天 文 快 報 中華民國八十七年五月二十一日
TAIPEI ASTRO-CIRCULAR NO.433 台北市立天文科學教育館
台北市士林區基河路363號 May 21,1997 TAIPEI ASTRONOMICAL MUSEUM
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發 行 人: 阮 國 全 審 訂:葛 必 揚 編 輯: 詹 靜 純
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☆ ☆ 太陽探測船—尤利西斯號(Ulysses) ☆ ☆
尤利西斯號是第一艘、也是目前唯一一艘探測太陽極區的太空船。它於1990年發射升
空,先沿著黃道面飛行;在1992年 2月經過木星附近時,利用木星巨大的引力甩出黃道面
,到達目前繞太陽南北極的軌道。經過七年半的時間,穿越三十八億公里後,最近尤利西
斯號又回到木星軌道附近,完成了第一次完整的繞太陽極區飛行。
當這艘太空船初次抵達太陽附近時,太陽恰處於11年活動週期的寧靜階段。預計在這
次太陽活動極大期時,尤利西斯可以再回到太陽極區附近進行觀測。
太空船上有些儀器是用來偵測太陽表面往外吹的太陽風和向外擴張的磁場。另有一些
儀器用來記錄來自星系的宇宙射線(cosmic rays),這些宇宙射線的強度會強烈地受到
太陽風的影響。同時,尤利西斯號也能取得太陽、行星以及太陽圈(heliosphere ,或稱
為日光層)所發出的無線電訊號。這些創新的儀器和技術能精密地偵測到進入太陽圈這個
磁場保護罩的外來原子和灰塵顆粒。
在第一次完整的運行中,從尤利西斯號的資料顯示:太陽圈中的氣體主要是由帶電粒
子所組成。這些帶電粒子若以它們所具有的能量和起源來處分類,可分為三群。第一群的
粒子所具有的能量最低,但數量卻很多,它們起源於太陽表面,持續往外流出,形成太陽
風。第二群是能量較高但數量較少的粒子,源自於地球軌道以外的地方;這些粒子是受到
某種爆發的影響而加速,因此會出現在爆發物質與周遭環境交接面(front)附近。第三
群粒子數量最少但能量卻最高。
科學家從尤利西斯號觀測到的資料發現:由太陽赤道到極區之間可以將整個太陽圈內
分成幾個明顯不同的地區,如同地球表面分成熱帶、溫帶與極區一樣。第一種分法是按太
陽風的速度來分區,太陽風的速度分成二類,一是從太陽赤道延伸至緯度約30度的地方,
稱為「赤道區(equatorial region)」。從赤道區吹出的太陽風,速度從每秒350公里至
每秒 400公里不等,但太陽風速度會在向外流動的過程中改變。二是從赤道區以上一直延
伸至極區,這一區的太陽風速度穩定而快速,可達每秒 750公里,主要是來自太陽極區的
日冕洞(coronal holes)附近。在南北半球的高緯度區中,太陽風速度幾乎相同。所以
太陽風的區域就分成北極、赤道、南極三個區。像太陽風分成北、赤道與南方三個區的這
種現象,在磁場的測量中也可看出。
高能粒子爆發也分成二個區域,爆發的現象主要發生在從赤道到緯度40和70度之間,
以外的地區極少發生。爆發發生時的能量極高、速度極快,使得科學家相當訝異,也迫使
他們必須去發展新的太陽全球磁場理論來解釋這些現象。
當尤利西斯號開始它的第二趟太陽旅行時,太陽活動也將愈來愈活躍,約在西元2000
年左右就會到達活動極大期,屆時將有更多的太陽黑子活動與太陽爆發會發生。此時,當
這太空船又到達太陽極區附近時,所觀測到的狀況必定將與目前所得到的結果大相逕庭,
到時天文學家們又有得傷腦筋呢!
參考資料:http://www.jpl.nasa.gov/releases/98/ulyorbit.html
☆ ☆ 行 星 如 何 形 成 ? ☆ ☆
一般認為行星是從剛誕生的恆星周圍的氣體塵埃圓盤中所形成,荷蘭阿姆斯特丹大學
的天文學家Rens Waters 卻提出:類似太陽而即將死亡的恆星所遺留的灰燼也有可能形成
行星。Rens Waters與同事利用歐洲太空總署(European Space Agency)的紅外線太空
觀測站(Infrared Space Observatory)觀測發現,在即將死亡的恆星周圍厚重、塵埃狀
的圓盤,有著豐富的含氧礦物質,包括矽酸鹽類。這些塵埃顆粒與剛誕生的恆星周圍圓盤
的成分很相似,而剛誕生的恆星周圍的圓盤被認為是行星形成的地方。
目前已知有一個圓盤隱藏在紅色矩形星雲(Red Rectangle)中,星雲的氣體是由一
顆將死亡的紅巨星以極快的速度所拋出去的。圓盤的形成與鄰近的伴星有關,伴星捕捉來
自紅巨星赤道平面的氣體,並將這些氣體纏繞在兩顆星四周的圓盤中。
行星真的是在這個圓盤中形成?由無線電波觀測發現,這些塵埃顆粒漸漸聚成一團,
而且在剛誕生的恆星的圓盤中影響行星形成的過程,在這個圓盤也可以看到。Waters指出
這個圓盤的範圍雖然不夠產生木星,但可以形成較小的石質行星。以上證明影響行星形成
的過程只要情況允許,在任何地方都可以發生,由此看出許多恆星可能有行星系統。(轉
譯自ASTRONOMY 1998年6月)
☆ ☆ 天 文 館 暑 期 活 動 即 將 開 始 ! ☆ ☆
為推廣天文教育,將天文理論和實際觀測星象合而為一,以及提倡國小、國中少年天
文研習活動,本館將於暑假期間舉辦『國中少年天文營』、『國小高年級少年天文營』、
『天地之旅』及墾丁與金門野外觀測營等一系列活動。
若需詳細資料請電洽TEL:28314551分機202或204。活動報名日期如下:
『國小高年級少年天文營』-------- 六月七日(星期日)上午八時三十分起
『國中少年天文營』 ------------- 六月七日(星期日)上午八時三十分起
墾丁與金門野外觀測營------------ 六月二十一日(星期日)上午八時三十分起
『天地之旅』 ---------------------六月二十日(星期六)上午八時三十分起
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(以上天文快報轉錄自台北市立天文科學教育館電子布告欄 Tel: (02)28314296)
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heliosphere: TAS 天文網1998/06/02有中文解說