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鞠强 编译
2015年发生了很多天文事件,同时也有很多重大发现。2016年对太空探索来说又会是令人激动的一年。
本年度的太空探索任务
2016年最值得期待的亮点之一就是NASA的“洞察力”号(Insight)发射,但是令人遗憾的是,它由于在最后的测试中发现的严重泄露而被取消。不过在2016年,仍然还有如下3项太空任务需要我们密切留意。
(1)地外火星
欧洲空间局的“地外火星”(ExoMars)项目是接下来向火星进发的重要任务之一,这个任务一共分为两个阶段。第一阶段是气体追踪轨道器(TGO)和一台着陆器(Schiaparelli)会在今年3月发射升空,并于10月抵达火星。着陆器验证的技术会在该项目的下一阶段中的火星车上被使用,届时火星车会在TGO发现的令科学家感兴趣的位置着陆。
轨道器会用5年的时间来“闻出”火星大气中像甲烷一样经过一段时间会分解的气体,并探测火星上这些气体产生的过程。无论这些气体的产生是来自自然界中的生物过程(由微生物释放)还是地质过程,都会被地外火星项目仔细研究。
(2)朱诺
2016年的另一项重要事件就是NASA的“朱诺”(Juno)任务对木星的探索。木星巨大的引力会把飞船加速到从未有过的高速,最终会超过每秒70千米。“朱诺”也会由此成为人类历史上速度最快的航天器。
“朱诺”会点燃火箭使自己减速,并进入曾经尝试过的最具挑战性的轨道之一。朱诺会在云层顶端只有5000千米的高度掠过,并钻入木星剧烈且极具破坏力的辐射带,然后以前所未有的方式研究这颗巨型气体行星。换个角度来看,如果木星是一个足球的话,那朱诺就会在比1厘米还小的距离内掠过行星表面。
这项任务的目标是检测木星的大气中是否有水,这可以揭示这颗巨型气体行星形成的条件,同时研究木星的磁场和引力场以及行星内部的性质。
厚达数千千米的云层会向中心施加极其巨大的压力,以致于可能形成行星尺度的钻石(正如阿瑟·克拉克曾经写过的那样);或者更可能是超导金属氢构成的内核,这个内核驱动了这颗行星巨大的磁场。“朱诺”在极其危险的辐射带中不顾危险地完成37次轨道环绕后,会于2018年2月脱离轨道。
(3)激光干涉引力波观测站(LIGO)
地球上最新的望远镜看起来和借助光(可见光或者无线电波)来探测天空的其他望远镜没什么不同,但是LIGO研究天空却是在寻找振荡的黑洞。时空结构中的涟漪会露出蛛丝马迹,而引力波是爱因斯坦最后的预言,并且还没有被证实。
当引力波穿过你的时候,你会被拉伸并且变薄,紧接着当引力波继续穿过你的时候,你会被压扁并且变厚。因为这些看起来并没有发生,因此我们猜测这种拉伸和压缩是很微小的。这种变化的估计值是在一把100万千米长的尺子上引起小于一个原子厚度的变化。
为了测量这样令人费解的微小变化,我们使位于地球上不同位置的激光器成三角形并对应天空中的几度(一些满月的宽度)。发现引力波将会使我们以全新的感觉来看待宇宙。2016年,人类会注视这双看待宇宙的全新“眼睛”。
美国路易斯安那州利文斯顿的LIGO
本年度的天文现象
在2016年的天空中还有很多值得期待的看点。东南亚和非洲地区有机会欣赏引人注目的日食,而澳大利亚、欧洲和美国只能错过。不过每个人都可以欣赏漂亮的流星雨。
这里是从一份更加详尽的行星运动和其他天象列表中筛选出来的清单。如果没有特意注明的话,这里说的时间和观察方向都是从位于澳大利亚的观察者的角度说的。
(1)行星的直线
1月20日至2月20日
所有5颗肉眼可见的行星——水星、金星、火星、木星和土星——会出现在清晨的星空中。这是2005年来的第一次,而且我们不借助望远镜就可以看到。
5颗肉眼可见的行星排列成直线
(2)木星冲日
3月8日
这是观察这颗巨星气体行星的最好时间,此时它与地球和太阳形成一条直线。与满月类似,木星会被太阳完全照亮,因此它会显得比一年中的任何其他时候都要更亮。用双筒望远镜你就可以很容易地认出木星最大的4颗卫星(也就是伽利略卫星)也在行星的一边排成一条线。
(3)全日食
3月9日
这次全日食的可见范围从印度尼西亚中部到一些太平洋岛屿。周围的地区,例如澳大利亚北部和东南亚地区,可以看到日偏食。特别要注意的是,观测过程中要全程佩戴护目镜。
(4)宝瓶座流星雨
5月6日至7日
宝瓶座流星雨是特别好的流星雨,达到峰值时每小时会有60颗流星出现在南半球的夜空中(北半球会看到其中的一半)。这些流星来自哈雷彗星的尘尾。此时正值新月,这意味着即使是最黯淡的流星也可以被看见。午夜之后望向宝瓶座即可。
(5)水星凌日
5月9日
水星会从地球和太阳之间经过,穿过太阳前方时可以看见这颗行星的暗盘。下一次水星凌日要到2019年,而再下一次则要等到2039年。
这个现象只能通过特别的护目镜和望远镜才能看到,还要有针孔相机。除了澳大利亚,世界上的大部分地区都可以目睹这次水星凌日,特别是美国东部和南美洲东部地区。
(6)蓝月亮
5月21日
作为这个季节里4次满月中的第3次,这次满月被称为“蓝月亮”。.这是一种相当罕见的现象,所以会有这个词组once in a blue moon(意思是“千载难逢”)。
每个季节你可以看到3次满月,但是月球的公转周期是29.53天,这就意味着平均每2.7年,你可以在一个季节里看到第4次满月。不过这和月球颜色变化没有任何关系。
“蓝月亮”不会变成真正的蓝色
(7)火星冲日
5月22日
从地球上观测太阳和火星完全相对的时候,太阳照亮火星最充分。火星在夜空中会是一个清楚的红色光点。使用8到10英寸的望远镜你可以看到这颗橘色的行星中较暗的地区。
(8)土星冲日
6月3日
土星与地球和太阳排成一条直线,位于二者之间。这意味着它从东边升起的时候,太阳也从西边落下。土星会是一整年中最亮的时候,就像一颗明亮的钻石。我们用中等尺寸的望远镜可以观察到著名的土星环。
(9)英仙座流星雨
8月12日至13日
英仙座流星雨达到峰值时每小时会有60颗流星,这是非常不错的。此时地球从斯威夫特-塔特尔彗星的残骸中穿过。流星雨发生时只有很微弱的月光,这使得午夜之后我们可以观察到流星从英仙座辐射开来。
(10)金木极近
8月27日
夜空中最亮的行星中的两颗——金星和木星——在8月份会看起来彼此接近。它们会在8月27日日落后的西面天空中达到最接近的点(只分开7弧分,或者说小于你的小拇指的指甲相对于胳膊的长度)。
(11)日环食
9月1日
这一次月球与地球的距离要比3月9日的日食稍微远一些。这样一来月球不能完全遮住太阳,而是会露出环绕月球的燃烧的明亮环(或称环食带)。这次日食的路径会穿过刚果、坦桑尼亚和马达加斯加,最后结束于印度洋。周围非洲国家可以看到日偏食。
(12)第一次超级月亮
10月16日
今年三次超级月亮中的第一次,此时月球在它的轨道中距地球最近。这意味它在天空中看起来比平时更大,当被太阳完全照射时也看起更亮
(13)第二次超级月亮
11月14日
2016年3次超级月亮中的第二次。
(14)双子座流星雨
12月13日至14日
双子座流星雨通常是一年中最好的流星雨,每小时会有最多120颗流程划过夜空。但是遗憾的是,今年的双子座流星雨正好赶上满月,还是一次超级月亮。除了最亮的流星外,这样的月光会使大部分流星都黯然失色。
今年其他的流星雨都是因为地球穿过一颗彗星残留的尾巴,但是双子座流星雨却与众不同,流星来自一颗小行星(3200 Phaethon)。光源在双子座。
(15)第三次超级月亮
12月14日
2016年第三次超级月亮,也是最后一次。这是结束这一年最好的方式,但是对于双子座流星雨来说还是有点儿遗憾。
本文来源于科学媒介中心公众号