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天文大發現—首度發現小行星也能擁有光環

臺北天文館_96
・2014/04/01 ・1556字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

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Artist’s impression of the rings around Chariklo

經由南美洲上多處望遠鏡聯合觀測工作結果,天文學家發現第 10199 號小行星 Chariklo((10199) Chariklo)擁有 2 個密又窄的光環,這是天文學家首度知道小行星居然也會擁有光環,而 Chariklo 小行星也成為繼木星、土星、天王星和海王星之外,第 5 個擁有光環的太陽系天體。不過天文學家尚不清楚 Chariklo 光環的來源,不過推測可能是某次碰撞事件發生後,在小行星周圍殘留的碎屑盤。

土星環從 400 多年前發現迄今,是太陽系各天體中最顯著的風景線之一;上個世紀的天文學家後來陸續發現其他類木行星也有光環結構,只是不若土星環那麼顯著而易見,只能透過大型望遠鏡、太空望遠鏡或太空船飛掠才能觀測到。雖然天文學家很小心的觀察其他太陽系天體,但都沒有發現其他光環的蹤跡;不過這個狀況終於被 Chariklo 小行星打破。

Chariklo 在希臘羅馬神話中是半人馬喀戎(Chiron)的妻子,太陽神阿波羅的女兒。Chariklo 小行星發現於 1997 年 2 月 15 日,直徑約 250 公里,是所有半人馬族小行星(Centaurs)中最大的;所謂的半人馬族小行星是指哪些軌道位在土星和天王星之間的小天體,但也因為鄰近這些氣體巨行星而使得半人馬族小行星的軌道相當不穩定,如今所見的軌道往往僅能維持數百萬年而已。之所以稱為「半人馬族」,是因為這些天體和神話中喀戎半人半馬混合外型類似,都具有兩種以上的性質,例如:同時具有彗星和小行星的性質。不過,Chariklo 本身幾乎傾向於當個完全的小行星,因為尚未發現它有出現過任何彗星特徵。

巴西 Observatório Nacional/MCTI 天文臺的 Felipe Braga-Ribas 領導進行 Chariklo 小行星掩星事件的聯合觀測工作。由於相對遙遠的恆星而言,太陽系小行星離地球比較近,在天空中移動的速度比遙遠恆星快很多,因此有時可見某顆小行星從恆星前方通過而造成掩星現象(occultation)。經由軌道預測,Braga-Ribas 等人知道在南美地區可見到 Chariklo 小行星於 2013 年 6 月 3 日掩蔽恆星 UCAC4 248-108672。Braga-Ribas 最後總共聯繫 7 處不同地點的數架望遠鏡進行聯合觀測,恆星被 Chariklo 小行星掩食的時間只有短短的幾秒鐘,因此機會相當難得。

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可是他們整理觀測資料的過程中,卻意外發現,在預報的主要掩星開始時間前和結束時間後各幾秒,恆星亮度各有兩次非常短暫的降低,Braga-Ribas 等人猜測 Chariklo 小行星周圍必定有某個東西遮蔽了背景恆星的星光,而這個情形又與1977年的天王星光環和1984年海王星環弧是透過掩星事件發現的情形非常類似,所以 Chariklo 小行星周圍應該有光環,而且,是 2 道光環。

藉由比較 7 處不同觀測點的觀測資料後,他們不僅重建了 Chariklo 小行星本身的大小和形狀等資料,而且還「順便」也重建了這兩道光環的形狀寬度、朝向和其他性質等資料。這兩道光環的寬度各為 7 公里和 3 公里,兩者間的環縫寬度約9公里。這些天文學家們暱稱這 2 道光環為Oiapoque 和 Chuí,這是兩條位在巴西北方和南方國界附近的河流名稱。

參與本次研究的丹麥哥本哈根大學波爾研究所(Niels Bohr Institute, University of Copenhagen)的 Uffe Gråe Jørgensen說:想像你站在這顆直徑只有250公里且覆滿了冰的小行星表面,它的重力其實非常微弱,一輛速度快一點的運動賽車就能達到這顆小行星的逃逸速度(escape velocity),脫離小行星表面,進入太空。可是也是在這麼小的小天體表面,凝視這 2 道光環時將非常壯觀,因為它們和小行星表面的距離,比地球到月亮還近 1000 倍呢!感覺上就像看到 2 道橫越天際的拱橋一樣。

雖然並不確定 Chariklo 小行星光環的成因,但天文學家猜測這些光環應該是一場撞擊事件後殘留的殘渣,受到如今不可見的衛星如同牧羊犬一樣的重力擾動,最後才形成這 2 道細窄的光環。如果這個推測是正確的,代表了 Chariklo 小行星應該至少有一顆小型衛星等著大家發現它的存在。

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而這 2 道小行星光環的發現,或許同時可證明小型衛星經由碰撞而誕生的現象。若將這一系列的碰撞與誕生的事件放大到地球這樣的尺度等級,或許就能解釋太陽系早期的月球誕生過程,以及眾多行星與小行星周圍的其他衛星的來源。

資料來源:First Ring System Around Asteroid——Chariklo found to have two rings, 2014.03.26, KLC

轉載自網路天文館

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臺北天文館_96
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臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!

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人體吸收新突破:SEDDS 的魔力
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/05/03 ・1194字 ・閱讀時間約 2 分鐘

本文由 紐崔萊 委託,泛科學企劃執行。 

營養品的吸收率如何?

藥物和營養補充品,似乎每天都在我們的生活中扮演著越來越重要的角色。但你有沒有想過,這些關鍵分子,可能無法全部被人體吸收?那該怎麼辦呢?答案或許就在於吸收率!讓我們一起來揭開這個謎團吧!

你吃下去的營養品,可以有效地被吸收嗎?圖/envato

當我們吞下一顆膠囊時,這個小小的丸子就開始了一場奇妙的旅程。從口進入消化道,與胃液混合,然後被推送到小腸,最後透過腸道被吸收進入血液。這個過程看似簡單,但其實充滿了挑戰。

首先,我們要面對的挑戰是藥物的溶解度。有些成分很難在水中溶解,這意味著它們在進入人體後可能無法被有效吸收。特別是對於脂溶性成分,它們需要透過油脂的介入才能被吸收,而這個過程相對複雜,吸收率也較低。

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你有聽過「藥物遞送系統」嗎?

為了解決這個問題,科學家們開發了許多藥物遞送系統,其中最引人注目的就是自乳化藥物遞送系統(Self-Emulsifying Drug Delivery Systems,簡稱 SEDDS),也被稱作吸收提升科技。這項科技的核心概念是利用遞送系統中的油脂、界面活性劑和輔助界面活性劑,讓藥物與營養補充品一進到腸道,就形成微細的乳糜微粒,從而提高藥物的吸收率。

自乳化藥物遞送系統,也被稱作吸收提升科技。 圖/envato

還有一點,這些經過 SEDDS 科技處理過的脂溶性藥物,在腸道中形成乳糜微粒之後,會經由腸道的淋巴系統吸收,因此可以繞過肝臟的首渡效應,減少損耗,同時保留了更多的藥物活性。這使得原本難以吸收的藥物,如用於愛滋病或新冠病毒療程的抗反轉錄病毒藥利托那韋(Ritonavir),以及緩解心絞痛的硝苯地平(Nifedipine),能夠更有效地發揮作用。

除了在藥物治療中的應用,SEDDS 科技還廣泛運用於營養補充品領域。許多脂溶性營養素,如維生素 A、D、E、K 和魚油中的 EPA、DHA,都可以通過 SEDDS 科技提高其吸收效率,從而更好地滿足人體的營養需求。

隨著科技的進步,藥品能打破過往的限制,發揮更大的療效,也就相當於有更高的 CP 值。SEDDS 科技的出現,便是增加藥物和營養補充品吸收率的解決方案之一。未來,隨著科學科技的不斷進步,相信會有更多藥物遞送系統 DDS(Drug Delivery System)問世,為人類健康帶來更多的好處。

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平民登月計劃?核融合真的來了?——2023 最值得關注十大科學事件(下)
PanSci_96
・2023/01/31 ・3226字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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在上一篇中,我們介紹了將在 2023 年發生的五個醫藥健康大事件。

延伸閱讀:
用迷幻藥治憂鬱?基因編輯療法將通過批准?——2023 最值得關注十大科學事件(上)

這次我們轉向能源、宇宙與科技領域,從首趟平民月球之旅、物理學的標準模型新發現,再到第一個核廢料永久儲存設施正式營運!

No. 5 氣候與能源衝擊

世界各國能否聽從科學家的警告,採取實際行動,朝淨零之路前進嗎?看起來不行。由於疫情與俄烏戰爭,去年 11 月在埃及舉辦的「聯合國氣候變化會議 COP27」幾乎是原地踏步。

不過還是有一個重要的決議,那就是建立氣候損失和損害基金。根據協議,排放量較高的富裕國家將在經濟上補償受氣候變化影響最大的貧窮國家。「過渡委員會」將於 2023 年 3 月底前舉行會議,提出資金運用的建議,並在 11 月的 COP28 會議上提交給世界各地的代表。

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至於核能的部分,新型核分裂發電與核融合發電,都會在 2023 年有所進展。

另外,世界上第一個核廢料儲存設施,今年將在芬蘭西南海岸外的奧爾基洛托島正式啟用。這個由芬蘭政府於 2015 年批准建造的地下處置庫,將負責封存超過 6500 噸有放射性的鈾;這些鈾會被裝在銅罐中,再用厚厚的粘土覆蓋,最後埋在地下 400 公尺深的花崗岩隧道內,預期將被密封數十萬年,直到輻射水平達到完全無害的程度。

另一個好消息是,今年 1 月 1 日就任的巴西總統——魯拉(Luiz Inácio Lula da Silva),將推翻前任總統開放的雨林開發,保護生態與文化。

然而深海則有新危機。若 2023 年 7 月前,聯合國的國際海床管理局(ISA)沒能讓各國對深海採礦管理準則達成共識,那海底的礦產資源可能會被某些政府和企業盯上,不受限制地開挖,海洋生態將迎來浩劫……。

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許多關於能源的抉擇包含了科學和政治,能源短缺也激勵了綠能跟潔淨能源的投資力道及採用意願;至於今年還會不會發生更棘手的麻煩?使能源轉型更加舉步維艱。

巴西新任總統推翻雨林開發,保護生態與文化。圖/Envato Elements

No. 4 超越標準模型

2022 年 4 月,美國費米國家加速器實驗室的物理學家,公佈了渺子 g-2 實驗的首批結果;這項實驗研究了被稱為「渺子的短命粒子在磁場中的行為」。

過去 50 年來,標準模型(Standard Model)[註]的理論預測通過了所有測試,但其實物理學家普遍認為標準模型肯定還不完備,並且認為可以從渺子身上找到破綻;如果今年再次公佈更精確的數據,顯示渺子的磁矩比理論預測來得大,那就代表還有新粒子等待被發現,而標準模型就得修正。

位於中國廣東的江門地下的微中子實驗觀測站,也將在今年展開尋找超越標準模型的物理學之旅;利用位於地下七百公尺的探測器,來準確測量微中子的振盪。

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註:標準模型為能描述強核力、弱核力、電磁力這三種基本力,以及所有物質基本粒子的理論。

另外,物理學家們在今年會有升級的新設備。第一個是 LCLS-II 直線加速器相干光源 2 代(Linac Coherent Light Source-II),它將創造終極 X 射線機器,看到分子內原子的運動!另一個則是新的重力波獵人—— Matter-Wave Laser Interferometric Gravitation Antenna(物質波雷射干涉重力天線);這個設施把銣原子冷卻成「物質波」,能夠梳理黑洞和其他超大質量天體碰撞產生的時空漣漪,揪出現有重力波設施錯放的事件,甚至可以幫我們尋找暗物質!

而在瑞典隆德附近、由歐洲 17 國攜手成立的歐洲散裂中子源(ESS),將使用史上最強大的線性質子加速器產生強中子束,來研究材料的結構;雖然預計 2025 年才會完工,但於今年迎來第一批研究人員,開始實驗。

No.3 就是要抬頭看天空

許多人心中 2022 年科學事件第一名,正是韋伯太空望遠鏡傳回的驚人照片;沒有意外的話,韋伯在 2023 年會繼續大顯身手,揭露星系演變的真相,與遙遠系外行星的生命印記,找尋地球之外的生命。

今年還會有更多驚喜!來自於新的太空望遠鏡,如:由歐洲太空總署開發的歐幾里得太空望遠鏡,今年發射後將繞行太陽六年,拍攝宇宙的 3D 圖;日本宇宙航空研究開發機構 JAXA 的 X 射線成像、光譜任務 XRISM,則是繞地球軌道運行的太空望遠鏡,將探測來自遙遠恆星和星系的 X 射線,預計在今年 4 月升空。

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在地球上,位於智利的薇拉魯賓天文台(Vera C. Rubin Observatory)將於今年 7 月啟用;其望遠鏡採用特殊的三鏡面設計,相機包含超過 30 億像素的固態探測器,每三個夜晚就能掃描整個南天,也是監測可能危害地球小行星的守護者之一。而世界上最大的可動望遠鏡——新疆奇台射電望遠鏡(QTT)也將在今年完工;其口徑達 110 公尺,能夠觀測天空中 75% 的星星。

詹姆斯.韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope,JWST)去年發布的圖片——史蒂芬五重星系。圖/維基百科

No. 2 好多月球任務,還有一個鐵小行星

2022/12/11 這天,包括阿拉伯聯合大公國的拉希德漫遊者月球車、NASA 的月球手電筒立方衛星、以及日本的白兔 HAKUTO-R M1 登陸器,共同搭乘 SpaceX 的獵鷹九號發射升空;HAKUTO-R 如今正緩緩帶著拉希德前往月球,預計在今年 4 月著陸。

而印度太空研究組織 ISRO 的第三次探月任務月球飛船 Chandrayaan-3,預計今年年中發射,並於月球的南極著陸。

還有首次民間人士的月球之旅 dearMoon。SpaceX 的 Starship 將載著 11 位平民上太空,包含創業家、明星跟 YouTuber;如果 Starship 成功發射,將會成為史上最大的火箭。Blue Origin 的 New Glenn 也預計在今年首度發射。若兩者都成功,將推動太空科學與商業進入新時代,讓進入太空的成本大幅下降。

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歐洲太空總署的木星冰月探測器 JUICE 也將在今年 4 月升空,並於 2031 年抵達木星系統;目標是研究木星以及三顆衛星:木衛二三四的環境,了解他們有沒有可能支持生命存在。

NASA 將於今年 10 月後發射延遲了一年的 Psyche 靈神星小行星軌道飛行器,其研究對象為 16 Psyche 靈神星小行星;科學家認為它可能不是一般的小行星,而是一顆年輕行星裸露的鐵核心。如果今年順利發射,將在 2029 年到達。 

看來對太空迷來說,2023 又將是幸福熱鬧的一年。

由超大型望遠鏡(Very Large Telescope,VLT)拍攝的靈神星。圖/維基百科

No.1 GPT-4 跟 AlphaFold 的衝擊波襲來

借過借過,AI 已預約登上 2023 年最大科學事件!

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如果 GPT-3.5 開發的 ChatGPT 還沒有嚇到你,那 GPT-4 就要來了!

而在科學領域,DeepMind 的 AlphaFold 帶來的衝擊不亞於 ChatGPT;它能夠根據蛋白質的一維氨基酸序列,準確預測折疊後的三維形狀,對生物與醫療研究影響非常大。 AlphaFold 2 於 2021 年發布了另外 2 億多種蛋白質的結構,幾個月來,來自 190 個國家/地區、超過 50 萬名研究人員,使用 AlphaFold 研究了 200 萬種不同的蛋白質結構。另外,Meta 的 ESMFold 的速度甚至又比 AlphaFold 快 60 倍,預測的蛋白質超過 6 億種!

基於 AlphaFold 跟 ESMFold 的研究量將大大增加,這些龐大新知識也將開始應用於各學科,包括新疫苗和塑膠開發。

法規管制總是比科技進步緩慢,隨著 AI 越來越強大、滲透到社會的方方面面,各國政府必須回應。歐盟在今年將通過人工智慧法案,為使用人工智慧制定標準,其他國家和科技巨頭將密切關注,跟進與調適。

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圖/GIPHY

以上就是「2023 最值得關注十大科學事件」,你最期待的是哪一個?哪個是你心中的 No.1?又有哪些我們漏掉了,但你覺得該列入的呢?歡迎留言討論!

歡迎訂閱 Pansci Youtube 頻道 鎖定 2023 年的每一個科學大事件!

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PanSci_96
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謎樣的「超快自旋小行星」——什麼原因讓它自旋這麼快而不崩解?
科技大觀園_96
・2021/12/23 ・2604字 ・閱讀時間約 5 分鐘

超快自旋小行星的自旋週期小於兩小時。圖/沈佩泠繪

科學家相信,一顆小行星的內部可能是由一堆大大小小的碎片組成,這些碎片靠著彼此的重力聚集成一顆小行星,這就是所謂的「瓦礫堆模型」。瓦礫堆小行星無法自旋太快,如果自旋速度超過一個極限,整顆小行星就會遭受強大的離心力而崩解。瓦礫堆模型可以解釋為什麼小行星有一個自旋週期 2 小時的極限,因為超過這個極限,小行星就會瓦解。 

圖中的黑點是一般小行星,圖中虛線是 2 小時的自旋週期,藍色圓點是超快自旋小行星,它們的自旋週期比一般小行星快,短於 2 小時。圖/章展誥提供

「凡事都有例外」,這句話在小行星的自旋週期上也適用。2002 年,科學家發現一顆特別的小行星,它的長度大約 700 公尺,自旋週期只有半小時!這種小行星被稱為「超快自旋小行星」。這個例外讓天文學家感到困惑,是什麼原因讓它自旋這麼快而不崩解?瓦礫堆模型不適用了嗎?還有其他更多的超快自旋小行星嗎?這些問題就成了章展誥的研究主題。

如何量測小行星的自旋週期?

小行星本身不發光,只會反射太陽光。假設小行星的形狀是長橢圓形,當太陽照射到面積最大那一側,小行星看起來最亮;當太陽照射面積最小那一側,小行星看起來最暗。從小行星的亮度變化就可以知道它的自旋週期。 

從小行星的亮度變化可以推算出它的自旋週期。圖/沈佩泠繪

章展誥於 2011 年取得中央大學天文所博士學位,當時是跟隨高仲明教授研究銀河系結構。畢業後他先留在原團隊做博士後研究,後來轉跟隨葉永烜教授,與美國加州理工學院合作研究小行星的旋轉與結構模型,自此與超快自旋小行星結緣。

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為了尋找其他的超快自旋小行星,章展誥利用加州理工學院帕洛馬瞬變工廠(Palomar Transient Factory)的 1.2 公尺廣視野望遠鏡,進行大量小行星自旋週期的測量。2014 年春季,他發現一顆疑似超快自旋小行星,這顆小行星的亮度相當暗,無法確定它是不是真的轉得很快,就像聽音樂時,音量很低,很難聽清楚是哪一首歌;這時如果你有一對大象般巨大的耳朵,就可以把旋律聽得清楚。音樂和光一樣都是一種訊號,章展誥需要大口徑的望遠鏡,進一步確認這顆小行星是不是真的轉得很快。 

加州理工學院帕洛馬瞬變工廠的執行地——帕洛馬天文台。圖/Wikipedia

當時他正在加州理工學院訪問,便與加州理工學院的合作者使用他們的 5 公尺口徑望遠鏡進行自旋週期確認,結果顯示它確實是一顆超快自旋小行星。這顆超快自旋小行星的發現,證實了 2002 年發現的第一顆超快自旋小行星並不孤單,超快自旋小行星是一個族群。 

提到那次經驗,章展誥心中除了喜悅還有震撼,原來美國一流名校是這樣做研究的!取得 5 公尺望遠鏡的使用時間就像是走到對街買杯奶茶一樣容易,資源如此豐富,做研究自然得心應手。

除了轉得快,與其他小行星有什麼不同?

因為超快自旋小行星的相關研究成果,在 2017 年 4 月舉行的「小行星、彗星、流星國際研討會」(Asteroids, Comets, Meteors 2017, ACM 2017)上,國際天文學會(IAU)宣布將編號 10679 的小行星命名為 Chankaochang——章展誥小行星。到 2020 年 3 月為止,已知的超快自旋小行星一共有 26 顆,其中的 23 顆是章展誥的團隊發現的。除了尋找更多超快自旋小行星,章展誥還進一步研究它們的組成和分佈,比較它們與其他小行星有什麼異同。

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小行星距離我們那麼遠,天文學家要如何研究小行星的組成呢?假設建築工地裡有三種建材,分別是磚頭、水泥和大理石,如果它們放在手碰不到的距離,要如何分辨?你一定知道從顏色就可以分辨它們的材質,紅色是磚頭,灰色是水泥,白色是大理石。實際上天文學家也用類似的方法,他們用小行星的顏色來分辨它們的組成。章展誥的研究發現,這些超快自旋小行星的組成與一般的小行星並沒有不同。

小行星主要分佈在火星與木星的軌道之間,這些小行星分佈的區域稱為小行星帶。超快自旋小行星在小行星帶的分佈位置有什麼特別的地方嗎?它們比較靠近火星或木星?章展誥發現超快自旋小行星分佈的位置並不特別,與其他小行星分佈的位置很相似。

超快自旋小行星除了自旋得超快,它們的組成與分佈跟其他小行星並沒有什麼不同。至於為什麼它們可以轉得超快而不裂解,目前仍是未解之謎,期待未來章展誥能夠解開謎團,告訴我們答案。 

章展誥目前是中央大學天文所的助理研究學者。圖/章展誥提供

從星團到小行星 章展誥繞著天文轉

章展誥大學是念中央大學物理系,修過普通天文學後,覺得天文容易上手,後來進入天文所蔡文祥教授的研究室做暑期學生,開始他的天文研究之路。當時的時空背景,大多數的大學生畢業後都會選擇念碩士班,章展誥覺得天文比較親近,所以選擇報考天文所。考上中央大學天文所,繼續跟隨蔡文祥教授研究球狀星團。

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碩士班畢業後,章展誥到成功大學物理系許瑞榮教授實驗室協助研究紅色精靈,紅色精靈是一種高空閃電現象,他參與的團隊很幸運地拍到紅色精靈,這是臺灣首次記錄這種特殊、罕見的現象。

離開成大後,章展誥曾經到科技業工作,後來覺得不同部門之間,對解決問題方式存在很大的差異,因此在一年後離開企業界,回到中央大學擔任高仲明教授的研究助理,工作是用大量的天文數據和影像建構虛擬天文台。處理大數據的經驗,讓他可以幫助學弟解決研究上的問題,這讓章展誥興起攻讀博士的念頭。於是在 2006 年,他進入中央大學天文所博士班就讀,研究銀河系;博士後一直到現在,則聚焦在小行星。

從球狀星團、紅色精靈、虛擬天文台、銀河系到小行星,章展誥跨足天文、太空多個研究領域,至於未來,且讓我們拭目以待!

科技大觀園_96
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為妥善保存多年來此類科普活動產出的成果,並使一般大眾能透過網際網路分享科普資源,科技部於2007年完成「科技大觀園」科普網站的建置,並於2008年1月正式上線營運。 「科技大觀園」網站為一數位整合平台,累積了大量的科普影音、科技新知、科普文章、科普演講及各類科普活動訊息,期使科學能扎根於每個人的生活與文化中。

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Artist’s impression of the rings around Chariklo

經由南美洲上多處望遠鏡聯合觀測工作結果,天文學家發現第 10199 號小行星 Chariklo((10199) Chariklo)擁有 2 個密又窄的光環,這是天文學家首度知道小行星居然也會擁有光環,而 Chariklo 小行星也成為繼木星、土星、天王星和海王星之外,第 5 個擁有光環的太陽系天體。不過天文學家尚不清楚 Chariklo 光環的來源,不過推測可能是某次碰撞事件發生後,在小行星周圍殘留的碎屑盤。

土星環從 400 多年前發現迄今,是太陽系各天體中最顯著的風景線之一;上個世紀的天文學家後來陸續發現其他類木行星也有光環結構,只是不若土星環那麼顯著而易見,只能透過大型望遠鏡、太空望遠鏡或太空船飛掠才能觀測到。雖然天文學家很小心的觀察其他太陽系天體,但都沒有發現其他光環的蹤跡;不過這個狀況終於被 Chariklo 小行星打破。

Chariklo 在希臘羅馬神話中是半人馬喀戎(Chiron)的妻子,太陽神阿波羅的女兒。Chariklo 小行星發現於 1997 年 2 月 15 日,直徑約 250 公里,是所有半人馬族小行星(Centaurs)中最大的;所謂的半人馬族小行星是指哪些軌道位在土星和天王星之間的小天體,但也因為鄰近這些氣體巨行星而使得半人馬族小行星的軌道相當不穩定,如今所見的軌道往往僅能維持數百萬年而已。之所以稱為「半人馬族」,是因為這些天體和神話中喀戎半人半馬混合外型類似,都具有兩種以上的性質,例如:同時具有彗星和小行星的性質。不過,Chariklo 本身幾乎傾向於當個完全的小行星,因為尚未發現它有出現過任何彗星特徵。

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可是他們整理觀測資料的過程中,卻意外發現,在預報的主要掩星開始時間前和結束時間後各幾秒,恆星亮度各有兩次非常短暫的降低,Braga-Ribas 等人猜測 Chariklo 小行星周圍必定有某個東西遮蔽了背景恆星的星光,而這個情形又與1977年的天王星光環和1984年海王星環弧是透過掩星事件發現的情形非常類似,所以 Chariklo 小行星周圍應該有光環,而且,是 2 道光環。

藉由比較 7 處不同觀測點的觀測資料後,他們不僅重建了 Chariklo 小行星本身的大小和形狀等資料,而且還「順便」也重建了這兩道光環的形狀寬度、朝向和其他性質等資料。這兩道光環的寬度各為 7 公里和 3 公里,兩者間的環縫寬度約9公里。這些天文學家們暱稱這 2 道光環為Oiapoque 和 Chuí,這是兩條位在巴西北方和南方國界附近的河流名稱。

參與本次研究的丹麥哥本哈根大學波爾研究所(Niels Bohr Institute, University of Copenhagen)的 Uffe Gråe Jørgensen說:想像你站在這顆直徑只有250公里且覆滿了冰的小行星表面,它的重力其實非常微弱,一輛速度快一點的運動賽車就能達到這顆小行星的逃逸速度(escape velocity),脫離小行星表面,進入太空。可是也是在這麼小的小天體表面,凝視這 2 道光環時將非常壯觀,因為它們和小行星表面的距離,比地球到月亮還近 1000 倍呢!感覺上就像看到 2 道橫越天際的拱橋一樣。

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雖然並不確定 Chariklo 小行星光環的成因,但天文學家猜測這些光環應該是一場撞擊事件後殘留的殘渣,受到如今不可見的衛星如同牧羊犬一樣的重力擾動,最後才形成這 2 道細窄的光環。如果這個推測是正確的,代表了 Chariklo 小行星應該至少有一顆小型衛星等著大家發現它的存在。

而這 2 道小行星光環的發現,或許同時可證明小型衛星經由碰撞而誕生的現象。若將這一系列的碰撞與誕生的事件放大到地球這樣的尺度等級,或許就能解釋太陽系早期的月球誕生過程,以及眾多行星與小行星周圍的其他衛星的來源。

資料來源:First Ring System Around Asteroid——Chariklo found to have two rings, 2014.03.26, KLC

轉載自網路天文館

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