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太陽黑子22年來最強 劇烈太空天氣現象增加

  

台北市立天文科學教育館觀測發現，過去幾天的太陽黑子數量達到近期新高峰，7月18日太陽表面滿佈17群活躍區。（圖由天文館提供）

2024/07/21 10:48

〔記者何玉華／台北報導〕連日來的艷陽高照，讓多數人只想躲在冷氣房，台北市立天文科學教育館觀測發現，過去幾天的太陽黑子數量達到近期新高峰，是繼2002年7月以來的最大值，比利時皇家天文台的太陽黑子指數及長期觀測（SILSO）從長期趨勢預測，目前已接近第25太陽週期的高峰，近期將是20餘年來觀賞太陽黑子的最佳時機。

天文館指出，根據觀測發現，過去幾天的太陽黑子數量達到近期新高峰，7月18日太陽表面滿佈17群活躍區，黑子數達288，是繼2002年7月以來的最大值；而比利時皇家天文臺的太陽黑子指數及長期觀測（SILSO）從長期趨勢預測，現在已接近第25太陽週期的高峰，近期將是20餘年來觀賞太陽黑子的最佳時機。

天文館表示，天文學家透過長期觀測發現，太陽具有平均約11.2年的活動週期，而黑子數量與太陽活動密切相關，當黑子數量多時，太陽閃焰、太陽風、日冕物質拋射等劇烈太空天氣現象也隨之增加，太陽噴發的高速帶電粒子除了帶來極光現象外，也會影響人造衛星、無線電通訊、全球定位系統與電力設備等。

天文館表示，除了長期進行太陽觀測記錄並提送國際天文組織外，開館日上午10至12時與下午2至4時，開放民眾使用觀測室的專業望遠鏡觀賞太陽黑子。

台北市立天文科學教育館觀測室免費開放民眾觀測太陽，並有專業人員解說。（圖由天文館提供）

https://news.ltn.com.tw/news/life/breakingnews/4743388

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顛覆認知！ 黑洞竟是星系存亡關鍵

  

藝術家想像圖，描繪星系中央的超大質量黑洞所噴發出的兩道氣體噴流。（圖擷取自歐洲太空總署ESA/Hubble專頁）

2024/07/23 09:44

〔編譯陳成良／綜合報導〕浩瀚宇宙中，星系的演化一直是天文學家探索的重點。過去，人們認為星系中心的超大質量黑洞如同貪婪的吞噬者，不斷吞噬周遭物質，最終導致星系走向滅亡。然而，英國肯特大學（University of Kent）的最新研究卻顛覆了這個傳統觀點，指出黑洞可能是星系得以長存的關鍵——如同星系的「心臟」，調節著星系的「呼吸」和成長。

這項近日發表在《皇家天文學會月刊》（Monthly Notices of the Royal Astronomical Society）上的研究，試圖解開一個宇宙謎團：為何星系的規模並不像預期般巨大？過去認為，星系應不斷吸收氣體並轉化為恆星，進而持續擴張。然而，實際觀測結果卻與此相悖，顯示星系的增長似乎受到某種機制的限制。

據《每日科技網》（scitechdaily）報導，研究團隊利用創新的電腦模擬技術，將星系中心的超大質量黑洞比喻為「心臟」，而黑洞噴出的兩股超音速噴流則如同「氣道」，將能量傳輸到星系各處，就像人類呼吸時，肺部吸入和呼出的氣體。

模擬結果顯示，黑洞發出的脈衝能量，會導致噴流產生像風箱般的震盪效應，進而產生壓力波，傳播至整個星系。這些壓力波就像是一種無形的「阻力」，抑制了星系過度吸收氣體，防止其因過度增長而最終衰亡成所謂的「殭屍星系」（zombie galaxies），也就是充滿衰亡或垂死恆星的星系。

這個發現令人驚訝，因為過去人們普遍認為，黑洞強大的引力會不斷吸引周圍物質，最終導致星系走向毀滅。但這項研究表明，黑洞的作用並非如此單一，它更像是一個精密的調節器，在星系的演化過程中扮演著至關重要的角色。

研究團隊指出，如果沒有這種「心臟」和「肺」的調節機制，星系很可能早已耗盡燃料，變成死氣沉沉的「殭屍星系」。而我們今天所看到的宇宙，也將截然不同。

報導提到，這項研究不僅推翻了人們對黑洞的傳統認知，也為解開星系演化之謎，提供了一個全新的視角。未來，科學家將繼續深入研究，以期更全面地理解黑洞在宇宙演化中扮演的角色。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4745133

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絢麗！ 朱諾號捕捉木星北半球奇幻風暴畫面

  

2024年5月12日，NASA的朱諾號探測器在第61次飛掠木星時，捕捉到木星北半球的詳細影像，展示了混亂的雲層和旋風暴。（圖擷取自NASA/JPL專頁）

2024/07/23 17:00

〔編譯陳成良／綜合報導〕據《每日科技網》（scitechdaily）報導，美國航太總署（NASA）的朱諾號探測器（Juno spacecraft）在其第61次近距離飛掠木星時，拍攝到這顆巨行星北半球的壯麗影像。這些影像顯示了色彩增強的雲層和風暴景象，揭示了科學家稱為「折疊絲狀區域」（folded filamentary region）的混亂雲層。木星著名的帶狀雲系在這裡被打破，形成紊亂的雲層結構，短短幾天內即迅速變化。

據報導，這次飛掠發生在2024年5月12日，當時朱諾號距離木星雲頂約29000公里，位於北緯68度。公眾科學家伊森（Gary Eason）利用朱諾攝影機（JunoCam）的原始數據進行數位處理，提升了影像的色彩和清晰度。這些影像可供大眾於朱諾號網站瀏覽並加工成圖像產品。

朱諾號於2011年8月5日發射，是NASA為研究木星這顆太陽系最大行星而設計的探測器。其使命是深入了解木星的組成、重力場、磁場和極地磁層，並探索其形成的線索，以揭示太陽系早期的奧秘。這項探測器屬於NASA「新前沿計畫」（New Frontiers Program），專注於以中型探測器頻繁探索太陽系。

自2016年7月4日進入木星軌道以來，朱諾號持續近距離飛越木星雲頂以收集數據。其配備的科學儀器包括微波輻射計（microwave radiometer），能穿透密集的雲層，並搭載多種相機和感測器，繪製木星的磁場和重力場地圖。朱諾號提供了前所未有的木星大氣視角，揭示了行星風暴、雲帶以及極光的複雜結構。

據報導，朱諾號的發現不僅讓我們深入了解木星的動態氣候系統，還提供了研究行星形成和演化的關鍵線索。其觀測到的氣旋和雲層形態，為我們理解類似巨行星的大氣動力學提供了寶貴資料。這些資料有助於我們理解行星的風暴系統如何形成及其影響。

朱諾號的任務原定於2018年結束，但已多次延長，以持續探索並揭示更多木星的奧秘。值得一提的是，朱諾號是第一個在如此遠離太陽運行的太陽能探測器，由太陽能板供電，展示了太空探測技術的創新。

這幅插圖展示了NASA的朱諾號探測器飛越木星南極的情景。（圖擷取自NASA/JPL專頁）

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最古老系外行星現身！科學家發現「超級木星」 距地球僅12光年

  

雖然在詹姆斯·韋雖然韋伯太空望遠鏡的中紅外儀器（MIRI）拍攝的影像中，只能看到1個亮點，但初步分析顯示，這可能是1顆氣態行星，其特性可能與木星相似，示意圖。（圖擷取自MPIA專頁）

2024/07/25 15:17

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國航太總署（NASA）的韋伯太空望遠鏡（JWST）近日取得突破性進展，成功拍攝到距離地球僅12光年、位於南天星座印第安座（Indus）的1顆超級木星。這顆名為Eps Ind Ab的行星是迄今發現的最古老、最寒冷的系外行星之一。這項發現於2024年7月24日發表在《自然》期刊上，不僅揭示了1顆新的系外行星，還為研究遙遠的冷氣態巨行星提供了新方法。

所謂「超級木星」，是指質量比木星大得多的氣態巨行星。在這個案例中，Eps Ind Ab的質量約為木星的6倍。這類行星通常比普通的氣態巨行星更大、更重，但仍不足以引發內部的核聚變反應，因此不能被歸類為恆星。

據《每日科技網》（scitechdaily）7月24日報導，德國海德堡馬克斯·普朗克天文研究所（MPIA）的研究員伊莉莎白·馬修斯領導的團隊，使用JWST的中紅外儀器（MIRI）拍攝到了這顆超級木星。Eps Ind Ab繞行其主恆星Eps Ind A一周需要約200年，質量約為木星的6倍，軌道距離在20到40個天文單位之間。值得注意的是，Eps Ind A是一個距離地球相當近的三合星系統的主要成員，這使得觀測這個系統變得尤為重要。

馬修斯表示：「當我們意識到拍攝到這顆新行星時，我們非常興奮。令人驚訝的是，在MIRI圖像中出現的亮點位置與我們對這顆行星的預期不符。」這一發現促使科學家們重新評估了先前對這個行星系統的認知。

這項發現的獨特之處在於，它是JWST首次拍攝到的、未曾在地面上被觀測到的系外行星，而且比JWST迄今研究的氣態行星要冷得多。這為研究完全穩定的行星系統提供了新的機會，有助於解決關於行星演化後期階段的一些未解之謎。

研究團隊還嘗試根據可用的行星圖像來理解這顆系外行星的大氣。Eps Ind Ab在短波長下比預期的要暗，這可能表明它含有大量重元素，特別是碳，或者可能表明該行星有雲層大氣。

馬克斯·普朗克天文研究所的榮譽所長亨寧（Thomas Henning）表示，下一步目標是獲得行星的光譜，這將提供行星氣候和化學成分的詳細信息。長期來看，研究團隊希望觀測其他附近的行星系統，尋找可能被忽視的冷氣態巨行星。

這項研究不僅推進了我們對系外行星的理解，也為未來的行星探測開闢了新的途徑。Eps Ind Ab的相對接近使得它成為研究冷氣態巨行星的理想目標。

這張圖片展示了詹韋伯太空望遠鏡的中紅外儀器（MIRI）拍攝的2張放大影像。這2張影像分別使用了10.65微米（左圖）和15.55微米（右圖）的中紅外波長，展示了圍繞恆星Eps Ind A周圍的區域。（圖擷取自MPIA專頁）

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太陽風暴再次來襲！氣象署發布「磁暴特報」 今下午起影響24小時

  

太陽表面活耀區在27日至28日間發生多起顯著的日冕拋射物質事件（CME），預估今（30日）下午起太陽風暴來襲。（圖擷自中央氣象署天空天氣作業辦公室）

2024/07/30 15:15

李欣潔／核稿編輯

〔即時新聞／綜合報導〕太陽表面活耀區在27日至28日間發生多起顯著的日冕拋射物質事件（CME），預估今（30日）下午起太陽風暴來襲，中央氣象署天空天氣作業辦公室發布磁暴特報。

中央氣象署天空天氣作業辦公室今（30日）發布磁暴特報，因太陽表面活耀區於7月27日至28日發生多起日冕拋射物質事件，預期今下午至夜晚將通過近地太空環境，造成行星際空間中的太陽風風速及密度明顯增加，預估地磁擾動將有明顯增強並持續影響約24小時，最大規模可能短暫達到中度磁暴等級（Kp=7,G3）。

預估這次磁爆可能影響包括衛星導航、低頻與高頻無線電通訊將出現短暫中斷；部分電力系統部分的保護裝置可能會出現假警報而需要進行電壓修正；人造衛星上的部份裝置可能會有電荷累積的現象，低軌道人造衛星的飛行阻力將增加，姿態需要進行修正；另外極光活動最低可發生在磁緯50度的地區。

這也是繼今年5月10日首度發布磁暴特報後，中央氣象署第2次針對太陽活動發布磁暴特報。

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愛因斯坦又贏了？「量子糾纏」百年謎團有望解開

  

量子糾纏（Quantum Entanglement）百年謎團，愛因斯坦相對論與量子計算或可揭開面紗；圖為示意圖。（圖取自freepik）

2024/08/01 17:20

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國科普網站「生活科學」（livescience）7月31日報導，量子糾纏（Quantum Entanglement）的本質一直是物理學中懸而未決的問題。簡單來說，量子糾纏指的是兩個粒子即使相隔遙遠距離，也能彼此影響，就像雙胞胎的心靈感應一樣。但愛因斯坦（Albert Einstein）理論，加上量子計算的洞察力，最終可能會解開這個謎。

自1925年量子力學誕生以來，儘管為人類帶來了諸如雷射、核磁共振掃描儀和電腦晶片等革命性技術，但其核心基礎問題，如量子糾纏的本質，始終未有定論。

美國伊麗莎白鎮學院（Elizabethtown College）物理學教授史塔基（William Mark Stuckey）指出，量子資訊科學近年來的蓬勃發展，為解開這些謎團提供了全新的研究思路，而其中一個極具潛力的方向，便是將愛因斯坦的相對論（Theory of Relativity）應用於量子位元（qubit）的研究。

量子位元是量子計算的核心單元，其與傳統電腦位元的最大區別在於，傳統位元只能呈現0或1的二元狀態，而量子位元利用量子疊加的特性，可以對無限多個查詢產生二元響應。更令人驚奇的是，透量子糾纏，多個量子位元可以相互關聯，形成一種強大的計算能力，遠遠超越傳統電腦。然而，究竟是什麼力量或原理促成了量子糾纏，科學界一直莫衷一是。

史塔基教授的團隊提出了一個大膽的假設，他們認為愛因斯坦的相對論可能是解開這個謎團的關鍵。相對論是愛因斯坦提出的關於時空和引力的基本理論，其中一個重要的概念是相對性原理，簡而言之，它指出無論你在哪裡、朝哪個方向看，或移動速度有多快，物理定律都應該是一樣的。

透過將相對論與量子資訊理論相結合，史塔基教授團隊試圖從訊息原理的角度，而非傳統的力學角度，來解釋量子糾纏現象，並避免了對超光速作用力的依賴，從而與愛因斯坦的相對論保持一致。

如果史塔基教授團隊的假設最終得到證實，那將會是量子力學發展史上的一個重要里程碑。這不僅意味著我們可以從更深層次上理解量子糾纏的本質，也將為量子計算的發展打開全新的局面。屆時，那些曾經只存在於科幻小說中的場景，例如超光速通訊、瞬間移動等，或許都將成為現實。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4755941

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宇宙「幽靈」現形？ 脈衝星揭開暗物質神秘面紗

  

暗物質不再神秘？科學家利用脈衝星測量其質量，圖為脈衝星藝術構想圖。（圖擷取自OzGrav專頁）

2024/08/04 09:35

〔編譯陳成良／綜合報導〕暗物質（Dark Matter），這個佔據宇宙大部分質量卻又難以捉摸的神秘物質，一直是科學家們致力探索的目標。如今，藉由宇宙中最精準的「計時器」——脈衝星（Pulsar），科學家們似乎找到了暗物質存在的潛在證據。

脈衝星是一種高速旋轉的中子星（Neutron Star），它會像燈塔一樣發射出規律的無線電波束（Radio Wave Beam）。這些電波束就像宇宙的時鐘，精準地記錄著時間的流逝。

然而，據《每日科技網》（scitechdaily）8月2日報導，美國聖母大學（University of Notre Dame）的約翰·洛塞科教授（John LoSecco）在分析脈衝星的電波束時，卻發現了一些異常現象：這些電波束的到達時間出現了輕微的偏差，而造成這種偏差的原因，很可能就是暗物質。

洛塞科教授的研究團隊利用了「帕克斯脈衝星計時陣列」（Parkes Pulsar Timing Array，PPTA2）的數據，這是一個整合了全球7個無線電望遠鏡觀測數據的龐大資料庫。通過分析這些數據，他們發現，大約有十幾次的脈衝星訊號，都出現了可能由暗物質造成的時間延遲。

洛塞科教授解釋說，光線在經過暗物質附近時，速度會因為暗物質的引力作用而減慢，進而影響脈衝星電波束到達地球的時間。

更令人驚奇的是，根據這些時間延遲的程度，科學家們甚至可以推算出暗物質的質量。洛塞科教授指出，其中一個暗物質團塊的質量，大約是太陽的20%。

儘管目前還需要更多證據來證實這一發現，但這項研究無疑為我們打開了了一扇通往暗物質世界的新窗口。洛塞科教授於近期在英國赫爾大學（University of Hull）舉行的國家天文學會議上發表了他的研究成果，後續也將尋找合適的期刊發表論文。

「暗物質的真實面目，至今仍是一個謎」，洛塞科教授說道，「而這項研究，則為我們提供了揭開暗物質神秘面紗的新線索。」

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4758234

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太陽黑子巨獸威脅地球！ 強大耀斑即將襲來

  

這張照片是由美國航太總署（NASA）的太陽動力學觀測衛星（SDO），於2013年2月拍攝的太陽黑子影像。下方的兩個黑子群在2天內迅速出現，其直徑超過6個地球直徑。（圖擷取自NASA官網）

2024/08/06 15:50

〔編譯陳成良／綜合報導〕美國《新聞週刊》（Newsweek）5日報導，一個巨大的太陽黑子AR3780正在快速膨脹，並伴隨著活躍的磁活動，預計將釋放強大的太陽耀斑（solar flares），直指地球。

這個太陽黑子目前位於太陽的東南側，不久將轉向面向地球的一側。這將使我們能夠更準確地測量其大小，但也將使地球暴露在太陽耀斑和日冕物質拋射（Coronal Mass Ejections，CME）的射程範圍內。

太陽黑子（sunspots）是太陽表面由強烈磁活動引起的暗區，通常以群組形式出現，其大小可能比地球大數倍。太陽黑子周圍的強烈磁場可能會扭曲和緊張，當這些磁場線重新連接時（稱為磁重聯，magnetic reconnection），就會釋放出巨大的能量，導致太陽耀斑。這個過程也可能將巨大的太陽等離子體噴發出去，形成CME。

太陽耀斑可能導致無線電訊號中斷、損壞衛星並影響全球定位系統（GPS）信號，而CME則可能引發地磁暴（geomagnetic storms），導致極光出現和廣泛的電力中斷。

北愛爾蘭女王大學貝爾法斯特分校的太陽物理學教授大衛·傑斯（David Jess）曾告訴《新聞週刊》，G5級地磁暴（G5 geomagnetic storms）非常罕見，一個太陽週期（11年）中可能只會發生3到4次。有趣的是，在上次太陽週期中，我們沒有記錄到任何G5級地磁暴。

加拿大阿薩巴斯卡大學太空科學和物理學教授馬丁·康納斯（Martin Connors）指出，太陽目前正在經歷接近太陽極大期（solar maximum）的爆發活動，這種情況可能會持續1到2年，直到太陽黑子數量減少。

太陽黑子數量達到23年新高，上個月平均數量為196.5個，這是自2001年以來的最高紀錄。2001年的太陽黑子高峰發生在著名的2003年萬聖節風暴之前幾年，當時記錄到X45級太陽耀斑（X45 solar flare）和G5級地磁暴，瑞典發生了電力中斷。

隨著太陽極大期的臨近，其他奇怪的太陽現象也開始出現，包括所謂的「同情性太陽耀斑」（sympathetic solar flares）。這是指2個獨立的太陽黑子同時釋放太陽耀斑。

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115光年外的秘密！武仙座V889顛覆恆星自轉模式

  

鄰近恆星V889 Herculis在約40度緯度上旋轉最快，這種不同尋常的旋轉剖面挑戰了既有的恆星模型。（取自University of Helsinki專頁）

2024/08/06 11:45

〔編譯陳成良／綜合報導〕《每日科技網》（scitechdaily）8月3日報導了一項令人驚嘆的天文發現，芬蘭赫爾辛基大學的研究人員發現了鄰近恆星「武仙座V889」（V889 Herculis）的自轉方式與我們太陽系中的太陽大不相同。不僅挑戰了我們對恆星自轉的傳統理解，也為我們開啟了探索宇宙奧秘的新篇章。

V889位於武仙座（Hercules）星座，距離地球約115光年。我們所熟知的太陽，在赤道區域自轉速度最快，隨著緯度升高，自轉速度逐漸減慢，在極地地區則是最慢。然而，V889卻展現了截然不同的自轉模式，它在緯度約40度處自轉最快，而赤道和極地地區的自轉速度則相對較慢。

這種獨特的自轉輪廓在其他恆星中從未被觀測到，這令科學界震驚，因為恆星自轉一直被視為一個基本且容易理解的物理現象。即使在電腦模擬中，也從未預測到這種自轉模式。

研究人員解釋，恆星的自轉方式與其內部活動密切相關。例如，太陽黑子和太陽耀斑的形成，會影響太陽表面的活動，進而影響其自轉模式。V889的「反常」自轉模式顯示，恆星的動力學和磁發電機（dynamo）比我們想像的更加複雜。磁發電機是指產生恆星磁場的機制，恆星的磁場是由於其內部的電漿流動，以及恆星的自轉，相互作用產生的，這種機制類似於地球磁場的產生，也稱為地磁發電機。

這項研究也為天文學家了解恆星的演化提供了新的見解。研究人員表示，V889的發現對我們了解其他恆星的運作方式具有重要的意義。這項研究強調，需要更多研究才能全面了解恆星的運作方式，包括它們的自轉、磁場和表面活動。

研究人員使用新的統計技術，能夠分析恆星的長期觀測數據，為我們提供了解恆星內部活動的新方法。研究人員認為，這項技術將幫助我們更深入理解恆星的演化和宇宙的奧秘。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4760174

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錯過再等10年！火星、木星8/14「超級近合」 肉眼就可看見

  

這張圖像由NASA提供的兩張照片組成，左側是2017年4月3日拍攝的木星，右側是2003年8月26日拍攝的火星。（美聯社）

2024/08/11 19:38

〔編譯陳成良／綜合報導〕美聯社報導，火星與木星即將將在夜空中上演10年來最接近的一次「相遇」，為天文愛好者帶來一場視覺盛宴。

據報導，美國航太總署（NASA）最新消息指出，這兩顆行星將於週三（8月14日）達到視覺上的最小距離。從地球上看，兩者的距離僅相當於月亮寬度的3分之1。儘管如此，實際上這兩顆行星之間仍相隔超過5.75億公里。

NASA噴射推進實驗室（JPL）的天文學家喬爾吉尼（Jon Giorgini）表示，在美洲、歐洲和非洲的大部分地區，這兩顆行星將於14日白天達到最接近的視覺距離。但在此之前的幾個小時或前一晚，當夜空轉暗時，觀測到的景象與14日白天差異不大。

若想一睹這一罕見天象，最佳觀測時間是黎明前，面向東方天空的金牛座方向。這類行星「相遇」的現象被稱為「行星近合」 （planetary conjunction），大約每3年發生一次。這次的火星與木星近合，恰好與年度最亮的英仙座流星雨不謀而合。觀賞這一景象無需使用望遠鏡或雙筒鏡，肉眼即可清晰可見。

喬爾吉尼強調，這類天文現象對於那些抬頭仰望夜空、好奇為何兩顆明亮天體如此接近的人來說，是一種美的享受。科學家能夠提前數年準確預測這些事件，這就是這些現象的科學價值所在。

上一次火星與木星如此接近是在2018年，而下一次要等到2033年，屆時兩者將會更加靠近。喬爾吉尼補充，在過去的千年裡，最接近的一次發生在1761年，當時火星與木星肉眼看上去彷彿成為一顆明亮天體。展望未來，2348年兩者的距離也將極為接近。

https://news.ltn.com.tw/news/world/breakingnews/4765830