刊載在「自然」（Nature）期刊的最新研究指出，英國列斯特大學（University of Leicester）的天文學家James O'Donoghue等人，利用夏威夷的凱克II望遠鏡（Keck II telescope）觀察土星電離層（ionosphere）中帶電氫離子所發出的輻射，發現有帶電的水從由六萬公里高的土星環落往土星，這些降雨會影響部分土星高層大氣的組成及溫度結構，而形成深色的暗紋。
土星的高層大氣與土星環有著密切的交互作用，來自土星環的雨水落向電離層，大幅降低了該局部區域的電子濃度。這解釋了過去幾十年來，為何我們觀測到土星某些緯度的電子濃度非常低的問題，也幫助科學家更瞭解土星環系統的起源與演化，以及土星大氣層的改變。
在1980年代早期，美國航太總署（NASA）的航海家號（Voyager）太空船就拍攝到土星上有兩到三條暗紋，科學家推測可能是由土星環落下的雨水所造成，但直到2011年4月科學家利用凱克II望遠鏡在近紅外線波段的觀察，才又看到這些平行於赤道的暗紋。
在土星的電離層中，中性的大氣層被高能量粒子或太陽輻射游離，而產生帶電粒子。科學家追蹤一種帶有三個質子的特殊氫離子（三原子氫）時，原本以為會看到整個星球均勻地在紅外波段發光，沒想到卻觀察到一系列亮暗相間的條紋。暗紋約占了土星上層大氣緯度25到55度的30-43%，這比當初航海家號任務所拍到的影像還大得多。
根據研究團隊的計算，土星電離層的暗紋和土星環上最亮最密的區域被磁場連結。來自太陽的輻射游離了水分子，然後被行星的磁場掃過並拉向土星，當這些帶電粒子撞擊電離層，便會摧毀發光的三原子氫。因此，土星環最亮最密的部分製造了最大的降雨，在發光的電離層上畫上了暗紋。而土星環的環縫沒有產生降雨，便留下了原本發亮的亮條（請見示意圖）。本篇論文作者之一的Steve Miller表示，這些暗紋只有在特定的紅外波段可見，即使我們在土星的衛星上也無法用肉眼看見它們，而木星的電離層看起來就均勻得多。O'Donoghue則估計，每天土星環會降下1到10個奧運規格游泳池的水到土星的電離層上。
這項研究成果解釋了長久以來難解的一些謎團：像是為什麼土星電離層的溫度比預期還要高上幾百度，降雨中的帶電的水分子可能就提供了加熱所需的額外能源；另外土星低層大氣比預期更濕，可能也是因為來自土星環的降雨所造成。天文學家接下來將利用卡西尼號上的儀器進行研究，期望能更詳細地觀察水如何移除電離層中的帶電粒子。
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1011
新聞來源：
http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-130
http://www.newscientist.com/article/dn23366-saturns-rings-leave-ghostly-imprint-on-atmosphere.html
2013年4月10日 星期三
網路天文館天文新知_20130410_太空中的綠泡泡
歐南天文台（European Southern Observatory）的科學家利用智利超大望遠鏡（Very Large Telescope，VLT） 的一些未分配時間，觀察位於南天球盾牌座這團鬼魅的綠色雲氣，得到了此天體迄今最佳的影像！
這個謎樣的天體稱作IC 1295，距離地球約3300光年，是由死亡恆星噴出的殘骸雲氣膨脹而形成的行星狀星雲。它看來有點像顯微鏡下的微生物，被一層層的殼層包覆。其實這些泡泡是由彼時的恆星大氣所構成，當恆星生命進入末期時，核心不穩定的核融合反應忽然釋放能量，將外層氣體噴出。這些氣體因年老恆星（圖中箭頭處）強烈的紫外輻射而游離發光，鬼魅的綠色則來自於雲氣中大量游離的氧離子。
在接下來的幾十億年內，行星狀星雲中央的恆星會逐漸冷卻成為昏暗的白矮星，這也是所有介於一倍到八倍太陽質量恆星的末路，行星狀星雲約能維持一萬年左右的時間。雖然稱作行星狀星雲，但它其實和行星沒什麼關係，原來是因為早期望遠鏡的解析力不足，讓行星狀星雲看起來很像太陽系外圍的天王星、海王星等天體而得名。
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1010
新聞來源：
http://www.eso.org/public/news/eso1317/
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2013/04/scienceshot-green-bubble-in-spac.html?ref=hp
這個謎樣的天體稱作IC 1295，距離地球約3300光年，是由死亡恆星噴出的殘骸雲氣膨脹而形成的行星狀星雲。它看來有點像顯微鏡下的微生物，被一層層的殼層包覆。其實這些泡泡是由彼時的恆星大氣所構成，當恆星生命進入末期時，核心不穩定的核融合反應忽然釋放能量，將外層氣體噴出。這些氣體因年老恆星（圖中箭頭處）強烈的紫外輻射而游離發光，鬼魅的綠色則來自於雲氣中大量游離的氧離子。
在接下來的幾十億年內，行星狀星雲中央的恆星會逐漸冷卻成為昏暗的白矮星，這也是所有介於一倍到八倍太陽質量恆星的末路，行星狀星雲約能維持一萬年左右的時間。雖然稱作行星狀星雲，但它其實和行星沒什麼關係，原來是因為早期望遠鏡的解析力不足，讓行星狀星雲看起來很像太陽系外圍的天王星、海王星等天體而得名。
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1010
新聞來源：
http://www.eso.org/public/news/eso1317/
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2013/04/scienceshot-green-bubble-in-spac.html?ref=hp
2013年4月9日 星期二
網路天文館天文新知_20130409_「退休」恆星也有行星和塵埃盤！
天文學家利用歐洲太空總署（ESA）的赫歇爾太空望遠鏡（Herschel space observatory），首次觀察到一個擁有行星系統的次巨星（subgiant）周圍，有著由彗星或小行星撞擊形成的的塵埃帶。
像我們太陽這樣的恆星，在穩定的燃燒核心的氫幾十億年後，會將燃料耗盡而開始燃燒核心周圍的殼層。在它們「退休」後，會膨脹形成次巨星，最終形成紅巨星。在次巨星的階段，周圍的行星、小行星、彗星應該還會繼續在這些「退休」的恆星周圍存在。藉著赫歇爾太空望遠鏡在遠紅外線波段的高敏感度，天文學家在北冕座kappa星周圍解析出塵埃盤的存在。這顆約25億歲的北冕座kappa星約有1.5倍太陽質量，距離我們100光年左右。根據地面望遠鏡的觀測，這顆恆星有一個兩倍木星質量的行星圍繞，和母恆星的距離約和太陽系的小行星帶差不多，另外可能也還有另一質量尚不確定的第二顆行星存在。
本篇論文的第一作者Amy Bonsor表示，這個塵埃盤自恆星誕生以來就一直存在著，這和我們太陽系非常不同－太陽系大部分的塵埃都在太陽誕生後約6億年的「晚期大撞擊時期」（Late Heavy Bombardment era）就被清空了。研究團隊提出符合觀測的幾種可能假設，這個謎樣的塵埃盤系統可能是由一顆或兩顆行星塑造，或是由棕矮星的伴星將塵埃盤一分為二。
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1012
新聞來源：http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Herschel/Retired_star_found_with_planets_and_debris_disc
像我們太陽這樣的恆星，在穩定的燃燒核心的氫幾十億年後，會將燃料耗盡而開始燃燒核心周圍的殼層。在它們「退休」後，會膨脹形成次巨星，最終形成紅巨星。在次巨星的階段，周圍的行星、小行星、彗星應該還會繼續在這些「退休」的恆星周圍存在。藉著赫歇爾太空望遠鏡在遠紅外線波段的高敏感度，天文學家在北冕座kappa星周圍解析出塵埃盤的存在。這顆約25億歲的北冕座kappa星約有1.5倍太陽質量，距離我們100光年左右。根據地面望遠鏡的觀測，這顆恆星有一個兩倍木星質量的行星圍繞，和母恆星的距離約和太陽系的小行星帶差不多，另外可能也還有另一質量尚不確定的第二顆行星存在。
本篇論文的第一作者Amy Bonsor表示，這個塵埃盤自恆星誕生以來就一直存在著，這和我們太陽系非常不同－太陽系大部分的塵埃都在太陽誕生後約6億年的「晚期大撞擊時期」（Late Heavy Bombardment era）就被清空了。研究團隊提出符合觀測的幾種可能假設，這個謎樣的塵埃盤系統可能是由一顆或兩顆行星塑造，或是由棕矮星的伴星將塵埃盤一分為二。
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/tw/content.asp?mtype=c2&idx=1012
新聞來源：http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Herschel/Retired_star_found_with_planets_and_debris_disc
2013年3月26日 星期二
網路天文館天文新知_20130326_超新星又添新分類
超新星可說是宇宙中威力最強大的爆炸事件之一，現在天文學家為超新星家族多添了一類新成員－Iax型超新星！以往天文學家將超新星分為兩類，由白矮星完全崩解所形成的Ia型超新星，和由大質量恆星核心坍縮所引起的II、Ib、Ic型超新星。現在天文學家發現，有一群以往被認為是不尋常的Ia型超新星，其實獨具特色，自成一格！
這一類被新命名為Iax型的超新星，爆炸所產生的能量約是Ia型超新星的1%到50%，而且這類的恆星殘骸常能在一開始的噴發中倖存下來。就像Ia型超新星一樣，Iax型超新星並沒有氫的譜線。在這25顆Iax型超新星中，大部分都有超過25項的共同特徵－這顯示這些超新星不僅看起來很類似，背後形成的物理機制可能也極為相似！本篇研究成果即將刊載在「天文物理期刊」（The Astrophysical Journal）。
Iax型超新星極有可能源自於雙星系統，相當緻密且富含碳、氧的白矮星（圖左側的圓盤中心），從富含氦的伴星掠取物質，最終在表面累積了足夠的質量而引發爆炸。目前發現的Iax型超新星數量仍不多，天文學家認為這是由於它們過於黯淡，而非數量稀少的緣故。發表此篇論文的研究團隊估計，每發生100個Ia型超新星爆發，就會有約31個Iax型超新星，大型全景巡天望遠鏡（Large Synoptic Survey Telescope, LSST）未來可能就會發現上千個Iax型超新星。
相關論文可參考http://arxiv.org/abs/1212.2209v2。
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/TW/content.asp?mtype=c2&idx=999
新聞來源：ScienceNow
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2013/03/scienceshot-a-new-class-of-super.html?ref=hp
2013年3月20日 星期三
網路天文館天文新知_20130320_航海家一號離開太陽系？
刊載在「地球物理研究通訊」（Geophysical Research Letters）的一篇研究指出，在2012年8月25日，航海家一號太空船位在距離太陽約121.7天文單位處，偵測到異常宇宙線（anomalous cosmic rays, ACR）的數量急遽下降，這些帶電粒子常困囿在分開太陽系及星際空間（interstellar space）的磁場紊流區內；同時，源自太陽系外的星系宇宙線（galactic cosmic rays, GCR）數量劇烈上升。因此，W.R. Webber等天文學家認為航海家一號已經脫離了太陽風的勢力範圍，也就是封閉泡泡狀的日光層（heliosphere）。相關論文可參考http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/grl.50383/abstract。
但隨後美國航太總署便出面反駁這項說法，航海家計畫科學家Edward Stone認為航海家一號並未觀察到磁場方向的改變，而這才是判斷是否抵達星際空間的關鍵指標，因此航海家一號尚未離開太陽系或抵達星際空間，而是到達了一個位在太陽系最外圍、稱為「磁場高速公路（magnetic highway）」的新區域。相關新聞稿請參考http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?release=2013-107&cid=release_2013-107&msource=2013107。
不論航海家一號究竟離開太陽系了沒，在接下來的日子裡，它還會繼續往銀河系的中心前進，在2025年太空船上的鈽燃料耗盡之前，帶給我們更多的驚奇！
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/TW/content.asp?mtype=c2&idx=1000
新聞來源：
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2013/03/scienceshot-has-voyager-1-left-t.html?ref=hp
http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-21866532
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2296422/Nasas-Voyager-1-LEFT-solar-35-year-mission-explore-space-began.html
2013年3月14日 星期四
網路天文館天文新知_20130314_藏在樹木年輪裡的太陽爆發
太陽平常就會噴出帶電粒子，稱為日冕質量拋射（coronal mass ejections），但卻很少襲擊地球或是造成傷害。理論上，太陽的爆發威力足夠強大，可以解釋年輪中所觀察到的現象，科學家估計這次太陽爆發的威力，比造成1989年魁北克大停電的事件還要強大70倍，更比1859年癱瘓北美及歐洲電報系統的太陽爆發事件大上20倍。許多遠處類似太陽的恆星也曾經產生如此大的噴發，因此我們的太陽威力應該也是不容小覷，不過，科學家表示，這樣的爆發還是無法造成大量生物滅絕的事件。
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/TW/content.asp?mtype=c2&idx=989
新聞來源：ScienceNow
2013年3月7日 星期四
網路天文館天文新知_20130307_泛星計畫尋找失落的超新星！
大質量恆星臨終前的超新星爆發在螺旋星系裡很常見，因為那兒常有新恆星生成。但在恆星形成已近停滯的橢圓星系中，就很少有超新星爆發。這也難怪天文學家在年老的星系中看到年輕的超新星爆發會如此驚訝！由夏威夷Maui島Haleakala天文台泛星望遠鏡所發現的PS1-12sk超新星，就是如此獨一無二！
根據光譜中的氦線與其他特徵，PS1-12sk被分類為罕見的Ibn型超新星，在目前被觀測到的數千顆超新星中，僅為此型超新星的第六例！雖然起源尚不清楚，但這顆超新星極有可能是大質量恆星晚年噴出大量氦氣－就像船底座Eta星旁的矮人星雲（Homunculus Nebula）－之後產生的超新星爆發。
先前發現的五顆Ibn型超新星也都支持這種假設，它們都是在像銀河系這樣仍活躍形成恆星的星系中被發現（由於大質量恆星壽命短暫，在爆炸之前通常不會離出生地太遠）。
但PS1-12sk可不太一樣，它是在一個距離地球7.8億光年的明亮橢圓星系外圍被發現的，但附近區域看起來最近並沒有恆星形成的跡象，天文學家之前也從未在這樣的星系中發現大質量恆星形成的超新星。
這個發現顯示宿主星系可能暗藏恆星工廠，偷偷製造大質量恆星；另一種假設是PS1-12sk或許有著截然不同的起源，像是其中一顆富含氦的兩顆白矮星碰撞。甚至有一些可能性更低的選項，像是這顆恆星已經遠離了它的出生地？非常局部的恆星形成？或是另一種不同的超新星形成方式？對天文學家來說，PS1-12sk可真是出了道難解的謎題！
Editor: Seline
引用自臺北天文館之網路天文館網站http://tamweb.tam.gov.tw/v3/TW/content.asp?mtype=c2&idx=987
新聞來源：
http://www.cfa.harvard.edu/news/2013/pr201308.html
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