支援的角色,負責拍攝,收集環境數據,同時維繫獨創號與地球之間的通訊。

毅力號於2021年2月18日成功著陸火星的傑澤羅隕石坑(Jezero Crater),是NASA最先進的火星探測車,是「火星2020」任務的一部分。它將試驗從火星大氣中提取氧氣、採集及封存岩土樣本。

四月八日起NASA將會直播一系列網上簡報會,簡介獨創號的最新運作情況及成果。詳情可參考以下直播時間表(請留意時區): https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Watch-Online

有關「火星2020」任務:https://www.lcsd.gov.hk/CE/Museum/Space/ms/mars2020/index.html

NASA在火星「放飛機」

NASA在火星「放飛機」

NASA在火星「放飛機」

刊登日期:2021年4月9日

發現新星雲!頁首

 

美國太空總署的哈勃太空望遠鏡團隊近日在距離地球2,100光年的位置發現了一個新的星雲,科學家現正為它命名,你們覺得它應該叫甚麼名字呢?

其實哈勃太空望遠鏡團隊並沒有發現新的星雲,而是發佈了一張經過新方法後製的面紗星雲的相片。面紗星雲是天鵝圈(一個位於天鵝座的超新星殘骸)的可見部份,距離地球大約2,100光年。

你們能分辨出這張新的相片和以往的相片有甚麼分別嗎?這張重新後製的照片是由哈勃太空望遠鏡第三代廣域照相機經五種不同的濾鏡拍攝的。新的相片後製方法凸顯了星雲當中一絲絲釋放的電離氣體的細節(雙電離氧為藍色;電離氫和電離氮為紅色),相片的顏色更引人入勝。

我們看見的星雲照片總是絢麗多彩,你們有想過當中有些顏色是真的,而有些顏色是假的嗎?其實我們所看見的星雲相片中有分為真色影像和假色影像。星雲中不同元素被激發後會釋放出不同的顏色,例如氫會發出紅光、氧會發出綠光和硫會發出藍光等,拍攝到這些元素的顏色的相片就是真色影像。有些星雲中的元素會發出我們肉眼看不見的光波,拍攝者會利用不同的感光儀器來拍攝這些波段,並加上顏色方便我們觀看;科學家也可以根據星雲中的不同元素在相片以不同的顏色去區別,這些就是假色影像。

在現今的科技下,相片的後製變得非常容易,簡單到只要有手機,每個人都可以成為後製相片大師。現在我們還能輕易分辨出「原汁原味」的相片嗎?這個問題就留待你們去發掘了!

你們能分辨出這兩張相片有甚麼分別嗎?
圖片鳴謝: ESA/Hubble & NASA, Z, Levay

發現新星雲!
圖片鳴謝: ESA/Hubble & NASA, Z, Levay

刊登日期:2021年4月1日

「始信鬚眉等巾幗,誰言兒女不英雄」1 - 王貞儀|清代女天文學家頁首

 

你們身邊有醉心天文觀星(不是指星座占卜啊)的女性朋友嗎?

從古至今,國際間赫赫有名的數理天文學者均以男性居多,但偏偏有位生於清代的女科學家憑其對數學及天文的研究及著作而受國際注目,她就是王貞儀 (1768-1797)。王貞儀生於清代乾隆年間,距今已有二百多年。她自幼受祖父及父親的薰陶,博覽群書,常手不釋卷至廢寢忘食,嘗自言「人生學何窮,當知寸陰寶」。王貞儀不僅擅長詩詞文學,對科學更充滿好奇,尤其鍾情天文曆算。除此之外,她在地理氣象方面亦頗有心得,更精研醫理。由於她勤奮好學,視野開闊,在短短不足三十年的一生中,就已經著作甚豐。其中較著名的有《月食解》、《勾股三角解》、《歲差日至辨疑》、《地圓論》等。其中在《月食解》中王貞儀更配以自畫的圖,簡要闡明了月亮盈虧及日月食發生的原理。這些文章收錄在現仍行世的《德風亭初集》中,可惜其餘大部份著作已經散失。

清朝有部著作,名叫《疇人傳》,是中國歷代投身天學及算學的人物傳記合集。《疇人傳》成書於1799年,隨後經過歷次增補,到晚清時共收錄接近300位中國學者,但當中女性不足十人!或者我們可以從王貞儀自己的說話更能明白在她身處的年代,投身研究天文曆算所要面對的窘境:「儀少小習曆習算諸籍,恆廢寢食以求之,又研究勾股測量方程之術,然指示者不得,故終屬望洋,迄莫精通其奧……」。別忘記天文曆算從來都是平民百姓的禁地,更遑論她是一名女子。然而,王貞儀始終抱持著女子也該多見識學習的信念,因為女子的智慧和能力並不比男子差,「足行萬里書萬卷,嘗擬雄心勝丈夫」1,如果一個女性學有所成,一樣可以貢獻社會。這位堅持不懈,不受世俗眼光影響的女子的成就獲得國際認同,國際天文聯會在1994年將金星的其中一座環形山以她的名字"Wang Zhenyi"命名 (https://www.lpi.usra.edu/resources/vc/vcinfo/?refnum=262)。另外,國際科學期刊《自然》(Nature)在一個科學研究奬項的宣傳片中亦以王貞儀為其中一位傑出女性科學家代表,鼓勵年輕女性從事科研(https://www.youtube.com/watch?v=tD-M1hLoAeE&t=20s, 00:19-00:36)。

藉着三八婦女節,太空館祝願每位女生都可以在自己醉心的題材上,學有所成,盡情發揮。

1《題女中大夫圖》(《德風亭初集》卷十二)
其他參考:https://digital.library.mcgill.ca/mingqing/search/details-poet.php?poetID=222&showworks=&showanth=&showshihuaon=&showpoems=1&language=ch

刊登日期:2021年3月18日

探測器廣播:「下一站:火星」頁首

 

大家還記得去年年中出發往火星的三個探測器嗎?它們分別是中國的「天問一號」、阿聯酋的「希望號」和美國的「毅力號」。經過約7個月,超過4.7億公里的太空航行,它們終於接近火星了!

「天問一號」已向地球回傳它的首張火星照片。天問一號預計5月至6月期間在火星著陸。天問一號是中國的首次火星探測任務,目標包括環繞及著陸火星,對表面形貌、土壤特性、大氣、磁場等作科學探測。

「希望號」於2月9日成功切入火星軌道,被火星的引力捕獲進入環繞火星軌道。情人節當日科學家收到它拍攝的首張火星照片。希望號在上年7月於日本種子島宇宙中心發射。任務目標是環繞火星、研究火星的大氣動力學,以及火星大氣與太空環境的相互影響等。

「毅力號」預計於2月19日著陸火星的傑澤羅隕石坑,屆時NASA官方頻道(https://www.youtube.com/watch?v=gm0b_ijaYMQ)會有實時的報導。毅力號的任務包括尋找生命的跡象、試驗由大氣中的二氧化碳製造氧氣、採集及封存岩土樣本等,更會首次派出無人直升機獨創號,實驗在火星上飛行和偵察,為未來的行星探索鋪路。

農曆新年期間,大家一起繼續留意來自火星的新消息!我們也祝願三個探測器「身體健康」,任務成功!

探測器廣播:「下一站:火星」
圖片鳴謝: Mohammed Bin Rashid Space Centre
NASA/JPL-Caltech
XINHUA NEWS AGENCY

更多資訊: http://www.cnsa.gov.cn/n6758823/n6758838/c6809894/content.html

刊登日期:2021年2月18日

地球在2020年自轉得更快頁首

 

在疫情肆虐之下,大家或許都曾期盼2020年過得快一些。事實上,地球的自轉速度在2020年的確快了一點點。

自有紀錄以來,在2020年前最短的一天是2005年的7月5日,當天地球轉一圈的時間比平均快了1.0516毫秒。然而,2020年卻打破了這個紀錄達28次,最短的一天是2020年7月19日,那天比平均快了1.4602毫秒。以全年計算,2020年是地球在近50年來轉得最快的一年。

事實上,地球的自轉速度無時無刻都受大氣及海洋活動等因素影響。自從發展出精確的測量技術後,我們得知地球自轉速度在輕微減慢。因此,科學家自1972年開始引入閏秒,使地球自轉一圈的天文時間與我們的時鐘時間能夠保持一致。不過,地球自轉速度減慢的現象正在緩慢逆轉,有些科學家估計地球在2021年會轉得更快一些,如果情況持續,我們就可能需要使用負閏秒了。

地球在2020年自轉得更快
圖片鳴謝: NASA

更多資訊:https://www.sciencealert.com/earth-was-spinning-faster-last-year-than-at-any-other-time-in-the-past-50-years

刊登日期:2021年2月7日

天文學家發現迄今已知最遙遠的類星體頁首

 

我們的宇宙約在138億年前誕生,各個我們認識的天體在隨後的漫長歲月中陸續出現。理論上,質量龐大的緻密天體應該需要一段甚長的時間才能出現。近日,天文學家發現有一個高質量類星體在宇宙誕生後約6億7000萬年就形成。

類星體是極遙遠的星系,其核心擁有一顆超大質量黑洞,而黑洞的超強勁吸積活動會釋放出極強大的電磁輻射,並幾乎足以穿梭整個宇宙。最新發現的類星體稱為J0313–1806,其核心有一顆達16億倍太陽質量的超大質量黑洞。在2017年,天文學家亦曾發現在宇宙早期有另一顆達8億倍太陽質量的黑洞。今次的發現除了刷新紀錄外,亦挑戰我們去找出是甚麼機制能讓如此巨大的天體在那麼短的時間內就能誕生,而這個未解之謎就有待更多理論天文學家為大家解答了。

天文學家發現迄今已知最遙遠的類星體
圖片鳴謝: NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva

更多資訊:https://public.nrao.edu/news/quasar-new-distance-record/

刊登日期:2021年2月1日

獵戶座腰帶下的暗星雲頁首

 

獵戶座不僅容易辨認,而且還擁有很多深空天體,是業餘天文攝影師的熱門取材之處。這次小編就為大家介紹當中一個形狀有趣的星雲吧!看看圖中的暗星雲,你覺得它像甚麼呢?

沒錯,它叫「馬頭星雲」,是距離我們約1,400光年外的暗星雲,由暗淡的星際塵埃和氣體組成。在一般情況下,要看到這種星雲,我們需要依靠它後方的光源。馬頭星雲後方則有由發射星雲IC434發出的暗紅色光輝,在其襯托之下令這片暗星雲呈現出一個馬頭的形狀。

馬頭星雲位於代表獵戶座腰帶的其中一顆星「參宿一」附近,但這個星雲非常暗淡,要用天文望遠鏡才能觀測到。圖中是一張由「SPECULOOS南方天文台」於落成後首張拍攝的照片,而網上亦有大量由全球業餘天文攝影師拍攝的壯觀圖片,大家不妨嘗試搜索一下。

獵戶座腰帶下的暗星雲
圖片鳴謝: SPECULOOS Team/E. Jehin/ESO

刊登日期:2021年1月24日

地球以外的冰雪世界頁首

 

寒流一浪接一浪,先前元旦時香港當天的溫度跌至8.6°C,大家經歷了16年來最冷的元旦,久久未有的冷感讓人好不習慣。不過與在地球上最寒冷的東南極高原相比只是小巫見大巫,那裏最低溫度可達-93.2°C,對我們來說是個極寒的環境;然而,若與太陽系內的冰雪世界相比,東南極高原只稱得上是個溫暖的地方!

太陽系內最寒冰的地方在哪裏?正正在月球上。月球兩極接收的陽光不多,部分位置更不見天日。2009年,NASA的月球勘測軌道飛行器在接近月球北極的埃爾米特環形山邊緣時錄得-247°C的低溫,近年更有研究發現隕石坑中存有水冰。到目前為止,太陽系內還未有其他天體或天體上的部分區域能打破這個最低溫紀錄。

而榮獲第二名的是海王星的衛星—海衛一。海衛一的表面有多個冰火山,會噴出由氮、灰塵及甲烷混合而成的噴泉;它的平均溫度低至-235°C,足以讓這些在地球上只是氣體的化合物在瞬間凍結成固態,然後降至衛星表面。得第三名的是冥王星,平均溫度只比海衛一高2°C。冥王星和海衛一的表面成分相似,但比海衛一有更多固態氮。你看到冥王星右下方的心形區域嗎?這裏正是一片遼闊的是固態氮平原呢!

地球以外的冰雪世界


太陽系內最寒冷的三個地方


月球上的埃爾米特環形山


海衛一的火山平原

刊登日期:2021年1月20日

朱諾號眼中的木星奇觀頁首

 

說起木星,你會想起它的哪些特徵呢?木星的大氣層有相當多的大氣現象,包括一些不穩定的雲帶、旋渦、風暴和閃電等。美國太空總署於2011年發射探測器「朱諾號」前往木星,並在2016年開始近距離拍攝木星的大氣照片,令我們能一睹木星的大氣奇觀。

科學家從朱諾號拍攝的木星大氣照片中,發現木星的大氣運動遠比想像中複雜。大家不妨在朱諾號的任務專頁尋找一下木星的最新近照。由於朱諾號仍能保持正常運作,美國太空總署在2021年1月宣佈,將朱諾號的任務延長至2025年9月,並將木星的數顆著名衞星納入最新的觀測範圍,進一步探索整個木星系統。

朱諾號眼中的木星奇觀
圖片鳴謝: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill

刊登日期:2021年1月18日

「木星合土星」- 延伸故事:「三合現象」頁首

 

上個月,大家欣賞了罕見的天文現象「木星合土星」,是否意猶未盡呢?原來只要木星的軌跡符合多一個條件,木土兩星就可以在一年之內「合」三次!

這個條件就是……木星逆行!

「木星合土星」- 延伸故事:「三合現象」

首先要講解甚麼是「逆行」。首先,大陽系各大行星都以不同的速度在各自的軌道上繞日運行,因此它們之間的相對位置在不斷變化。而從地球上觀看,相對於星空背景,行星每晚的位置大部分時間都是西向東移,我們稱之為「順行」。但行星有時會「開倒車」東向西移,這就是「逆行」現象(見圖一)。(小實驗:在身邊找一些物件造成前景和背景,然後開啟手機鏡頭並左右移動手機,看看視覺上前後景物相對位置的變化。)

「木星合土星」- 延伸故事:「三合現象」

現在我們看看圖二,如果在某次木星合土星(一般約20年一次)後木星開始逆行,那麼在短短一年之內,木星就有機會再與土星重遇多兩次(兩顆行星有相同的黃經或赤經,視乎「合」的定義),即連續出現三次「合」,統稱為木星和土星的「三合現象」。三合現象亦可發生於其他行星與行星(例如火星和木星),或行星與恆星組合(例如火星和室女座的角宿一)。

「木星合土星」- 延伸故事:「三合現象」

21至22世紀內並沒有木土三合現象發生,最接近的兩次已分別是上世紀的1980年12月至1981年7月及23世紀的2238年9月至2239年3月,罕有程度絶對爆燈!

刊登日期:2021年1月15日

月球日照面上的水分子頁首

 

開採外太空資源的情節在科幻小說中並不少見。在將來,它可能不僅是幻想,而月球或許會成為太空開採的潛在目標。

在60年代初,就有科學家提出月球上存在水冰的可能性,而隨著各國的探月計劃相繼進行,越來越多證據表明水分子的存在。去年底,美國太空總署首次發現月球受陽光照射的區域也有水分子,而非局限於陰暗的地方。

平流層紅外線天文台(SOFIA)通過測量水分子特有的波長,確認在月球南半球的克拉維斯環形山中存在水分子。儘管水分子的含量並不高,但卻能在無大氣層保護及陽光直射下存在,實在令人驚訝。

如果月球上的水能被順利開採,它不但可作為太空人的補給,當中的氫和氧亦可作為火箭的燃料。因此,月球將來或能成為太空探索的中轉站。

月球日照面上的水分子
圖片鳴謝: NASA/Daniel Rutter

更多資料:https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon/

刊登日期:2021年1月11日

蘇頌與水運儀象台頁首

 

2020年是北宋著名天文學家蘇頌誕生的1000周年,他最廣為人知的科技成就便是創製了水運儀象台,使之成為中國古代最為傑出的天文儀器之一。

蘇頌生於泉州府同安縣,即現今福建省廈門市同安區。他在七十歲之齡集古代天文學知識及機械工程技術的大全,創製出具天文觀測、天球演示、計量時間和報時功能於一身的水運儀象台。

水運儀象台是一台以全水力驅動的天文鐘,約12米高,上層是用作天文觀測的「渾儀」,可經由傳動系統達至追蹤太陽或恆星;中層是演示天體運行的「渾象」,以天球概念將星空的特徵紀錄下來;而下層就是用來報時的「司辰」,當中使用的機關類似於現代鐘錶內的擒縱器,其精妙設計展現了宋代機械技術的水準。

蘇頌在完成水運儀象台後,將其設計及運作都紀錄在《新儀象法要》中。可惜的是,水運儀象台於「靖康之禍」後被毀,後人一直無法掌握當中的機械原理而一度失傳,直至現代才能將其復原。

蘇頌與水運儀象台

刊登日期:2020年12月28日

「木星合土星」- 何年再相聚?頁首

 

除了從觀測和閱讀吸收天文知識,自己開動腦筋動手計算也是一種樂趣。

12月的「木星合土星」由兩大行星擔當主角。它們的軌道周期相異,2020年「吻別」之後,到底何年能再相聚?我們來做個粗略的計算:

繞太陽一圈,木星需時約12地球年,土星需時約30地球年。行星的軌道是橢圓形的,幸好木土的軌道偏心率都不高,我們就當作圓形軌道來處理:即木星每年在其軌道上移動約30°(360°/12),土星每年移動約12°(360°/30)。

木星和土星都在動,但要計算它們「何時相遇」,只要計算「木星每年比土星多行約18°(30°-12°)」,再加上它們重遇的時候,就是「木星剛比土星多完成一圈(即360°)」,計算變得豁然開朗。

「何年再相聚?」答案:360°/18° = 約20個地球年後!

「木星合土星」- 何年再相聚?


「木星合土星」- 何年再相聚?


「木星合土星」- 何年再相聚?

刊登日期:2020年12月19日

逐漸接近的木星和土星(二)頁首

 

距離12月21日的「木星合土星」倒數5日!最近大家在黃昏時仰望西南方的天空,應該不難發現有兩顆明亮的星星日漸靠近,它們就是木星和土星。

雖然每隔約20年就會發生一次木合土,但今年兩顆行星在視覺上極其接近,只有0.1度或六角分之遙,是它們近400年來最接近的一次「相遇」。天空上一度的角距有多闊?我們伸直手臂,打開手掌,食指頂頭的寬度就大約相當於一度角距;可想而知,0.1度的角距真是極小!我們驟眼看未必可以把木星與土星分辨出來,但若以望遠鏡觀測,就有機會看到兩顆星「同鏡出現」的奇觀。

這次的木合土除了是難得一見外,亦十分「應節」!因為有天文學家相信,「聖誕之星」其實就是木合土這個天文現象。

如果大家想一睹這個天上奇觀,可在21日日落後,到空曠的地方仰望西南邊的天空,你會先看到較為明亮的木星,到晚上6時半左右暮色四合時,就應該看到土星。屆時你可挑戰自己的視力,看看能不能以肉眼分辨出兩顆行星。但切記要把握時間!因為隨着天體西落,它們將於8時後消失於地平線。是次「木星合土星」將於太空館的YouTube 頻道 (https://www.youtube.com/hkspacem) 上作網上直播,毋須報名。網上直播連結於當日發放,點擊連結即可同步收看,與大家直擊兩大行星「世紀相遇」!

木星和土星在香港上空的位置變化


伸出雙手量度星體之間的距離

刊登日期:2020年12月16日

逐漸接近的木星和土星(一)頁首

 

上星期館長向大家預報「木星合土星」,要等到12月21日才會發生。在此之前,大家可以見證木星和土星日漸靠近。兩星視覺上角距逐漸由今天的兩度左右(約四個月球大小),兩星期後縮減至約半度,最終「世紀相遇」。但首先,你得辨認出木星和土星……

現時兩顆行星位於人馬座,黃昏8時半前在西南方低空出現。木星比較光亮(視星等為-2等),顏色偏黃,是附近天區最光亮的星體,在鬧市中都可以見到,而在離木星不遠的東方(或左上方)會找到比較暗淡(視星等為0.6等)的土星。兩顆亮星一同出現,相信不難辨認!

館長邀請大家,在十二月的夜空中尋找木星和土星,並拍照紀錄它們的距離,看看兩星如何越來越近最後「親吻」(實際上保持了至少7億3千萬公里的非常安全社交距離)。你會接受這個挑戰嗎?

木星合土星

刊登日期:2020年12月2日

2020年12月天象預報頁首

 

「依家係館長同大家預報天象……」來到2020年的最後一個月,兩大天文現象即將在夜空緊接上演!

由12月4日至17日期間,「雙子座流星雨」會再次上演。在香港觀看,預計最多流星的時間為12月14日凌晨2-3時左右,亦因為當晚正值農曆三十,沒有月光的影響,因此只要天公造美,去較少光污染的地區觀賞,預計每小時可以看到有20至30粒流星,絕對是本年度觀測條件最佳的流星雨!

緊隨其後會有約20年發生一次的「木星合土星」登場。目前這兩顆行星在西方的夜空正逐漸靠近,到12月21日當天,木星和土星在視覺上近乎重疊,其接近程度堪與1623年7月那次木合土相匹敵,驟眼看更未必可以把兩顆星分辨出來。不過雖然在我們地球的角度看來兩顆行星極為接近,但實際上它們仍相距約7.3億公里,若以1.5米的社交距離為單位計算的話,它們保持了4,800多億個社交距離,可以非常安全地打招呼!

12月的天象預報暫時到此為止!如果到時天氣情況許可,我們會在太空館的YouTube Channel直播和講解這兩個精彩的天文現象。

2020年12月天象預報


全年最佳流星雨


兩大行星近四世紀相遇

刊登日期:2020年11月27日

「嫦娥五號」展開月球探索之旅頁首

 

今晨(2020年11月24日)4時30分,長征五號運載火箭順利從中國文昌航天發射場發射,將「嫦娥五號」月球探測器送進地月轉移軌道。嫦娥五號著陸月球後將工作兩天,採集約兩公斤的月球土壤樣本並送回地球,有助科學家研究月球的起源和演化。而對上一次成功採集月球土壤樣本,已是1976年前蘇聯的月球24號探測器。

嫦娥五號屬於中國探月工程「繞、落、回」階段的「回」階段,「繞」和「落」的階段已分別於2007年及2013年實現:

繞:繞月探測(嫦娥一號、二號)

落:降落月面(嫦娥三號、四號)

回:土壤取樣返回(嫦娥五號)

重溫火箭發射過程:https://youtu.be/MSMP52EmtOI?t=824

刊登日期:2020年11月24日

木星及歐羅巴頁首

 

木星表面的風暴一直是天文學家的觀測重點之一,除了著名的大紅斑外,還有一些面積較小的白斑風暴。

圖中是一幅由哈勃太空望遠鏡於今年8月25日拍攝的木星影像,顯示出這顆行星最近的大氣變化。大紅斑下方的小紅斑的顏色多年來一直在紅白之間反覆轉變,而現在正由白轉紅。另外,在木星北半球的位置可見一處明亮且細長的白斑,是正在醞釀中的新風暴。雖然這個區域通常每六年左右便會出現一個或多個風暴,但這次哈勃太空望遠鏡正好觀測到它的早期演化情況,顯示擾動氣流的結構。

圖片的左方還可以看到木星其中一顆衞星——歐羅巴,是太陽系內或許能找到生命跡象的少數星體之一。

木星及歐羅巴
圖片鳴謝: NASA, ESA, STScI, A. Simon (Goddard Space Flight Center), and M.H. Wong (University of California, Berkeley) and the OPAL team

刊登日期:2020年11月22日

像蝴蝶般美麗的行星狀星雲頁首

 

圖中是由歐洲南方天文台的甚大望遠鏡拍攝的行星狀星雲NGC 2899。這個星雲位於船帆座,看起來像一隻在太空中飛舞的蝴蝶,外圍被發光的高溫氣體包圍,非常漂亮。

科學家相信NGC 2899的外貌與它的兩顆中央恆星有關。其中一顆恆星在生命完結時將自身的外層拋出,其氣體受到另一顆恆星的干擾而呈現出近乎對稱的雙葉形狀。在眾多行星狀星雲當中,只有百分之十至二十擁有這種雙極特徵,是太空中的奇珍異寶!

像蝴蝶般美麗的行星狀星雲
圖片鳴謝: ESO

更多資料:https://www.eso.org/public/news/eso2012/

刊登日期:2020年11月15日

奧米茄星團頁首

 

圖中是一幅由歐洲南方天文台發佈的照片,清晰顯示出奧米茄星團的影像。

奧米茄星團離我們大約16,000光年遠,位於半人馬座,是天空中最大和最亮的球狀星團。影像中大概包含了三十萬顆恆星,但其實在這個直徑達150光年的星團內擁有至少數百萬顆恆星。有趣的是,奧米茄星團內的恆星有不同的年齡及化學性質,不像其他大部份星團般擁有相類似的恆星,代表奧米茄星團的演化過程與別不同。科學家估計,奧米茄星團可能是一個被銀河系吞噬的矮星系所殘留下來的核心。

奧米茄星團
圖片鳴謝: ESO ESO/INAF-VST/OmegaCAM

更多資料:https://www.eso.org/public/images/eso1119b/

刊登日期:2020年11月8日

別眨眼之「國際太空站凌月」頁首

 

國際太空站(ISS)有時會在太陽或月亮前飛過。小編於上個月12號早上成功於觀塘拍得它經過月面,歷時約0.3秒。相片中還能隱約見到ISS的輪廓呢!

預計11月5日 (星期四) 約22:47會發生另一次ISS凌月,屆時身處新界西部分地區(例如荃灣、葵涌及青衣)、長洲、大嶼山及坪洲的市民不妨在東北偏東無阻擋的地方用雙筒望遠鏡觀看這次現象,歷時約1.9秒。各位可以到 https://transit-finder.com/ 查看這次ISS凌月可見的地點及時間等資訊。

0.3秒的ISS凌月實際上有多短暫呢? 大家可以到太空館的Instagram看看我們10月時拍得的片段,千萬別眨眼啊!https://www.instagram.com/p/CHIcunBAStX/

國際太空站凌月

刊登日期:2020年11月3日

光環之王 ─ 土星頁首

 

土星確實是「光環之王」!

這張是哈勃太空望遠鏡於2020年7月4日拍攝的土星相片,當中可清楚看到土星的獨特光環系統。土星環主要由不計其數的水冰組成,大小由微米到米不等。仔細看的話,你會發現土星環包含了好幾個環,而環與環之間由縫隙分隔,當中最顯眼的想必是分隔A和B環的「卡西尼環縫」,你能在圖中找到它嗎?

土星的大氣層主要含有氫氣和氦氣,並帶有微量的氨、甲烷、水蒸氣和碳氫化合物,使其呈現黃褐色。大氣層上的條紋是由高層大氣的強風所造成,部份條紋的顏色更不時會略為改變。

除了光環外,原來土星亦是「衞星之王」,它是現時在太陽系中擁有最多已知衞星的行星。上圖中最少可以看見其中兩顆,你又找到它們嗎?

土星

刊登日期:2020年11月2日

不是藍色的「藍月亮」頁首

 

繼本年10月1日中秋節迎來滿月 (望月)後,10月31日萬聖節當晚將再次出現滿月!當一個陽曆月裏面出現兩次滿月,第二次的滿月則會被稱為「藍月亮」。

「藍月亮」的出現有點眾說紛紜,有說最初在天文學上的形容出現於一本在1937年出版的書籍。到1946年,雜誌Sky & Telescope在一篇文章中誤將「藍月亮」解釋成一個陽曆月裏出現的第二次滿月。由於這本雜誌的普及和影響力,這個誤解就慢慢成為了日後大眾對「藍月亮」的認知。其實藍月亮的確不是經常出現,不過不代表看到月亮是藍色。

西方用語以"Once in a blue moon"去形容千載難逢的事情,但現實裏朔望月,即月相盈虧的週期為29.5天,一般一個陽曆月裏會出現一次滿月。但除了2月外,陽曆中每個月有30至31天,所以只要滿月出現在月初,月底就有可能再次出現滿月。而平均每30個月就會出現一次「藍月亮」,它將會在2023年8月31日再次出現。

話雖如此,要再次碰巧在萬聖節當天遇上滿月可是要等待19年。不想錯過這個在萬聖節晚上觀賞又圓又大而亮白色的「藍月亮」的話,不妨在當晚走到戶外或望出窗外,以肉眼賞月吧!

藍月亮

刊登日期:2020年10月27日

哈勃太空望遠鏡拍攝的超新星爆炸頁首

 

我們知道大質量的恆星演化到最後階段便有機會發生超新星爆炸,這種爆炸非常劇烈,產生的亮度甚至可比整個星系的亮度更高。除了恆星演化外,超新星還會出現在一些擁有白矮星的雙星系統中,當白矮星大量吸收其伴星的物質後而超越臨界質量,便會成為「Ia型超新星」。

超新星爆炸通常都難以預測,但近日美國太空總署發佈了一段縮時影片,顯示了一顆白矮星演化成超新星的過程。這顆距離地球7,000萬光年的超新星名為 SN 2018gv,位於船尾座的NGC 2525棒旋星系。哈勃太空望遠鏡由2018年開始觀測 SN 2018gv,並花了約一年時間持續拍攝它的影像。在縮時影片中可以看到它的亮度在短時間內大幅增加,其最高峰時為太陽的50億倍,然後才慢慢變暗。

了解超新星的特性對天文及宇宙學的發展十分重要,由於Ia型超新星的來源相同,因此它們的最高亮度都相同,天文學家就可以利用它們來測量不同星系和地球的距離(詳情可搜尋關鍵詞「標準燭光」),甚至從中計算宇宙膨脹的速度,以推演宇宙的命運。

超新星爆炸
圖片鳴謝: NASA, ESA, and A. Riess (STScI/JHU) and the SH0ES team

更多資料:https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-watches-exploding-star-fade-into-oblivion/?fbclid=IwAR0s-rde4OhlhxAUjb3GShCvxdXNgNzkq-8P0EIXEM8xqKr21KTuSARKhpE

刊登日期:2020年10月26日

貝努小行星採樣回收任務頁首

 

經過四年的旅程,美國太空總署(NASA)的探測器OSIRIS-Rex將於 10月20日到達「貝努」小行星進行採樣。這次是繼日本探測器隼鳥號後第二個小行星採樣回收任務,亦是自太陽神計劃以來從太空帶回最多樣本的任務。

由於貝努的表面布滿巨石,探測器在降落過程中稍有不慎便有可能損壞。因此NASA經過多月努力分析貝努的地形,最終選擇了一個位於貝努北半球,直徑約16米,名叫「夜鶯」的石質表面作為採樣地點。在到達小行星表面後,探測器會立即以機械臂收集岩石和泥土,目標是把最少約60克的樣本帶回地球。透過分析樣本,科學家有望了解早期的太陽系及近地環境的特性和資源。

採樣完成後,探測器將於2023年返回地球,齊來期待OSIRIS-Rex帶給我們的禮物吧!

探測器OSIRIS-Rex
圖片鳴謝: NASA/Goddard/University of Arizona

更多資料:https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/osiris-rex-begins-its-countdown-to-tag

刊登日期:2020年10月19日

黑洞的理論及觀測頁首

 

三位分別來自英國、德國及美國的物理學家潘若斯(Roger Penrose)、根舍(Reinhard Genzel)及吉茲(Andrea Ghez)因在黑洞的理論及觀測研究的傑出貢獻而獲得了今年的諾貝爾物理學獎。

在1965年,潘若斯透過嚴謹的數學方法證明黑洞是愛因斯坦廣義相對論的必然產物,他描述了黑洞及其中心所有自然定律都會失效的「奇點」。潘若斯與另一著名的科學家霍金發表「潘若斯-霍金奇點定理」,是研究黑洞奇點的重要基礎。

根舍及吉茲各自帶領一隊天文學家,早在1990年代初就聚焦在我們星系中心一個稱為「人馬座A*」的區域。他們發現在該區域附近的恆星都在圍繞一個看不到的超大質量天體公轉。他們兩隊的觀測數據互相配合,並推算在銀河系中心一個不大於太陽系的空間內存在著約400萬倍太陽質量的物質,相信就是天文學家所指的黑洞。

今年的諾貝爾物理學獎有一半頒予潘若斯,另一半則平均分予根舍及吉茲。

諾貝爾物理學獎2020 黑洞的理論
圖片鳴謝: ESO/M. Kornmesser

刊登日期:2020年10月12日

解釋參宿四變暗之謎頁首

 

獵戶座其中一顆最明亮的恆星參宿四從去年10月開始變暗,隨後創出一個世紀以來的最暗紀錄,有天文學家對這個現象作深入研究,並在今年8月發表了一篇研究文章解釋參宿四的變暗之謎。

研究團隊利用過去數年哈勃太空望遠鏡對參宿四的觀測數據,包括對其紫外線波段光譜的分析,發現在2019年9月至11月期間,有大團熱物質由參宿四表面移動到它的外層大氣。這團物質最終遠離參宿四,並降溫形成塵埃雲,遮擋著參宿四發射往地球的部份光線,令我們看到該星變暗的現象。

天文學家早就知道參宿四的光度經常改變,但這次的大幅變暗卻惹來有關參宿四是否即將經歷超新星爆炸的猜想。這次研究結果除去了這些猜想,並揭示了其他恆星物理機制,而參宿四亦已在今年4月恢復至其預想的亮度。

解釋參宿四變暗
圖片鳴謝: NASA, ESA, and E. Wheatley (STScI)

刊登日期:2020年10月5日

重組遙遠星系的外觀頁首

 

大家猜到左圖的光環是甚麼東西嗎?難道是日環食時的影像嗎?其實光環的真身是一個編號為「SPT0418-47」的星系,該星系的光線用了超過120億年才到達地球。相信大家心裏會有疑問:為甚麼天文學家可以看到這麼遠的天體呢?

當一個遙遠星系和地球之間隔著另一個星系時,從遙遠星系放出來的發散光線會受中間星系的重力影響而彎曲,並聚焦往地球,讓我們接收到更強的信號,這個現象稱為「重力透鏡」。由於SPT0418-47與地球及中間星系三者幾乎排成直線,令 SPT0418-47的光線經重力透鏡聚焦後呈現成一個十分均勻的圓圈,天文學家便利用電腦重組出它的原貌,得出圖中右上方的影像。

這個研究令天文學家得悉宇宙最古老的星系資訊,為瞭解星系以至宇宙演化提供了新的線索。

重組遙遠星系的外觀
圖片鳴謝: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), Rizzo et al., ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Luis Calçada (ESO)

刊登日期:2020年9月28日

NEOWISE彗星特寫頁首

 

大家認得圖中的星體嗎?這張就是今年7月令天文愛好者為之著迷的C/2020 F3 (NEOWISE) 彗星的近照了。

天文學家早在今年3月已發現了這顆彗星,而它在6月底增光至肉眼可見的程度,到7月初更成為自1997年的海爾-博普彗星以來,在北半球能觀測到最明亮的彗星。雖然NEOWISE彗星及後變得難以在地面觀測,但哈勃太空望遠鏡卻在8月8日拍得NEOWISE彗星的核心相片,當時兩者相距約4,300萬公里,而拍攝所得的影像則橫跨大約1.8萬公里,可是彗核的直徑估計不足4.8公里,連哈勃太空望遠鏡都未能看到它的表面。

圖中還可看到在彗核附近有一對方向相反的噴流,相信是彗核上的冰昇華後所噴出的氣體和塵埃,可見NEOWISE彗星經過近日點後仍然保持完好,未至於破碎收場。

NEOWISE彗星
圖片鳴謝: NASA, ESA, A. Pagan (STScI) and Q. Zhang (Caltech)

刊登日期:2020年9月21日

相對論自行車頁首

 

騎單車是有益身心的運動。平時喜愛風馳電掣的你,有沒有想過一旦單車速度接近光速,例如光速的90%,即約每小時9.7億公里,會發生甚麼事?

當然,在現實世界,是沒有可能將單車加速至如此高速的。但科學家的確利用愛因斯坦的相對論認真推算過「相對論單車」(以接近光速行駛的單車)行駛時的情況。最近,兩位英國物理學家Evan Cryer-Jenkins和Paul Stevenson經過再三研究,提出了一些關於相對論單車的新見解(以下情況忽略空氣分子與單車的互動)。

當你看著單車迎面衝來的時候,單車和單車手發出的光線會因為多普勒效應而產生藍移,波長被壓短,成為人眼看不見的紫外線,因此,單車和單車手將以黑色的剪影出現在周圍的景觀之中;當單車和單車手從你的身邊經過後,他們的光線會因遠離你而產生紅移,波長增加,成為人眼看不見的紅外線,單車和單車手再次以黑色剪影呈現,最後消失於遠方。最有趣的是,當單車和單車手從你身邊擦身而過,光線從藍移轉到紅移的瞬間,會突然爆發出一串脈動的彩虹色調!

想了解箇中原因,可以參閱這篇論文(只提供英文):https://arxiv.org/abs/1906.11642

最後,小編呼籲,請以安全速度行車。

刊登日期:2020年9月18日

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