天文新聞

為什麼火星比地球小這麼多

地球和火星大小的比較
美國西南研究所(Southwest Research Institute)天文學家哈爾·利維森(Hal Levison)等人透過建立一種新的行星形成過程的電腦數值模擬程式,認為行星是經由礫石(pebble)這樣小的天體逐漸成長起來的。由這樣的成長程序,這些天文學家重建了含地球、金星與火星等天體在內的太陽內側結構,可解釋為什麼火星會比地球小這麼多;相同的成長程序,也可用來解釋在木星和土星這樣的氣體巨行星為何形成速度如此快速的問題。

火星的質量僅約地球的十份之一而已,為何相鄰的兩顆行星、差異卻這麼大這件事困惑了太陽系理論學家們很久了。在行星形成標準模型中,類似大小的天體是通過所謂的吸積(accretion)過程累積成長,岩石和其他岩石堆積成了山岳級天體,山與山合併成了城邦級天體,之後以此類推。然而,典型的吸積模型既然能產出大小很接近的地球和金星,便想當然爾地火星應該也與地球相差無幾,甚至應比地球還要大。此外,這些模型也高估了小行星帶的總質量。所以顯然標準模型必定有某些需要改進之處。

利維森等人直接從行星形成過程下手改善。他們的數值模擬結果證明:透過所謂的「黏滯性攪動礫石吸積(Viscously Stirred Pebble Accretion,簡稱 VSPA)的行星成長模式,內太陽系的結構真的就自然地成為現今所見的模樣。在VSPA模式下,塵埃直接成長成礫石這種直徑只有幾厘米到十幾厘米的小天體,而後一部份礫石因重力塌縮(gravitationally collapse)而逐漸形成小行星等級的天體。在恰當條件下,這些原初小行星能高效率的吞併殘餘的礫石,藉由氣動阻力(aerodynamic drag)將這些礫石拽著繞原初小行星而轉,且愈繞愈近,最終落在小行星上,原初小行星因此得以藉由這樣的過程長大至行星級天體。這樣的過程可以讓某幾個小行星在很短的時間內就變成行星。

然而,這個新模擬結果也發現原初小行星聚集礫石而長大的機會並非都相同。例如:穀神星直徑一千公里左右,是主火星與木星之間的小行星帶內最大的天體; 一顆穀神星級的天體在目前地球軌道所在位置時的成長速率極快,但若處在目前火星軌道以外的位置,會因氣動阻力太微弱,無法捕捉並碰撞殘餘礫石而使成長效率偏低,這就是火星為何比地球小這麼多的原因。

同理,小行星帶比火星更遠,捕捉碰撞殘餘礫石的機會更低,所以小行星帶的總質量才會不如標準模型預測的那麼多。因此,這個數值模擬對小行星帶的歷史涉入頗深,以前的模擬都預測小行星帶最初含有數倍地球質量的物質,顯示有行星開始在此成長,而新模擬卻認為小行星帶從始至今的質量就不多。新舊數值模擬之間,利用流星、遙測和太空任務等各種觀測方式就可驗證其預測的正確性與科學關連,這讓利維森等人頗感興奮與驕傲。

【圖、文:節錄自台北天文館之網路天文館網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

美國太空總署服役十一年的火星偵察軌道器軟件升級

畫家筆下的火星偵察軌道器
美國太空總署火星偵察軌道器(Mars Reconnaissance Orbiter,簡稱 MRO)擔任著對火星表面的偵察掃描任務,同時還肩負在火星表面火星車高速通訊中繼工作。到目前為止,火星偵察軌道器發現了火星極地冰蓋的內部結構,雷達掃描發現了其冰下還有岩石層,之間的中間層可能有液態水存在。不過目前火星偵察軌道器出現了一點問題,需要將電腦關機後進行恢復,重新啟動後會進行系統檢查,確保這艘長壽命的探測太空船能夠繼續服役。

2005年8月12日,火星偵察軌道器升空後開始進入火星之旅,目前已經運行了11年之久,為了安全期間,美國太空總署計劃進行充分論證後進行更新系統。當火星偵察軌道器停止工作後,火星奧德賽號(Mars Odyssey)會接替任務,負責數據中轉。火星偵察軌道器的項目主管丹·莊士頓(Dan Johnston)指出,更新系統對這艘太空船來說是非常關鍵,對延長壽命有很大幫助。

在升級過程中,美國太空總署工程師將修改整個存儲器的內容,在太空船的核心控制區內,搭載有兩個相同的電腦,但平時只有一個處於工作狀態。每台電腦都有自己的憶存儲器,因此改寫程序需要進行兩次,完成兩台電腦的升級工作。

自2015年4月以來,B電腦一直處於工作狀態,因此本次升級主要側重這台電腦的存儲器的升級,升級程序在昨日(11月2日)展開,而A電腦的升級過程預計在2016年年初進行。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

火流星昨晚劃過曼谷夜空

行車記錄儀拍攝的火流星
泰國民眾昨晚(11月2日)在曼谷高速公路開車時,行車記錄器拍攝到火流星出現的影片,見到高架的高速公路上路燈明亮,突然天空變亮,自左上角一道亮光劃過天際,相信是一顆火流星飛過。

當地的天文學家表示,這是常見火流星墜入大氣層的現象,當流星體進入地球大氣層後與空氣摩擦產生光和熱,質量越大的流星產生的能量也越大,發出的光就越亮,而且極有可能未曾完全燒毀就掉落地面,形成隕石坑。從影片
判斷,這顆流星質量非常小,而且開始燃燒時離地面的距離非常遠,所以落入地面的可能性非常少,至少現在當局仍未找到任何隕石碎片。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導 ;新聞訊息由劉柱光提示】

請按左下角「外部連結」觀看有關影片

https://www.youtube.com/watch?v=eazPFk0sMaU

中國明年底建成北斗地基增強系統導航精度將提至亞米級

北斗地基增強系統示意圖
中國首顆40納米SoC導航晶片將於本月投產,啟動大眾應用的北斗高精度SoC晶片項目,將對接明年底建成的中國北斗地基增強系統,令北斗位置服務精度達到亞米級(誤差小於一米),為商業化應用提供巨大空間。

在2016年底,北斗地基增強系統建成後,可以為中國各行業提供高精度定位導航、授時服務。這套系統建成後,精度將達到一米以內。明年底,隨著這個系統的建成,全國范圍的亞米級應用將向大眾開放。

【圖:中國政府網;文:節錄自國家航天局網頁】

國際太空站載人飛行十五週年

國際太空站
國際太空站昨日(11月2日)載人飛行十五週年紀念日,美國官方當天發表聲明說,太空站是證明人類能攜手合作的榜樣。白宮科技政策辦公室表示,作為一個獨特實驗室,太空站使生命科學和物理科學領域的一些突破性研究成為可能,也是美國驗證太空任務技術的試驗平台,這個不可思議的成就是國際合作的光輝成就。

美國太空總署署長博爾登(Charles Bolden)在另外一份聲明中指,太空站應視為全球和平合作的樣版。自2000年以來,太空站連續不斷載人飛行,推進了對科學的認識,驗證了新的技術,獲得了一些科研突破,將使長期載人與無人太空探索成為可能。

國際太空站目前共有六名太空人,包括兩名美國人、三名俄羅斯人和一名日本人,他們昨日通過連線接受了採訪。太空站指揮官、美國太空人史曷·凱利(Scott Kelly)說:「我們在這裡做許多實驗,但我認為最重要的實驗還是太空站作為在軌平台讓人類在太空長時間生存。」

據美國太空總署統計,國際太空站已接待了45批220多名太空人,完成了180多次太空漫步,進行了1,760多項科學研究,發表了1,200多篇科學論文。

【圖:互聯網;文:節錄自國家航天局網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

【通告】第四十二屆委員會名單及職銜

會務部通告
第四十二屆當選委會在昨日召開今屆首次委員會會議,經互相推選後,各人職銜如下:

楊光宇(會長)
梁家明(義務財政)
范文森(內務副會長)
吳偉堅(外務副會長)
容芷琪(義務文書)
文家偉(資訊科技部部長)
余甘楓(教育部部長)
林曉怡(教育委員)
方煒壹(推廣部部長)
林中適(推廣部委員)
梁威恆(推廣部委員)
黃嘉軒(會務部部長)
杜毓昇(會務部委員)
陳琬內(出版及美術部部長)
孫蔓薇(出版及美術部委員)

火衛一表面的神秘凹坑顯示火星正在摧毀它的衛星

火衛一表面的神秘凹坑和引力最大的地方相平行
火衛一(Phobos)這顆火星較大衛星表面的神秘凹坑顯示,是火星正在撕裂該天體的證據。火衛一距離火星非常近(距離火星表面只有六千公里),後者的潮汐引力會作用於這顆衛星,減慢它的運轉速度,令到軌道不斷縮小。再過數千萬年,火衛一會被火星的引力撕成碎塊。

火衛一現在看起來已經顯現出磨損跡象,在上世紀70年代,水手九號和維京號太空船發現了火衛一部分表面存在著100至300米寬、10至30公里長的深坑。當時研究人員推測,火衛一是由均勻的岩石構成的,並認為這些深坑可能是由掉落到火衛一上的隕石撞擊而成的隕石坑。但是2008年,火星快車號探測器蒐集的資料發現,火衛一實際上是由更加堅硬的10至100公里厚的宇宙塵埃包圍在一起的一堆碎石構成的。這意味著,火衛一看起來有點兒像沙包,外面有一層遮蓋物的非常易於變形的天體。利用該模型,馬里蘭州美國太空總署戈達德太空飛行中心(Goddard Space Flight Centre)的特里·赫福德(Terry Hurford)團隊推算火星潮汐引力可能對火衛一造成的影響,他們發現絕大多數深坑和引力的方向平行。

【圖:美國太空總署;文:節錄自國家航天局網頁】

中國計劃明年發射半米分辨率遙感衛星

半米分辨率遙感衛星
中國計劃在2022年左右建成半米級高分辨率商業遙感衛星系統,並將於2016年年底前執行首次發射。該系統將以16+4+4+X形式,即由16顆半米分辨率光學衛星、4顆高端光學衛星、4顆微波衛星以及多顆視頻高光譜等微小衛星組成,建成後可實現全球每天5至6次重複觀測。

【圖、文:節錄自國家航天局網頁 ;新聞訊息由林景明提供】

穀神星亮點之謎可能很快解開

穀神星亮點所在隕石坑的凸顯地形彩色圖
穀神星(Ceres)上的亮點一直令行星科學家百思不得其解,是什麼原因造成的亮區?這個謎底可能很快解開!美國太空總署黎明號(Dawn)太空船10月23日啟動引擎,調整飛行軌道,從現時距離穀神星表面1,470公里的飛行高度,用七個星期的時間,慢慢下降,低飛至穀神星表面380公里上空。估計至12月中黎明號就可以開始進行對穀神星表面更詳細觀測。在這個高度,黎明號拍攝照片的解像度是每個像素35米,科學家希望,屆時能夠得到神秘亮點更多詳細的化學及物理數據。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

黎明號太空船已經下降至距離穀神星表面一千公里

畫家筆下黎明號環繞榖神星飛行情況
美國太空總署黎明號(Dawn)太空船10月23日啟動引擎,調整飛行軌道,從原來距離穀神星表面1,470公里的飛行高度,用七個星期的時間,慢慢下降,低飛至穀神星表面380公里上空。到今日為止,黎明號已經下降至距離穀神星表面1,000公里,估計至12月中黎明號就可以開始進行對穀神星表面更詳細觀測。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】