Sciscape科景新聞_20081113_系外行星－眼見為憑！

　　天文學家首度拍攝到太陽系外行星環繞其恆星的影像！

　　在過去的13年來，天文學家已經陸續發現了三百多顆系外行星，但囿於觀測技術的限制，我們多半是利用這些行星對其環繞的恆星造成的影響間接推測出系外行星的存在。例如：都卜勒效應-當行星與恆星彼此環繞在兩者的質量中心時，測量恆星接近與遠離時，產生光譜的週期變化；或是掩星效應（transition）-當行星公轉至恆星前方時遮掩星光，測量恆星亮度的週期性變化。現在，隨著新技術的發展與進步，科學家們終於能夠直接觀察到系外行星的模樣了。

　　加拿大Herzberg Institute of Astrophysics的Christian Marois等人，利用位在夏威夷Mauna Kea山上的Gemini North和Keck II望遠鏡，藉助了日冕儀（coronagraph）以及自適應光學系統（adaptive optic systems）的技術【註一】，在飛馬座的HR 8799-這顆距離我們130光年、年輕的A型恆星附近，在紅外波段拍攝到了三顆行星HR 8799 d、HR 8799 c，和HR 8799 b的影像，它們分別距離其母恆星24、38，與68 AU（海王星距離太陽約30 AU）。

　　由於行星內部沒有進行核融合反應，一旦巨型行星形成之後，便會不斷散熱，輻射出成長時期所累積的熱量，而變得越來越昏暗，科學家可以行星的亮度與年齡來估計行星的質量。Marois等人結合幾個不同波段的紅外影像，並與巨型行星演化的理論模型相比較，估計出這三個行星的質量分別為木星質量的10倍、10倍，及7倍。

　　加州大學柏克萊校區的Paul Kalas等人，則是利用哈柏太空望遠鏡，在南天著名亮星－南魚座的α星北落師門（Fomalhaut）-距離我們僅僅25光年、同為年輕的A型恆星近旁，在可見光波段拍攝到了一顆行星Fomalhaut b。經過1.73年的觀測，Kalas等人確認它為環繞的行星、而非另一背景恆星，它與母恆星的距離約為119 AU。科學家藉著圍繞在北落師門外、未受到重力擾動的塵埃帶推算，Fomalhaut b不會大於3倍的木星質量。再佐以行星大氣模型的計算，Kalas等人認為，Fomalhaut b的大氣溫度相當低，僅約400 K，而且可能擁有一個行星環。若他們的預測正確的話，這會是我們在目前在太陽系外所見到最低溫和質量最小的天體。

　　這兩個研究已發表在2008年11月28日的「科學」（Science）期刊上，並替系外行星觀測開啟了新的紀元：原來巨型行星可以形成於更遠的軌道上【註二】，成為新的行星族群。除此之外，科學家並未排除，在接近兩恆星的軌道上，有類似地球的行星存在。若想要親眼看見、並確認系外類地行星的存在，我們才正起步呢！

【註一】日冕儀可以遮蓋住母恆星的耀眼光芒，使得我們可以看到在其近旁昏暗行星的存在。自適應光學系統的原理則是改變鏡面的形狀，來修正影像受到大氣擾動所產生的變形。

【註二】過去以間接方式發現的行星，軌道半徑大多小於5 AU。

原始論文
Kalas, P. et al., "Optical Images of an Exosolar Planet 25 Light Years from Earth", Science, 322, 1345 (2008)
Marois, C. et al., "Direct Imaging of Multiple Planets Orbiting the Star HR 8799", Science, 322, 1348 (2008)
Marley, M., "Exoplanets--Seeing Is Believing", Science, 322, 1335 (2008)

Editor: Seline
轉載自科景網站http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=2420

新聞來源：
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2008/11/13-01.html?ref=hp
http://www.eurekalert.org/features/kids/2008-11/aaft-esi110708.php

臺北星空42期_打造星光小學，點亮星希望！

　　星光小學是一個很美的夢想，這個夢想才剛起步，我很幸運的，可以參與其中，見證這一個小小夢想的萌芽。

　　前陣子，在科學月刊上看到一篇報導，是在說尖石國中在2007年5月以檢測家鄉河流的水質為題，參加新竹縣國中小科展，得到國中地科組的第一名！而這也是尖石國中五十年來第一次得到這麼好的成績。偏遠地區的原住民部落一直以來就處在一個社會教育資源相對匱乏的環境，但其實他們的地理條件在某些科學研究的主題上反而是種優勢，如何善用這種優勢為他們帶來更好的資源和機會，需要許多人共同的努力。就像在天文館隔壁的科教館，舉辦「科教巡迴車」的活動，標榜著「科教資源上山，孩子不必下山！」，高雄的科工館也有「部落科學實驗站」，把科學教育資源帶到偏遠地區。

　　之後，聽到琦峰提起「星光小學」的構想，心裡頭覺得很開心，偏遠地區的孩子們，坐擁我們這些生活在都市的人們渴求的燦爛星空（在我家附近，天空被鄰近的高樓切割，竟要左躲又閃才能勉強拼湊出星座的一角…），如果能將天文教學發展成這些學校的本位課程，該是多麼好的一件事！

　　一月二十六、二十七日，來自南投縣仁愛鄉合作國小賽德克族的小朋友們，千里迢迢地來到天文館，在短短的周六中午到周日中午的時間中，進行了許許多多的活動：上課、展示場導覽、動手做星座盤和月亮盤、望遠鏡組裝、劇場影片欣賞、搭乘宇宙探險軌道車…，可惜那幾天天氣不是很好，預定的觀星行程取消了，也有些小朋友們健康狀況不太好。小朋友們還教了我們一些賽德克話，像是「葛必呀」（好像是「加油」？）、「叔巴呀搭搭」（再見）、「摩嗨以叔吧」（謝謝）！他們離開天文館的時候，我們一邊揮手以剛學來的賽德克話喊著「叔巴呀搭搭」，也相約四月的時候，換我們到他們的學校去！

　　三月中召開行前會議的時候，我自告奮勇地說要負責講「月亮」的課程，但是心裡其實很緊張，雖然很久之前就在天文館當志工了，前陣子也才結束短短一個多月的職代工作，但是一直也只有帶團（而且也已經有一陣子沒有帶團了…），這次到合作國小卻是我第一次講課。「月亮」是個好像很簡單卻又有許多繁雜的科學概念的主題，從小一到小六這樣寬廣的年齡層也讓我不太知道要如何著手，謝謝琦峰和毅宏提供的投影片範本，之後在網站上找相關的圖片和影片時，還很幸運地在Youtube上找到泰雅族射日傳說的卡通（有興趣的人不妨也可以去找找看，還蠻有趣的，還是以泰雅族語發音的喔！）。

　　四月十二、十三日，琦峰、小周和十八位志工夥伴們，浩浩蕩蕩地從天文館出發，我因為準備投影片一夜沒睡（因為太晚開始準備了…），於是埋在行李堆中昏睡了整路，中午過後抵達在路的盡頭的合作國小，小巴開進學校操場時，小朋友們已經等不及地衝到車子旁，不禁讓我想起了去年九月的時候在蘭嶼小朋友們追著流動圖書車跑的那個場景…。首先小朋友帶我們一起跳著原住民的舞蹈，接著就由麗惠「星姊姊說故事：大熊座和小熊座」揭開序幕，丁老師的「星子傳說」講解星座盤的使用以及動手做星座盤，一定要提一下的是陳茂雄大哥親手製作的超精美大型木製星座盤，真的讓大家大為讚嘆！接著就輪到我講「月亮」了，很緊張地講完之後，不禁有如釋重負的感覺，很佩服當過國小老師的志工們，總是可以從容地侃侃而談，還有和小朋友做互動，上課這件事果然是需要練習的啊！

　　接著我們便飽餐了一頓由志工夥伴和老師們親手做的超好吃水餃、酸辣湯和炒青菜，煮水餃的大炒鍋要用一個像鐵鍬一樣的鍋鏟呢！晚餐過後，我們一行人沿著部落往外散步，路上還遇到了巡迴各部落有如小型超級市場的貨車，有肉有青菜有海鮮什麼都賣。也吃飽飯的小朋友們跑過來，搶著拉著我們的手和我們講話，一個小妹妹牽著我和我絮絮叨叨了一陣後，便鬆開了手跑去別處，再跑回來的時候手裡拿著從路邊採的一把小白花，說是要送給我的，我把小白花輕輕地拿在手裡，心裡一陣感動，那份心意好像比什麼都還珍貴。

　　晚上由於天氣又不太好，原定的觀星行程也只好改為室內課程，不過還是很有趣喔！我是第一次看到「HomeStar」星空投影機，小小一顆球只要插上電放入月面或是星空的投影片，就可以在天花板上投影出Kagaya先生畫的月面圖或者是千萬顆的星星，果然是高度都市化的日本會開發出來的東西啊！（希望這樣沒有廣告或是置入性行銷的嫌疑才好…後來我也跟琦峰借了他的HomeStar回家玩，看著滿天星空入睡真的很幸福呢！）琦峰和秀鑾姊講解著月亮和星空，可惜沒有機會看到他們這邊的星空，應該有比HomeStar投影出來的更美吧！小周則是講解望遠鏡的組裝和操作，小朋友們真的是學習能力很強呢，不一會兒的功夫就都很熟悉了。晚上還有暖暖的營火、烤地瓜、小米酒和各式各樣的宵夜喔！

　　隔天早上，老師說要帶我們去走吊橋，路上博學多聞的志工們（不是我…）講解著各式各樣的植物和動物，讓人獲益匪淺（雖然現在還是忘了…），還有看到泰雅族射日的雕像（果然前一天來的路上都在睡覺，所以沒看到），甚至也有射日造型的路燈呢！吊橋下湍急的河流，讓人想起太魯閣波瀾壯闊的寧靜，山裡總有一種特殊的氛圍，會讓人忘了山下的一切紛擾。回來用過超豐盛的早餐之後，便是由明宏擔綱的「太陽系之旅」，以及琦峰的「（大家都）有獎徵答」讓每一個小朋友都拿到製作飛機的材料，迎著陽光大家把飛機射向天際，多希望你們每一個人也能像飛機一樣自在翱翔。之後進行授證「第一所星光小學」牌匾，希望以後還有第二所、第三所和很多很多所（琦峰說這次活動結束之後才是責任的開始，就像選上了才是責任的開始一樣…），主任也回贈了我們很漂亮的感謝狀和精美的原住民風提袋，回程的路上，相信大家的心裡一定都像琦峰之前寄給大家的信上說的豐收滿滿（當然還有把我和羽欣圍起來的滿滿的高麗菜）。謝謝琦峰和小周，所有的志工們，合作國小的老師，還有很多在背後默默付出的人們，當然還要感謝贊助單位，才能讓這個計畫可以順利實行。

　　其實有時候，我不禁會對自己的渺小和不足感到一些惶恐，但是，當那一把小白花被輕輕地放在我手心裡的那一刻，我所有的疑惑，都得到了解答。我想，我們都在以自己可以的方式，為了我們覺得有價值、有意義的事情努力著，或許渺小，但是，這是我僅有的。我相信，我們可以一起讓一些小小的改變悄悄地發生。

文 / 胡佳伶（臺北市立天文科學教育館第三中隊志工）
轉載自臺北天文館 臺北星空 42期（pdf檔）