被稱為「黑色美人」或NWA7034的火星隕石，據信形成於火星擁有磁場的時期。（圖：新墨西哥大學隕石研究所）

〔編譯陳成良／綜合報導〕科學家發現了火星早期存在液態水的重要證據！由澳洲科廷大學（Curtin University）主導的最新研究，透過分析一顆來自火星隕石「黑色美人」（Black Beauty，NWA7034）的44.5億年前鋯石顆粒，首次揭示富含水分的流體遺跡。這一發現代表火星古代熱水活動的最古老直接證據，暗示火星早期可能曾擁有適合生命存在的環境。

美國知名科技網站《物理學家組織》（PhysOrg）報導，研究團隊應用奈米級地球化學技術，深入分析鋯石內部鐵、鋁、釔、鈉等元素的分布模式。這些元素在鋯石形成時被鎖定，顯示當時存在富含水分的熱液系統，表明火星早在44.5億年前便已經有熱水活動。熱液系統是地球早期生命起源的重要環境條件，此發現進一步推測火星曾具備孕育生命的潛力。

此外，這顆鋯石還記錄了隕石撞擊的證據。科廷大學2022年的研究指出，這顆鋯石因隕石撞擊而受衝擊，成為目前唯一已知的火星「受衝擊鋯石」。這次研究更進一步顯示，儘管火星地殼曾遭遇劇烈隕石撞擊，火星在41億年前的諾亞紀（Noachian）之前，即前諾亞紀（Pre-Noachian）時期，已擁有液態水的存在。

這項發現為未來火星探測提供了全新方向，例如尋找火星古代生命遺跡及探索地下水的可能性。研究者期待，這些線索將成為未來科學任務的重點，幫助深化對火星過去及其潛在生命條件的認識。相關成果已刊登於國際權威期刊《科學進展》（Science Advances）。

藝術家想像圖呈現40多億年前的火星，科學家推估，當時火星上的水量或足以覆蓋整個星球表面，形成平均深度約 140公尺的海洋，甚至在北半球某些區域，海洋深度可能超過1.6公里。（圖：ESO/M. Kornmesser）

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4874407

星系資料分析顯示，近期宇宙的重力井深度低於預期，廣義相對論再受考驗；示意圖。（圖擷取自SciTechDaily）

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《每日科技網》（scitechdaily）報導，國際研究團隊分析「暗能量調查」（Dark Energy Survey）數據，首度發現愛因斯坦廣義相對論（General Relativity）在解釋近期宇宙演化時，可能需要修正，這項新發現為解開宇宙加速膨脹之謎投下新變數。

25年前，科學家發現宇宙正在加速膨脹，這個發現至今仍是物理學最大謎團之一。為解開這個謎題，瑞士日內瓦大學（UNIGE）與法國圖盧茲第三大學保羅．沙巴提耶分校（Université Toulouse III – Paul Sabatier）組成跨國研究團隊，透過分析「暗能量調查」的觀測數據，檢驗愛因斯坦廣義相對論的預測是否準確。

根據愛因斯坦理論，物質會扭曲時空，就像重物壓在彈性薄膜上會造成凹陷。這種由巨大天體重力造成的時空扭曲，稱為「重力井」。當光線經過這些不均勻的區域時，路徑會發生偏折，這種現象稱為「重力透鏡效應」，就像光線穿過玻璃透鏡時會改變方向，只是這裡彎曲光線的是重力場，而非玻璃。

這項研究成果已發表於國際期刊《自然通訊》（Nature Communications）。研究團隊分析了約1億個星系的資料，觀測宇宙在35億、50億、60億和70億年前四個不同時期的狀態。令人意外的是，研究發現在較近期的宇宙（35億至50億年前），重力井的深度比愛因斯坦理論預測的還要淺；但在更久遠的過去（60億至70億年前），觀測結果則與理論預測相符。

日內瓦大學理論物理系副教授邦文（Camille Bonvin）表示：「過去『暗能量調查』的資料主要用於測量宇宙物質分布，但我們這次直接測量時空扭曲程度，得以與愛因斯坦的預測進行比較。」

研究第一作者、圖盧茲第三大學天體物理研究所助理天文學家圖圖索斯（Isaac Tutusaus）指出，這個發現顯示廣義相對論在描述宇宙大尺度結構時，可能需要進一步修正和完善。這項研究成果不僅有助於解開宇宙加速膨脹之謎，更可能改寫我們對宇宙演化的認識。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4875116

藝術家筆下的蜻蜓號探測器飛越土星衛星土衛六的沙丘。（圖片來源：NASA/Johns Hopkins APL）

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國航太總署（NASA）25日宣布，將耗資2.566億美元（約新台幣82.7億元），委託科技富豪馬斯克旗下太空探索技術公司SpaceX，使用獵鷹重型火箭（FalconHeavy）發射蜻蜓號探測器（Dragonfly），前往土星最大的衛星——土衛六（Titan）執行探索任務，預計2028年升空。

蜻蜓號任務是NASA「新疆界計畫」（New Frontiers Program）的一部分，總經費高達33.5億美元（約新台幣1078億元）。探測器將於2028年7月從佛羅里達州甘迺迪太空中心（Kennedy Space Center）發射，預計耗時6年航行，於2034年抵達土衛六。蜻蜓號原定2026年發射，但因疫情延後2年；此次選用重型運載火箭，旨在縮短航程，確保探測器按時到達。

抵達土衛六後，蜻蜓號將以旋翼飛行器形式展開探索，每隔一個土衛六日（相當於地球的16天）選擇新地點降落，進行採樣與化學分析，研究當地富含有機物的環境特徵。任務重點包括觀察甲烷海洋、冰封地貌及有機沙丘，並探測可能支持生命存在的化學成分。這項任務聚焦於尋找化學生物特徵，無論是以水為基礎的生命形式，或利用甲烷等液態碳氫化合物的潛在生命形態。

土衛六是太陽系中除地球外唯一表面有穩定液體（雨水、湖泊、海洋及海岸線）的星體，其液體主要由甲烷構成。此外，蜻蜓號將調查甲烷循環及大氣中的益生元化學。然而，土衛六表面僅有地球1%的陽光照射，為仰賴太陽能的探測器帶來挑戰。

蜻蜓號的設計靈感來自「機智號」（Ingenuity）火星直升機的成功經驗。「機智號」原計劃完成5次火星飛行，最終卻達成72次，為多地點科學探索奠定了基礎。蜻蜓號任務則將以前所未有的方式深入土衛六，進一步拓展人類對生命存在可能性的認知。

此次任務由NASA發射服務計畫負責管理，探測器則由約翰霍普金斯大學應用物理實驗室（JohnsHopkins Applied Physics Laboratory）領導開發。蜻蜓號團隊包含來自全球的科學家、工程師及旋翼飛行器專家，專注於太陽系探測及自動駕駛技術。

蜻蜓號是「新疆界計畫」中的第四項任務，由NASA馬歇爾太空飛行中心（Marshall Space Flight Center）管理，隸屬科學任務理事會（Science Mission Directorate）。這次計畫的成果將深化人類對太陽系生命潛力的理解，並推進對宇宙的探索進程。

藝術家筆下的蜻蜓號探測器降落於土衛六表面。（圖片來源：NASA/Johns Hopkins APL）

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4876806

藝術家筆下宇宙射線粒子進入地球大氣層的示意圖。（圖：NASA官網）

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《生活科學》（LiveScience）網站報導，科學家近日偵測到有史以來最強的宇宙射線，並指出它們的來源可能距離地球非常近。這項突破性發現已於11月25日發表於《物理評論快報》（Physical Review Letters）。研究團隊推測，這些高能射線的來源可能位於距離地球僅數千光年的範圍，相較於銀河系的直徑約為10萬光年，這個距離可謂相當接近。

宇宙射線是由電子及其反物質正子所組成的高能粒子，這些粒子具有極高的能量。此次偵測到的宇宙射線能量高達40兆電子伏特 （TeV），是可見光能量的4萬倍。由於這些宇宙射線在穿越太空過程中會因與光和磁場相互作用而損失能量，因此它們能在如此高的能量下被觀測，暗示其來源應該相對接近地球。

這些高能射線是由位於納米比亞霍馬斯高地的高能立體視野系統 （High Energy Stereoscopic System, HESS） 天文台所偵測到的。HESS天文台擁有五座12公尺高的望遠鏡，是目前全球重要的高能宇宙射線觀測設施之一。

研究的主要作者、德國波茨坦大學實驗天文粒子物理學負責人艾格伯特（Kathrin Egberts）指出：「我們推測，這些宇宙射線電子很可能來自少數幾個接近太陽系的來源，距離地球的距離可能僅為幾千光年。」她進一步補充，這些射線的來源數量稀少且距離近，為研究銀河系內的高能現象提供了寶貴的線索。

宇宙射線的來源相當多樣，包括太陽、超新星爆炸、快速旋轉的脈衝星，以及一些尚未確定的未知來源。當這些射線撞擊地球高層大氣時，會釋放出一連串的粒子，這些粒子會在地球表面被偵測到。儘管如此，要重建這些射線的來源依然是一項極具挑戰的工作，並充滿不確定性。

這項發現的重要性在於，它不僅揭示了宇宙中高能粒子的潛在來源，還為未來研究粒子加速機制提供了新方向。未來的研究將專注於識別這些神秘來源，並探索它們是如何產生如此極端能量的，進一步揭開宇宙高能現象的奧秘。

藝術家筆下的宇宙射線進入 HESS 天文台上方的大氣層示意圖。（圖：馬克斯普朗克核物理研究所/HESS.合作團隊）

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4876260

天王星（左）和海王星是我們太陽系中最遙遠的行星。天王星和海王星濃稠的藍色氫氦大氣層下方是否有水，引起科學家興趣。（取自NASA專頁）

〔編譯陳成良／綜合報導〕天王星和海王星，太陽系邊緣的兩顆冰巨行星，總是帶著神祕的藍綠色面紗，相較於其他行星，似乎略顯單調乏味，讓人提不起探索的興趣。然而，最新科學研究指出，這兩顆冰巨行星內部可能蘊藏著驚人的秘密：廣袤深邃的海洋！

美國《富比世》（Forbes）雜誌報導，美國加州大學柏克萊分校的地球與行星科學教授米利策（Burkhard Militzer）帶領的研究團隊，利用先進的機器學習技術，模擬了天王星和海王星內部高溫高壓環境下，540個原子的行為。模擬結果顯示，在厚厚的氫氦大氣層之下，可能存在一個深度達8000公里（約5000英里）的巨大海洋，其下方則是一層由碳、氮、氫組成的稠密流體，如同油水分層般涇渭分明。

過去，科學家曾推測冰巨行星內部可能存在鑽石雨。但這項新理論指出，位於氫氦大氣層雲層下方的，並非鑽石雨，而是廣闊的海洋。米利策教授解釋，由於行星內部的極端壓力和溫度，甲烷和氨中的氫被擠壓出來，導致水與碳氮氫化合物分離，形成明顯的層次，就像油和水難以相融。

更重要的是，這個模擬結果與美國航太總署（NASA）航海家二號探測器在1986年和1989年飛掠天王星和海王星時所測量到的重力場數據相符。這項研究也解釋了為何這兩顆冰巨行星的磁場與地球、木星、土星截然不同，呈現出獨特的雜亂無章狀態，因為分層結構阻礙了全球偶極磁場的形成，這與地球的液態鐵外核所產生的磁場形成機制大相逕庭。

目前，NASA正考慮在2034年前發射天王星探測器，屆時海王星、天王星和木星將出現難得的行星排列，探測器可以藉助木星的引力彈弓效應，縮短航程至11年。這項任務有望證實新的理論，並揭開天王星更多秘密，例如其衛星米蘭達（Miranda）的冰層下是否也存在海洋，以及是否存在生命的可能性。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4877445

英國研究人員竟發現他們的「龍宮」樣本上面佈滿了細菌，不過應為樣本遭受汙染，而非發現外星生命。（法新社）

莊文仁／核稿編輯

〔即時新聞／綜合報導〕日本小行星探測器「隼鳥2號」2020年12月6日成功返抵地球，帶回小行星「龍宮」樣本，並將採集到的岩屑土壤分享給各國進行研究，英國研究人員竟發現他們的「龍宮」樣本上面佈滿了細菌，不過應為樣本遭受汙染，而非發現外星生命。

據《生活科學》（LiveScience）網站報導，「龍宮」樣本返回地球後，研究人員在無菌室內打開了採集到的岩屑土壤，以防止污染，然後將這些樣本放入充氮罐中，運往世界各地研究單位進行分析。

樣本從日本運往英國的樣本後，研究人員使用X射線掃描了這塊太空岩石，發現其表面沒有細菌的跡象，3週後，他們將樣品轉移到樹脂中，並在接下來的一週後使用掃描電子顯微鏡（SEM）對其進行更仔細的研究。

結果研究人員赫然發現，「龍宮」樣本上面竟佈滿了細菌，不過其樣子與地球上發現的微生物匹配，這表明樣本在放入樹脂後的某個時間被污染了。

儘管未發現外星生命的證據，但研究人員表示，除了強調從太空取回的樣本進行極其嚴格的淨化程序重要性之外，也表明微生物令人難以置信的適應性——它們會迅速出現在來自任何地方的有機物質，無論在哪個星球。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4877699

這張圖片展示了宇宙的結構：左側為可見宇宙的星系與物質分布，右側則模擬可能的暗物質網絡，突顯兩者間的對比。科學家推測暗物質可能源於獨立於大爆炸的「暗大霹靂」，未來或可透過重力波實驗揭示更多線索。（圖：NASA’s Goddard Space Flight Center）

〔編譯陳成良／綜合報導〕暗物質占宇宙約25%的能量，其起源與本質始終是宇宙學界的未解之謎。一項名為「暗大霹靂」（Dark Big Bang）的新理論提出，暗物質可能並非起源於傳統宇宙大爆炸，而是一場獨立的宇宙事件。未來，重力波偵測實驗有望為此提供重要佐證，或將徹底改變我們對宇宙起源的理解。

根據現有理論，宇宙中的所有物質，包括暗物質，均源於約138億年前的宇宙大爆炸。這場事件結束了快速膨脹階段，真空能量轉化為高溫輻射和粒子電漿，成為現今宇宙的基礎。然而，暗物質的真實性質至今未被直接觀測到，僅透過其引力效應及宇宙微波背景輻射的痕跡間接推測其存在。

據《每日科技網》（scitechdaily）報導，近期，美國柯蓋特大學（Colgate University）物理與天文助理教授伊利（Cosmin Ilie）及學生凱西（Richard Casey），基於德州大學奧斯汀分校（University of Texas at Austin）科學家弗里斯（Katherine Freese）和溫克勒（Martin Winkler）的研究，進一步完善「暗大霹靂」理論。該理論認為，暗物質可能來自宇宙形成後數月內的一場獨立事件，與量子場衰變及假介穩態釋放相關，生成了一種屬於「暗區」（Dark Sector）的暗物質粒子。

伊利團隊的研究揭示了符合現有實驗數據的參數範圍，進一步預測了可能被未來實驗觀測到的重力波訊號。他指出，若能偵測到這些重力波，將為「暗大霹靂」理論提供關鍵支持。隨著國際脈衝星計時陣列（IPTA）與平方公里陣列（SKA）等大型觀測計畫的推進，科學家正逐步驗證這一模型的可能性。

2023年，北美奈米赫茲重力波天文台（NANOGrav）合作團隊首次偵測到背景重力波，或與「暗大霹靂」的某些實現方式相關。未來，隨著更多精準數據的出現，研究團隊有望細化模型參數，甚至證實這一事件為暗物質的真正起源。

若「暗大霹靂」理論獲得驗證，不僅將揭示暗物質的來源，還可能改寫我們對早期宇宙歷史的認識，深刻影響宇宙學的發展。暗物質起源的探索，作為當代宇宙學的核心課題之一，將持續推動人類理解宇宙的更多奧秘。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4877856

哈伯太空望遠鏡以紫外線光拍攝的木星影像，顯示大氣中的深色橢圓形區域（UV-dark ovals），位於木星南北極的濃霧層內。這些區域可能由磁場驅動的渦旋引發，揭示木星大氣層與磁場動態之間的深層聯繫。（圖：UC Berkeley）

〔編譯陳成良／綜合報導〕加州大學柏克萊分校的科學家在木星南北兩極發現了暗紫外線斑點，其面積可與地球相當。研究顯示，這些斑點可能是由磁場驅動的渦旋，聚集碳氫化合物霾霧形成的瞬態特徵，僅能在紫外線下觀測到。特別是南極，這些斑點的出現頻率顯著高於北極，揭示了木星磁場與大氣變化之間的深層聯繫。

據《每日科技網》（scitechdaily）報導，木星「大紅斑」（Great Red Spot）長期以來吸引了天文學家的關注，如今柏克萊團隊又發現另一個謎團：這些極地斑點會隨機出現並消失，與大紅斑的持久特徵截然不同。這些暗色橢圓形斑點位於木星極區濃密的平流層霾霧中，通常出現在類似地球極光的明亮區域下方。根據美國航太空總署（NASA）哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope）拍攝的紫外線圖像，這些斑點因吸收更多紫外線而呈現更暗的外觀，格外引人注目。

2015年至2022年的年度觀測顯示，木星南極的暗紫外線斑點出現率高達75%，而北極僅在8張影像中出現一次。研究團隊推測，這些斑點與木星強磁場中異常的動態過程有關。這些過程比地球極光的磁力作用更深入，影響到了木星的大氣層。該研究結果於《自然天文學》（Nature Astronomy）期刊發表。

哈伯望遠鏡早在1990年代末即首次探測到這些斑點，後來卡西尼號（Cassini）太空船於2000年飛越木星時也曾觀測到。然而，這些斑點直到柏克萊分校本科生坪田（Troy Tsubota）近期系統性分析哈伯資料後，才被證實是木星南極的常見特徵。他的分析指出，自1994年至2022年間，共數出8個南極斑點，而北極僅有2個。

研究進一步表明，這些斑點的形成可能與渦旋有關。英國北安普頓大學（Northumbria University）的史塔拉德（Tom Stallard）認為，渦旋由磁場線在電離層與木星衛星「木衛一」（Io）噴發的電漿層間的摩擦所引發。渦旋在電離層高速旋轉，隨著深入逐層減弱，最終在平流層霾霧中攪動形成濃密斑點。這些斑點的霾霧濃度比一般厚約50倍，推測形成過程主要源於渦旋的動力作用，而非高層大氣的化學反應。

NASA的OPAL計畫，全名為「外行星大氣遺產計畫」（Outer Planet Atmospheres Legacy），透過每年利用哈伯太空望遠鏡觀測太陽系巨行星的大氣動態，為本研究提供了豐富的觀測數據。研究團隊指出，這些發現有助於深入了解木星系統中內部發電機、衛星、電漿環與電離層及平流層霾層之間的相互關聯。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4880304

藝術家描繪的熱海王星TOI-3261 b。 （圖：NASA/JPL-Caltech/K. Miller）

〔編譯陳成良／綜合報導〕科學家發現一顆名為 TOI-3261 b 的行星，其大小與海王星（Neptune）相當，但公轉週期僅 21 小時，是罕見的「熱海王星」（hot Neptune）。這顆行星位於被稱為「熱海王星沙漠」（hot Neptune desert）的區域，該區域幾乎沒有這類大小和組成的行星，TOI-3261 b 的存在為行星形成與演化研究提供了珍貴線索。

據《每日科技網》（scitechdaily）報導，這項發現由澳洲南昆士蘭大學天文學家納比（Emma Nabbie）領導的國際團隊完成。他們利用美國航太總署（NASA） 的凌日系外行星巡天衛星（TESS）數據，並結合澳洲、智利與南非的地面望遠鏡觀測確認。

所謂「熱海王星沙漠」是指在恆星周圍極近距離罕見存在的海王星大小行星區域，TOI-3261 b的存在本身就是一個天文學上的罕見現象。熱海王星之所以罕見，是因為它們難以在靠近恆星的環境中保有厚重的大氣層。

恆星的巨大引力和輻射會剝奪行星的大氣，推測 TOI-3261 b 起初可能像木星一樣龐大，但逐漸失去大部分質量。研究團隊透過透過建立模型模擬，顯示該行星系統約有 65 億年的歷史，而 TOI-3261 b 可能經歷了兩種質量流失機制：一是「光致蒸發」（photoevaporation），即恆星輻射導致氣體粒子消散；二是「潮汐剝離」（tidal stripping），即恆星引力剝奪行星的大氣層。

也有可能 TOI-3261 b 最初形成於距離恆星更遠的地方，因此受輻射與潮汐作用較小，得以保留部分大氣。其密度約為海王星的兩倍，顯示輕質氣體成分已隨時間流逝，只剩下較重元素。

TOI-3261 b 的殘餘大氣層為研究亮點之一。科學家推測，其原始大氣層可能包含多種元素，但確切組成仍待確認。未來，NASA 的韋伯太空望遠鏡（JWST）將利用紅外線觀測，分析其大氣分子特徵，或許能解開這一謎團。這不僅有助於了解 TOI-3261 b 的演化，也將揭示其他高溫巨行星背後的物理機制。

TOI-3261 b 是極短週期熱海王星家族的最新成員。首顆此類行星 LTT-9779 b 於 2020 年被發現，其後 TESS 相繼發現 TOI-849 b 和 TOI-332 b，這些行星皆具有經精確測量的質量。LTT-9779 b 和 TOI-849 b 已排定以韋伯太空望遠鏡進行觀測，未來將更深入了解這些行星的大氣層。

這項研究成果已發表在《天文期刊》（The Astronomical Journal）。透過對 TOI-3261 b 的分析，科學家希望揭開更多關於行星形成與演化的秘密。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4881053