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2009年天文學界 九大探索里程碑

藝術家描繪「LCROSS探測衛星」,拋棄上半截火箭推進器的假想圖。(NASA資料圖片)

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【大紀元1月11日訊】(大紀元記者李曉宇編輯報導)回顧剛剛過去的2009年,國際天文學界有多項重大發現,這些令天文學家們大開眼界的宇宙奇觀,已成為天文探索的重要里程碑。經由過去一年來的新發現,人類對與地球相鄰的水星和木星,無論是從科學上或一般角度上來講,對它們原有的認識,已幾乎完全的改觀。

月球和火星上發現水,為探索此二星球的過去歷史,提供了寶貴的線索,更是未來探勘宇宙奧秘的重大啟示。天文學家認為而在太陽系外,發現類似地球的「超級地球」,最後可能比地球更適合人類居住。

此外,從人類不斷增設新的、現有和重新啟用的天文望遠鏡,投入太空探索的行列後,相信今年還會是個充滿新發現的太空年。以下是科技媒體《SPACE.COM》作家傑瑞米‧蘇(Jeremy Hsu),選出的2009年,九大天文重大發現里程碑事件。

九、奇異的球狀螺旋光體


挪威上空出現的奇異螺旋光體(網路截圖)

地球上的人們在2009年,觀測到許多前所未有的宇宙現象,其中包括數次流星雨、發現多次隕石碰撞星球事件、因自然或人為因素,產生的多種奇異不明光體等。

獅子座流星雨,每年依照特定的規律,展現出流星雨獨有的絢麗色彩;同時,天文學家也發現,部分太空隕石正逐漸的逼近地球。

2009年10月8日,一顆小行星在印尼上空發生強烈爆炸,其爆炸力度相當於數顆廣島原子彈。爆炸後的碎片,有可能在數十年後,成為撞擊地球的最大隕石。

人為因素和自然現象,造成的奇異光體,也為去年的天際增添不少絢麗色彩。美國宇航局在9月份,發射實驗火箭,製造奇幻的人工夜光雲。

但去年最為怪異的光體,非12月份在挪威上空,出現的球狀螺旋光體莫屬了。俄羅斯有關當局,隨後否認該現象,是俄國發射導彈實驗失敗所造成的現象。這個怪異的球狀螺旋光體,曾一度引發人們的各種猜測,其中不少人懷疑,這是外星人的不明飛行物體降臨地球。

八、揭開水星的神秘面紗

高精度圖片
水星探測器傳回NASA的水星表面圖(NASA資料圖片)

2009年也是人類對水星的探索,在科學上有著重大發現的一年。美國宇航局「信使號」(MESSENGER)探測衛星,第三次也是最後一次飛越水星所獲得的成果,也許能在未來協助引導太空船,順利在2011年進入水星軌道,執行探測水星的進一步任務。
  
探測衛星在第三次飛越水星所獲得的資訊,不但足以讓科學家描繪出98%的水星表面圖,同時也發現水星表面,含有大量鐵、鈦等重金屬。這些意外的發現,促使科學家們必須重新思考,水星到底是怎麼演變至今的。

此外,這次的飛越探測,還揭示了最接近太陽的水星,有著規律的季節變化。水星的季節轉換形式,是依循覆蓋在水星外表的大氣層,存在不同的化學物質組合的改變,而產生季節交替的現象。

七、發現迄今最龐大的宇宙黑洞


超大銀河系M87的中心黑洞面貌(NASA資料圖片)

天文學家也在2009年,發現一個比銀河系還大的宇宙黑洞。這個黑洞的質量,是太陽的64億倍。科學家通過天文望遠鏡,拍攝到的巨大黑洞圖片資訊,進行電腦重建模擬後,發現該黑洞的體積比原來的預測值,還要大上2至3倍。

這個大黑洞坐落在超大銀河系M87的中心,和我們銀河系中心的黑洞沒有什麼不同。根據天文學原理,超大銀河系中的黑洞質量和體積,相對的也應該更大。我們銀河系附近有那麼多的超大銀河系存在,所以在另外銀河系中發現更大的黑洞,應該只是時間問題而已。

六、把開普勒天文望遠鏡送入太空


開普勒天文望遠鏡在最近發現的第五顆,命名為「b8」的太陽系以外的新行星。(NASA資料圖片)

人類為了探測宇宙新天地,同時揭示宇宙長久以來的奧秘,在2009年發射不少天文望遠鏡到太空中。這一年更成了天文望遠鏡,投入太空偵測任務的新紀元。

其中,最引人注目的是美國宇航局(NASA),把開普勒(Kepler)天文望遠鏡送入太空,它的使命是在宇宙中,尋找和地球同級別的行星。開普勒天文望遠鏡,可以捕捉到宇宙中發射或反射出微弱光線的星體,從而幫助我們更加瞭解,遙遠宇宙中尚未被發現的星體。 

另外,值得注意的是歐洲宇航局,新發射的赫歇爾(Herschel)和普朗克(Planck)太空望遠鏡,也在2009年成為太空探索的新成員。

赫歇爾號天文望遠鏡,是目前擁有最強大紅外線功能的望遠鏡,它的使命是揭開120億年前,所形成的星系之謎。普朗克天文望遠鏡的使命,則是查證宇宙發生大爆炸之後,所發出的「第一束光」的型態,以了解宇宙起源的面貌。

美國宇航局還在去年12月,把「WISE號」廣域紅外太空探測船送入太空。「WISE號」將在距離地球上空300英哩處繞地球運行,飛船上裝載有16英吋的天文望遠鏡和紅外線探測儀,它將以一年兩次的頻率拍攝太空全景。  

這些新一代的天文望遠鏡,和以前美國宇航局已發射到太空的錢德拉天文望遠鏡,以及歐洲宇航局發射的XMM牛頓X射線天文望遠鏡等,將為人類提供更多的宇宙新發現。

五、證實火星上有水存在


在火星同一地點上拍攝的兩張圖片。天文學家推斷,第一張圖片中的明亮白色物質為冰。三個月後在同一地點拍攝的第二張圖顯示,白色物質會揮發和蒙塵消失。(NASA資料圖片)

天文學家在2009年確認,火星曾經是一個含水量豐富的星球。天文學家通過觀測太空岩石,撞擊火星表面所鑿出的隕石坑,發現火星的隕石坑內,含有99%水純度的冰。推測這有可能是曾掩埋和覆蓋,近半個火星表面的冰層,還殘留在火星地表上的結冰體。 

另外,科學家彙整所有火星探測的歷史資訊,首次描繪出火星表面全景圖。推測出史前時期的火星表面,曾有一個海洋存在。目前火星表面上溝壑縱橫的地貌,可能是水流衝擊後所形成的。

探測火星時的最大疑問是,火星是否有液態水的存在?人類將會把這個疑點延續到2010年,持續對火星有水與否,進行追蹤發掘的任務。

2009年2月,科學家從NASA「鳳凰號」登陸火星後,傳回的觀測照片上發現,探測器的一隻腳上,附著一個神秘斑點,而斑點的面積在接下來的幾週內,還不斷的擴大。科學家認為這些斑點是鹽水水滴造成的,由於水滴會吸收大氣中的水蒸氣,因此斑點才會不斷的變大,不過這一說法引起了很大的爭議。

四、發現太陽系外的類地球行星


「Corot 7b」是人類發現的第一顆太陽系外的類地球行星。(網路視頻截圖)

天文學家在太陽系外,發現兩顆類似地球的行星,經由觀測計算出這兩顆行星,繞行母恒星的運轉半徑。類地球行星的存在與運行方式,突破了星體重力假設的理論。

天文學家將第一顆類似地球的行星,命名為CoRoT-7b。該行星的密度和地球相仿,但其地表溫度,在白天高達攝氏1,000度左右,在夜間則又降到約攝氏零下200度。

天文學家把第二顆類似地球的行星,命名為GJ 1214b。該行星上含有豐富的水,並有大氣層存在,天文學家已確認GJ 1214b行星為第一個「超級地球」。

另外,天文學家在宇宙中,發現許多質量介於地球和海王星之間的星體存在;也發現數百顆由氣體組成,類似木星的行星存在。不少天文學家相信,宇宙中有比地球更適合生命生存的「超級地球」存在。

三、哈勃望遠鏡更深入宇宙的探測

高精度圖片
太空人搭乘亞特蘭蒂斯號太空梭,進入太空為哈勃望遠鏡進行太空手術的有趣畫面。(NASA資料圖片)

美國宇航局年久失修的哈勃天文望遠鏡,經過成功的「太空手術」後,展現出更好的狀態。已經服役19年的哈勃天文望遠鏡,康復後即發現了迄今最古老、距離地球最遠的星系。

哈勃天文望遠鏡上的新型寬視野,天文照相機Wide Field Camera 3,使用紅外波長拍攝太空景象。這種紅外波長是可見光的兩倍,並且比可見光「更紅」,可以拍攝到宇宙大爆炸6億年後,或131億年前的星系。

如果拍攝到的星系年份獲得證實,這一發現可能取代目前所發現的最早的星系,以及最遙遠的宇宙物體的紀錄。

二、木星遭隕石撞擊出現新隕坑


由美國宇航局的紅外望遠鏡在2009年7月20日,拍攝到木星南極地區的大撞擊點。(NASA資料圖片)

2009年夏天,一位業餘的天文愛好者,發現木星上出現了一個新的黑色隕坑。天文學家證實木星遭受小行星或彗星的撞擊後,留下了一塊面積等同於太平洋大小的傷痕。這是木星繼15年前,受「蘇梅克-列維9號」(Comet Shoemaker-Levy 9)彗星撞擊後,再次遭到星體撞擊。

天文學家估計這次撞擊木星的星體,直徑大小不會超過半公里。地球在1908年,也曾發生小行星撞擊地表事件,當時的撞擊把西伯利亞通古斯(Tunguska)河附近,一個城市大小的面積夷為平地。而這次小行星撞擊木星的破壞威力,是通古斯事件的數千倍。  

如果同樣大小的撞擊發生在地球上,將會為地球帶來大災難。經由這次事件,可再次把木星視為地球的守護星。木星以更大的體積和引力,吸引宇宙星體或隕石撞擊到它的表面,使地球一次次的避開了這種毀滅性的打擊。

一、「LCROSS號」撞月 證實月球有水

2009年最重大的天文發現,莫過於在月球上發現水的存在了。月球一直被人們認為是一顆荒蕪乾燥的星體,不過在月球上發現水後,不但令人類興起,在距離地球最近的月球上,建造太空探索中繼站的遐想;也讓未來人類移居到月球上的夢想變得有可能。 
 
根據印度「Chandrayaan-1號」、美國宇航局「Cassini 號」等探測船的觀測資料,以及美國宇航局進行的月球深度撞擊試驗資料,科學家首次確認在月球的上表層中,確實有水存在。2009年9月25日,天文學家在《科學》雜誌上,首次公開表示,月球上可能有水存在的詳細資訊。

美國宇航局緊接著在10月份,進行「LCROSS探測器」的撞月實驗。通過對「LCROSS」撞擊月球南極,所產生的煙塵羽流進行分析,科學家們發現月球地表中,確實有冰層存在。月球上的這些冰,在未來不但可以提供宇航員,及在月球上定居的人飲用,並且可以提供火箭的氫燃料。  

發現月球上有水存在後,不但激勵了美國宇航局,計劃儘快的再次進行人類登月實驗;也為科學家提供了足夠的動機,繼續探索宇宙未知的奧秘。 (http://www.dajiyuan.com)

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2010-01-11 10:19 PM
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