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"title": "2011年3月行星出没图（北纬$4 0 ^ { \\circ }$ )"
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口曹军 上图显示每日日落到次日日出之间的五颗行星出没状态，及观测条件。包括晨昏蒙影时刻，水星与金星的出没时刻，火星、木星与土星的出没及中天时刻，以及月亮出没状态。横坐标为地方平时，纵坐标为日期。 图中外侧的两条纵向条带表示天文晨昏蒙影，中间交替的横向条带表示夜间有无月光。图中曲线的位置表示五颗行星升起、落下及上中天（火星、木星、土星）的地方平时。当水星、金星的曲线出现在图左侧时，表示它们在日落后落下，为昏星；当曲线在图右侧出现时，表示它们在日出前升起,为晨星。在火星，木星和土星冲日的前后，代表它们中天时刻的实线与图中0时的纵轴相交。全图见$\leftmoon 2 0 1 1$天象大观》增刊。A
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_220
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{
"title": "2011年3月行星位相图"
}
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3月南天星图 适宜观测地区：北纬40°附近 * 0 物 学 田对应观测时刻：惊蛰前后21点 春分前后20点 0等星 1等星 2等星 3等星 4等星 5等星 星系 星云疏教星团球状星团
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_221
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{
"title": "最新发现"
}
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2010年12月下旬至2011年1月上旬里发现并命名了4颗彗星。 LINEAR巡天项目在2002年11月5日发现的一颗小行星状的目标命名为2002VP94,2010年11月15日LINEAR重新发现了这个目标。12月10日发现它具有彗星特征，最终这个17等的目标被确认为彗星，编号为P/2010V3(LINEAR)。这颗彗星于2011年1月4日过近日点，近日距1.48天文单位，运行周期7.89年。这是LINEAR巡天项目发现的第200颗彗星。 2010年11月17日，LINEAR巡天项目观测时发现一颗小行星状的目标，编号为 2010WK,后来众多的观测者发现了它具有彗星特征，最终确定为彗星，编号为P/2010WK（LINEAR)。这是一颗周期彗星，运行周期13.8年，已于2010年10月19日过近日点，近日距1.8天文单位。这是LINEAR巡天项目发现的第201颗彗星。 2011年的第一颗彗星在2011年1月10日被发现，是由美国月球和行星实验室的S．M．Larson在进行Catalina巡天项目观测时发现的，后来发现早在2010年12月11日Catalina巡天项目就曾拍摄到它。彗星编号为P/2011A1 (Larson)，发现时亮度19等，2010年11月15日过近日点，近日距2.2天文单位，运行周期7.3年。这是Catalina巡天项目发现的第94颗彗星，也是Larson发现的第5颗。 2011年1月11日，J．V.Scotti报告他在进行Spacewatch巡天项目观测时发现一颗新彗星，发现时亮度19.5等，编号为C/2011A2(Scotti)。根据最初观测结果初步计算出来的轨道显示，这颗 彗星过近日点的时间是2011年1月1日，近日距1.8天文单位，有可能是短周期彗星。这是Spacewatch巡天项目发现的第48颗彗星，也是Scotti的第8颗。 2011年1月15日，美国月球和行星实验室的A．R．Gibbs在进行Catalina巡天项目观测时发现一颗新彗星，亮度17.5等，是一颗短周期彗星，编号为P/2011A3（Gibbs），最初的轨道显示2011年10月4日过近日点，近日距1.1天文单位。 1月14日、15日，俄罗斯的报告L Elenin重新发现了P/2006U1（LIN-EAR)，亮度19等，新的编号为P/2011A4 (LINEAR)，2011年4月16日过近日点，近日距0.51天文单位。 2010年12月12日月球和行星实验室的S．M．Larson在进行Catalina巡天项目拍摄的图像上发现596号小行星Scheila周围有一圈螺旋结构，向北延伸2角分，向西延伸5角分，就像是彗星的彗发，亮度从预报值14.5等上升到13.4等，查询Catalina巡天项目拍摄的图像，10月18日、11月2日、11月11日，596号小行星还是一颗星状的目标，12月3日的图像上就显得有些弥散，亮度开始上升。究竟是何原因造成这种现象，目前有几种猜测，还没有定论，可能596号小行星具有彗星性质或者就是一颗彗星；不过这个现象也可能是小行星相撞引起的。 596号小行星最早发现于1906年2月21日，是由A．Kopff发现于德国海德堡，以发现者的一个朋友的名字命名。它是主带小行星，轨道倾角约15度，轨道偏心率0.165，运行周期约5年，下一次过近日点在2012年5月，近日点约2.4天文单位，远日点3.4天文单位，直径大约114公里。目前距离太远约3.1天文单位，距离地球2.5天文单位。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_222
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{
"title": "近期关注"
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近期没有特别值得关注的彗星，能观测到的彗星亮度基本都在10等以下。 103P/Hartley2彗星2011年1月4日观测到的亮度为9.3等，比预报值高出半等。2011年2月里彗星在麒麟座运行，预报亮度从12等下降到14等以下。 C/2010V1（Ikeya-Murakami)彗星亮度迅速下降，11月29日观测到的亮度为12.5等。1月里彗星从天秤座运行到天蝎座，天亮前位于东南方低空，亮度逐渐下降到13等以下。 9P/Tempel1彗星于2011年1月12日过近日点，这是一颗老周期彗星，最早发现于1867年，运行周期约5.5年。此次回归，这颗彗星的观测条件很差，大部分时间出现在太阳附近，最大亮度不超过12等，2010年12月27日观测到的亮度只有12.9等，天亮前出现在东南方低空。2月里彗星从人马座运行到摩羯座，天亮前出现在东南方低空，北半球中纬度地区基本无法观测，这以后彗星亮度逐渐下降。 10P/Tempel2彗星亮度继续下降，12月27日观测到的亮度为13.2等，虽然比预报值高了很多。但对一般爱好者来说已经无法观测到。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_223
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{
"title": "2011年2月过近日点的彗星"
}
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C/2010B1 Cardinal、247P/2010 W1 Gibbs。$J _ { s } \}$ （责任编辑齐锐）
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_224
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{
"title": "每月双星"
}
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大家收到这期杂志的时候，应该正值农历春节，在此，笔者送上节日的祝福，祝愿广大天文爱好者新春快乐！在享受节日欢乐的同时，大家也不要忘了抬头仰望星空，享受天文观测的乐趣。下面就让我们来看看适宜在二、三月份观测的双星吧。 说明：$\textcircled { \scriptsize { 1 } }$本文所给出的双星赤经、赤纬皆为J2000.0值；$\textcircled { 2 }$笔者在实际观测中发现,除较亮的或颜色对比较强的双星组合外，双星的颜色并不十分容易分辨，并且每个人对颜色的敏感程度与区分能力是有差异的，本文所给出的双星颜色，除通过观测分辨外，还参考了一些资料,故下文列表中双星颜色仅供参考。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_225
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{
"title": "鹿豹座(CAM)"
}
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CAMZ373：主星与伴星亮度相当，相对较暗，但角距非常大,35X时视野内可以看到一颗6.8等恒星与一颗7.3等恒星，主星为黄色，伴星为白色，同时主星还有一颗亮度10等、角距20.1"的伴星，有条件的同好可以尝试观测。 CAMZ396：在其西北偏北、相距约30处有一颗4.6等恒星,35X时可以出现在视野中，135X时主星为白色，伴星为淡黄色。 CAM1：很漂亮的一对双星，是一对物理双星，主星与伴星都为白色。 CAM11-12:很亮、而且角距非常大的  鹿豹座内较适宜观测的双星 
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_226
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{
"title": "金牛座内较适宜观测的双星"
}
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一对双星，非常容易分辨，主星为淡黄色，伴星为红色。 CAM SHJ86:两星角距较大，亮度也适中，很适宜观测，目镜中主星为黄色，伴星为橙色。 （责编注：作者原文中鹿豹座写在一月刊，因版面所限,将内容移至本月）。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_227
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{
"title": "金牛座（TAU)"
}
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TAU $\Sigma _ { 4 0 1 }$：主星与伴星亮度十分接近，且都呈白色，135X时，还可以看到亮度分别为7.4等和7.8等、角距44"的双星 27. TAU19:位于昂星团内，主星较亮，伴星相对较暗。 TAU $\sum 4 7 9$：一对白色的双星，是一对物理双星，距地球约1084光年。 TAU $\Theta \; 1 \! - \! \Theta \; 2$：一对明亮的双星，角距非常大，小倍率即可分辨，主星为白色，伴星为橙色。 TAU $\sigma \, 1 - \sigma \, 2$：明亮的双星组合，主星与伴星亮度接近，分别呈现白色与黄色，角距非常大，不难分辨。 TAU118:很漂亮的一对双星，主星为白色，伴星为蓝色，是一对物理双星，距地球约434光年。 TAUZ730：较亮且主星、伴星亮度接近，两星都为白色，很漂亮，是一对物理双星，距地球约1117光年。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_228
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{
"title": "天兔座(LEP)"
}
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LEP $\upgamma$：主星很亮，伴星也较亮，分别呈现黄色与红色，赤纬较低，高纬度观测者需要较好的天气与低空环境配合。 金牛座  LEP Y LEP HJ3780：很漂亮的一个双星组合,伴星 B与伴星D较难观测,主星为蓝色,伴星C为淡黄色,伴星E为红色,伴星F为黄色。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_229
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{
"title": "大犬座(CMA)"
}
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大犬座中最著名的双星莫过于大犬座$\upalpha$（天狼星），其主星与伴星之间亮度差巨大，且角距较小，有条件的同好可以尝试观测。 天免座内较适宜观测的双星 CMAHWE13:星表中给出主星与伴星亮度几乎一致，且角距适中，但笔者在观测时并没能观测到伴星。 CMAFN：主星较亮，伴星很暗，笔者没能观测到，这是一对物理双星，距地球约2846光年，主星由两颗亮度分别为5.7等和6.9等的双星组成，135X时还可以看到一对较暗的双星组合BU574。 CMABU332：一对物理双星，距地球约375光年，同时还有一颗7.4等、角距0.7"与一颗9.5等、角距22.8"的伴星。  大犬座内较适宜观测的双星
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_230
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{
"title": "猎户座(ORI)"
}
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ORIp：一对物理双星，距地球约344光年，主星较亮，伴星则较暗，有一定观测难度。 ORIβ:较有难度的一对双星,主星与伴星之间亮度差很大，主星呈白色，在良好的天气条件下可以观测到衍射环。 ORIβ ORI入:很亮的一对双星,主星为蓝紫色,伴星为白色,看起来非常漂亮，是一对物理双星，距地球约1056光年。 ORI 入 ORIO $\Sigma / 0 1$：是一对物理双星，距地球约493光年，伴星亮度6.8等，实际观测中感觉要更暗一些，主星为白色，伴星为蓝色。  猎户座内较适宜观测的双星 ORI $\Theta \ 1 - \Theta \ 2$：位于著名的猎户座大星云中，非常漂亮且亮度很亮的双星组合，01附近可以观测到3颗伴星，02附近可以观测到2 颗伴星。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_231
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{
"title": "ORI 0 1"
}
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ORI：同样为非常漂亮的双星组 合，135X时双星ORI $\sum 7 6 1$也同时出现在视野中。 ORI a 麒麟座(MON) MON $\upbeta$：主星与伴星亮度接近，都为白色，同时还有一个5.3等、角距为2.9"的伴星，有条件的同好可以尝试观测，目镜中3颗星亮度相差不大，很漂亮。 MON β 
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_233
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{
"title": "御夫座（AUR）"
}
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AURZ718:星表中给出的是一对亮度相同的物理双星，但笔者在实际观测中未能观测到。 AUR41：星表中一对较亮的双星组合，同样为物理双星，实际观测中未能观测到。 AUR O $\textstyle \sum 1 4 7$：除表中给出主星与伴星外，还可以观测到一颗较暗的伴星，三颗星呈一个等腰三角形。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_234
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{
"title": "双子座（GEM）"
}
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GEMOZZ80：非常漂亮的一个双星组合，其中两颗星亮度几乎一致，同时还可以观测到一颗8.4等、角距80"的伴星。 GEM：主星很亮，呈淡黄色，伴星较暗，为白色，比较有观测难度。 GEMK：主星与伴星之间亮度差较大，有一定的观测难度。 GEM $\upalpha$：非常亮的一对双星,是一对距地球约52光年的物理双星，在良好的·天气时可以观测到衍射环。A (责任编辑陈冬妮) GEM α  御夫座内较适宜观测的双星  双子座内较适宜观测的双星
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_235
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{
"title": "掩星情报站"
}
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三月份共有三次适合观测的月掩星，九次小行星掩星。三次月掩星中仅有一次最适合观测，有五次小行星掩星最适合观测，这五次小行星掩星中被掩星最亮的是6.5等，也是掩食时间最长的，可达4秒。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_237
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{
"title": "3月15日月掩双子座81号星"
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这天黄昏后，我国可见一次月掩双子座81号星的现象，81号星视星等为4.9等，这次月掩星只有东部地区适合观测，掩食带南界限线经过浙江中部地区。掩星当天为农历十一，光照面为$7 5 \%$ ,掩星现象为DD：暗面消失，BR：亮面出现，但观测亮面出现时需要口径15厘米以上望远镜。表中时间为北京时间，列出主要几个城市所见月掩星情况，其他地区可参考距离表中最近的城市，只是在时间上会相差几分钟到十几分钟。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_238
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{
"title": "小行星掩星预报"
}
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在五次小行星掩星现象中，被掩星最亮的是6.5等，掩食持续时间也长达4秒。  其中3678和2142号小行星掩星的被掩星都亮于7等，使用双筒镜即可观测。寻星图中间圆圈里的星是被掩星，数字为恒星的视亮度，例如79为7.9等，63为6.3等，依此类推。掩食带示意图中的蓝色线是掩食带界限线，红色线是$1 ~ \upsigma$（即有$6 8 \%$信心小行星掩星现象会在这个区域范围以内某些地方出现）掩食带误差界限线。掩食带上的时间是当地可见的大致掩星时间（均为北京时间）。由于小行星的轨道不是很精确，所以掩食带位置的预报可能有误差，所以需要大家的观测数据来掌握小行星的大小、形状，同时提高小行星的轨道计算精度。无论你是否观测到掩星现象的发生，你的观测结果都是非常有意义的。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_239
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{
"title": "3月2日42182号小行星掩8.5等星"
}
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这次掩星现象发生在3月2日北京时间19时41分至19时45分，直径为16千米的42182号小行星2001CP29，将遮掩金牛座8.5等的恒星TYC $1 \, 2 9 4 \mathrm { - } 0 0 6 3 1 \mathrm { - } 1$（赤经$5 { \mathsf { h } } 0 7 { \mathsf { m } } 0 9 . 9 7 6 8 { \mathsf { s } }$赤纬$2 2 ^ { \circ } \, \, 2 3 ^ { \prime } \, \, \, 3 6 . 6 9 1 ^ { \prime \prime }$ )，此星在金牛座‘星西北大约7度的地方。本次现象中，被掩星亮度将下降10.7个星等，掩星现象持续时间最长1.7秒。 掩食带由云南西部向东北方向经过我国云南、贵州南部、湖南南部、江西中 口张学军 部、浙江南部，经过我国境内的时间约为4分钟，其中临沧、衡阳、武夷山等地位于掩食带内，而昆明、南宁、贵阳、广州、重庆、长沙、武汉、南昌、福州、上海、合肥、南京、杭州等地在掩食带$1 ~ \upsigma$的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。 3月7日1248号小行星掩8.0等星 这次现象发生于3月7日凌晨北京时间22时35分至22时38分，直径为38千米的1248号小行星Jugurtha，将遮掩狮子座8.0等的恒星HIP56840（赤经11h39m10.2816s，赤纬$1 7 ^ { \circ }$ 50 17.707”），此星在狮子座$\upbeta$星西北大约4度的地方，很容易找到。观测等级为80（即可见概率为$8 0 \%$ )。本次现象中，被掩星亮度将下降5.5个星等，掩星现象持续时间最多3.2秒。 掩食带由东向西经过我国江苏南部、安徽北部、河南中部、陕西南部、甘肃南部、青海、西藏西北部，经过我国境内的时间约为3分钟，其中启东、南通、泰州、扬州、蚌埠、阜阳、舞钢、商洛等地位于掩食带内，而无锡、镇江、南京、驻马店、平顶山、南阳、西安、宝鸡、天水等地在掩食带$1 ~ \tt { \sigma } _ { \sigma }$的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_240
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{
"title": "3月8日3678号小行星掩6.9等星"
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这次现象发生于3月8日北京时间20时31分至20时37分，直径为10千米的3678号小行星Mongmanwai，将遮掩巨蟹座6.9等的恒星HIP45153（赤经$9 { \mathsf { h } } \, 1 \, 1 \, 1 9 5 6 . 8 8 1 \, 4 5$，赤纬$1 8 ^ { \circ }$ 02' $3 8 . 5 6 7 ^ { \prime \prime }$），此星在巨蟹座星以东大约6度半的地方。观测等级为13(即可见概率为$1 3 \%$ )。本次现象中，被掩星亮度将下降8.7个星等，掩星现象持续时间最多1.6秒。 掩食带由台湾东部往西北方向经过台湾、福建中部、江西中部、湖南东北部、湖北西南部、重庆、四川东部和北部、青海，经过我国境内的时间约为6分钟，其中莆田、宜春、浏阳、常德、江油等地位于掩食带内，而三明、永安、吉安、新余、萍乡、长沙、株洲、益阳、张家界、恩施、达州、绵阳等地在掩食带$1 ~ \upsigma$的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_241
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{
"title": "3月24日2142号小行星掩6.5等星"
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这次现象发生于3月24日北京时间21时48分至21时58分，直径为21千米的2142号小行星Landau，将遮掩狮子座6.5等的恒星HIP48324（赤经9h51m01.9998s，赤纬$1 3 ^ { \circ }$ 03" $5 8 . 3 7 7 ^ { \prime \prime }$），此星在狮子座1等亮星轩辕十四西北大约4度半的地方。观测等级为23(即可见概率为$2 3 \%$ )。本次现象中，被掩星亮度将下降10.1个星等，掩星现象持续时间最多4秒。 掩食带由东向西北经过我国浙江北部、安徽南部、陕西南部、甘肃南部、青海、 新疆，经过我国境内的时间约为10分钟，其中富阳、临安、桐城、邓州等地位于掩食带内，而宁波、杭州、湖州、铜陵、安庆、南阳、襄樊、十堰、西安、宝鸡、天水等地在掩食带$1 ~ \upsigma$的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。
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amateur_astronomer_6e37c_242
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{
"title": "3月29日2875号小行星掩9.0等星"
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这次现象发生于3月29日北京时间21时08分至21时19分，直径为13千米的2875号小行星Lagerkvist，将遮掩巨蟹座9等的恒星TYC1398—00815—1u（赤经$8 h 3 3 m 0 9 . 3 4 s$，赤纬$2 1 ^ { \circ } \; \; 5 2 ^ { \prime }$ $3 3 . 1 2 7 ^ { \prime \prime }$），此星在巨蟹座鬼星团M44西北大约2度的地方。本次现象中，被掩星亮度将下降7.5个星等，掩星现象持续时间最多2.1秒。 掩食带由新疆北部往东南方向经过我国新疆东部、甘肃西部、青海东部、四川、贵州西部、广西西部、海南西部，经过我国境内的时间约为11分钟，其中六盘水、崇左、三亚等地位于掩食带内，而哈密、成都、西昌、乐山、宜宾、贵阳、昭通、曲靖、安顺、百色、南宁、防城港、北海、海口等地在掩食带$1 ~ \upsigma$的预报误差带中，也可能会观测到这次掩星现象。$J _ { \Delta } \Psi _ { \Delta }$ (责任编辑齐锐) 在本栏目介绍的变星大致是2011年3月15日21:00左右地平高度较高的变星，同时它们在当月亮度比较适宜观测。在表格的后面有各星的介绍。
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amateur_astronomer_6e37c_243
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{
"title": "双子座 ST(ST Gem)"
}
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位于北河二北3度左右。观测零零散散，虽然能够看出光变曲线的大致走向， 图1:双子座ST星的(STGem)证认星图。视野$1 \times 1$度，极限星等13等。证认星图编号3717aul。 2011年3月可观测变星简表： 但数据还是比较缺乏的。预计3月达到最大亮度，城市中寻找有一定难度。有条件在野外观测时也特别应当注意在该星北侧非常近的地方有一颗5等左右的恒星，所以可能需要足够的放大倍数以减轻亮星的影响。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_244
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{
"title": "双子座T(T Gem)"
}
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预计2月末3月初达到最大亮度，因此在这段时间的监测非常重要。看过上期  图2:双子座TGem证认星图。视野$5 \times 4$度，极限星等11等。证认星图编号3717cid。 文章的同好一定发现图2很熟悉——没错，双子座T西北不远处的3.6等证认星就是双子座K——也就是寻找双子座U所需的第一颗标志星。实际上，双子座T就位于双子座U西北2.5度处，两颗变星可以一起观测。不过，相比双子座U,即将达到最大亮度的双子座T观测容易得多。鉴于它的数据非常少，我建议在城市中的观测者经常观测它。
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amateur_astronomer
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amateur_astronomer_6e37c_245
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{
"title": "小犬座 S(SCMi)"
}
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1月初亮度已下降到9等，因此预测3月里亮度在10等左右，已经接近50mm双筒镜的极限。但由于它位于小犬座$\upbeta$ 东1.5度左右，找星还是十分简单的。图3中2.9等的证认星就是小犬座β，南河三在星图视野外左下不远的地方。  附注： 1.类型：$\scriptstyle { \mathsf { M } } - { \mathsf { M i r a } }$ (增二)型, $\mathrm { S R - }$半规则型； 2.注：对长周期变星（药业增二型和半规则型）,美国变星协会（AAVSO)提供的注释：$\% -$数据库中有CCD数据但需要目视数据，$\alpha -$急需数据，$@ -$非常急需数据； 对其他类型的变星,笔者提供的注释：1一适合初学者观测,2一不那么容易，但可以用来练习技术，3一比较有难度，0一适合城市观测，！一观测数据将很有价值！ 3.光变范围：这里是历史极值。 4.极大极小日期：0－由以前数据预计的日期； 5.推荐设备：指2011年3月在良好条件下观测推荐的设备，${ < } { \cal O } -$肉眼直接观测，$\mathrm { O - O - 5 0 m m }$左右口径双筒镜，$\mathrm { O = O - }$小望远镜${ \sim } 8 0 \mathrm { m m }$ $\scriptstyle { \mathrm { O } } = = { \mathrm { O } } - 1 5 0 { \mathrm { m m } }$以上口径望远镜。 6.本文所列证认星图的方向均是上北、左东。 图3：小犬座S证认星图。视野$5 \times 4$度，极限星等10.5等。证认星图编号3717app。
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amateur_astronomer_6e37c_246
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{
"title": "巨蟹座 R(R Cnc)"
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这颗变星位于巨蟹座中还算明亮的巨蟹座$\upbeta$（巨蟹的右下“脚"）正北2.5度处，因此找星难度不算太大。但1月里该星亮度已经降到10等以下。3月在最小亮度（约11等)附近，在郊外用小折射镜能观测到，但在城市中则需要使用至少$1 5 0 m m$口径望远镜。 图4:巨蟹座R证认星图。视野$4 \times 4$度，极限星等11等。证认星图编号3717axl。
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"title": "狮子座 R(R Leo)"
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最明亮的藻增二（Mira）型变星之-。位置非常好找,注意到它西南方的3.5等证认星就是狮子“前脚"处的狮子座0。它刚过亮度极小，因此城市里观测比较有难度。好在它最小亮度也在11等左右,因此野外观测50mm双筒镜还是够用的。
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"title": "小狮座 R(R LMi)"
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位于天猫、小狮、巨蟹、狮子四星座交界点东北。是一颗缺少数据的增二型变星，2月上旬左右达到极大亮度（8等），但需等23点左右才能升得较高。3月则可以在21点就进行观测。 在城市找星（只能看到狮子座的“镰刀”)时，将$\upalpha$ Leo(轩辕十四)和狮子座$\upgamma$ 连线向北延长一倍即是，该星西北（右上方)的“星串"特征还是不难找到的。 图6:小狮座R(RLMi)证认星图。视野$7 \times 6$度，极限星等11等。证认星图编号$3 3 5 2 \mathrm { f c o } _ { \circ }$ 图5：狮子座R(RLeo)证认星图。视野$6 \times 6$度，极限星等11.5等。 大熊座 Z(Z UMa) 最适于初学者观测的变星之一。位于北斗七星“斗”内，非常好找，亮度也很适宜。上期《变星观测攻略》(之五)已经详细介绍过它。不过它附近8等多的证认星非常多，使用的时候要小心辨认。 图7:大熊座Z(ZUMa)证认星图。视野$6 \times 4$度。证认星图编号3352fcr。注意到图左的亮星“33”，即为北斗七星中勺柄与勺口交界处的大熊座。
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amateur_astronomer_6e37c_249
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"title": "往期关注的变星回顾"
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双子座V(VGem)在1月底亮度已经达到10等,3月里将达到最大亮度（约7等)。 猎户座U（UOri）在1月里亮度在11等以上,3月将达到最大亮度（约6等)。 麒麟座V(VMon)在1月底亮度超过10等，预计3月亮度会在8等以上。 麒麟座 TT(TTMon)在1月里亮度在11等左右，2月底3月初达到最大亮度(约7等)。 双子座U(UGem)提前在12月 18日爆发，所以$2 \sim 3$月再次爆发的可能性很大，大家可以注意监测一 一如上文所述,在每次观测双子座T时顺便看一眼双子座U的位置有无9等左右的星。 3月的星空略显寂寒，本文所列的变星中有些并不是3月在位置和亮度上都适合初学者观测的。但是，大家一定不要忽视之前介绍过的变星一 一你会发现上期甚至上上期介绍的变星在3月里仍是观测的好目标——变星观测正是这样一项需要长期坚持的工作。 如果读者对本栏目有什么建议、意见或要求，希望增加或减少哪些内容，欢迎发送电子邮件至edmond4850@sina.com与我联系。最后，祝大家观测愉快！ $J _ { \pm } |$ (责任编辑李鉴)
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{
"title": "深入蓝色礁湖星云"
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是礁湖星云及其周围远大得多的区域图像的一小片，而后者又仅仅一 作的个更为庞大的巡天的一部分。 这一巡天计划用这架望远镜在红外波段观测银河系的中心区域，以此来寻找会发生变化的天体并且更为详细地探测该区域的结构。红外观测使得天文学家的视线可以穿透尘埃，而可见光则会被它们所阻挡。这是因为可见光的波长和尘埃粒子的尺度相当，于是尘埃对于可见光具有强烈地散射作用。但是波长更长的红外光却可以基本上不受干扰地穿过尘埃。可见光和红外天文巡天望远镜的主镜直径达到了4.1米，专门用来在近红外波段深层而快速地巡视大面积的天区。 恒星通常都形成于由气体和尘埃组成的大型分子云在自身引力下的缩。不过，礁湖星云同时还包含了许多更小的气体和尘埃缩区，被称为博克球状体。这些高密度暗星云连红外辐射也无法穿透。高温年轻恒星会发出强烈的紫外辐射，使得礁湖星云发光。礁湖星云中也包含了许多新生的恒星，它们仍被孕育其的吸积盘所包围。新生恒星有时会从它们的两极射出喷流，形成明亮的HH天体。
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"title": "星系并合与活动星系核无显著关联"
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三发恒星爆发式形成（星暴)的元凶。但新的研究却显示，星系并合通常 星系碰撞的时候会发生什么?多年来，它们一直被怀疑是在星系中央触并不会产生活动星系核。 绝大多数星系（也包括我们的银河系)都在它们的中央拥有一个巨大而平静的黑洞，而另一些的中央黑洞则会吞噬大量的物质变得异常明亮，被称为活动星系核。活动星系核所发出的辐射是气体乃至恒星在落入中央超大质量黑洞的过程中被加热而产生的，不过这些物质究竞是如何穿过最终的几百光年到达黑洞边缘的目前仍是一个谜。 那么，为什么这两类黑洞如此的迥异？直到现在主流的理论都认为星系间的并合把物质驱赶入了黑洞，进而使得黑洞发光。在一项新的、同时也是汽今最大的研究中，天文学家挑选出了大量的星系来检验这一理论。把从宇宙演化巡天中根据X射线辐射挑选出的140个活动星系核和对照组中超过1,200个的非活动星系进行比较，他们发现至少在过去的80亿年中活动星系核和星系并合之间没有显著的关联。由此，诸如星系中的不稳定性、分子云的碰撞、来自飞掠星系的潮汐扰动等其他因素可能才是其背后的真正原因。 宇宙信息 口谢天
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amateur_astronomer_6e37c_252
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{
"title": "太阳动力学天文台观测最深层日冕"
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左日全食期间，可以看到太阳周围暗弱的日冕。这一太阳的外层大气反常地拥有着比太阳表面还要高得多的温度，但由于极为稀薄因此被更为明亮的太阳圆面所压制。所以，只有在日全食的过程中当太阳被完全遮挡的几分钟里才能看到日冕。 现在美国宇航局太阳动力学天文台上的太阳大气成像组件正在为天文学家提供全天24小时的最深层日冕图像。在此之前，太阳物理学家只能 个太阳动力学天文台上的太阳大气成像组件所拍摄的太阳影像。版权：NASA/LMSAL/SAO。 个礁湖星云在近红外波段的合成新图像。版权：ESONVV。
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amateur_astronomer_6e37c_253
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"title": "一窥灶神星的内部"
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天文学家小组发现了一类新的小行星。小行星 1999 TA10 的矿物组成说明，与许多其他灶神型小行星不同,它并非起源自灶神星的外部岩质壳层,而是更深层的内部。 灶神星是独一无二的。与位于火星和木星之间的其他主带小行星不同,灶神星具有分化的内部解构－一冷却岩浆地壳覆盖着岩质地慢和它的铁镍核心,这与类地行星水星、金星、地球和火星极为相似。由此，天文学家相信这颗直径大约 525 千米的小行星是 45 亿年前太阳就由于剧烈的碰撞而瓦解了。 个哈勃空间望远镜观测(左上)、理论计算(右上)和地形图（下)显示灶神 灶神星南半球的一个巨大陨击坑说明它也经历过一个巨大的撞击。灶神型小行星一一具有和灶神星类似组成的一群小行星－一极有可能就是在这次碰撞中产生的。虽然已经在地球上找到了与灶神星地慢成份类似的陨石,但却还没有在地球附近发现过灶神型小行星。 近地小行星 1999 TA10 填补了这一空缺。对其反射出的红外辐射进行分析并将其和灶神星进行比较后发现,其富铁矿物的比例说明它可能来自灶神星的内部,而非含铁量较少的外部壳层。这一新发现将有助于确定灶神星的地壳厚度并研究它的内部结构。 通过日冕仪遮挡太阳圆面来观测日冕。然而，这样一来日冕仪同样也会挡住最靠近太阳的日冕，仅剩下外部日冕可见。 太阳大气成像组件填补了这一空缺，让天文学家可以研究深至太阳表面的日冕。它所获得的图像凸显了被太阳磁场俘获的气体和逃逸到行星际空间的气体之间的关系。太阳的磁场塑造并控制着日冕。在重新扎入太阳表面之前，高温等离子体会沿着比地球还要巨大的磁拱流动。一些磁拱会膨胀并且拉伸得越来越大直到发生断裂，然后将等离子体喷出。 天文学家开发了专门的软件来处理太阳大气成像组件所获得的太阳边缘上方的图像，它们揭示出了内层日冕不断剧烈变化的特性。这样图像将被用于日冕物质抛射初期阶段的研究，检验基于磁重联的太阳风加速理论。
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amateur_astronomer_6e37c_254
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{
"title": "仙女星系的过去和未来"
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洲空间局的两大空间望远镜和牛顿X射线多 欧尚美文台教家尔生镜面望远镜在2010年底合力观测了仙女星系(M31)。“赫歇尔"看到了其中呈同心环状的恒星形成区，这是有史以来在红外波段所获得的最详尽的仙女星系图像；“牛顿则观测到了垂死恒星往太空辐射出的X射线。 对远红外辐射敏感的“赫歇尔"可以看到能够形 ↑不同波段下拍摄的仙女星系。 版权： 红外 :ESAHer- schel/PACS/SPIRE/J. Fritz, U. Gent;X 射 线 :ESAXMM-New- 云。在这些星云中有许多正在孕育恒星的尘埃茧,其中的恒星正在经历持续几亿年的缓慢引力缩过程。一旦恒星达到了足够高的密度,就会破茧而出,发出可见光,成为普通望远镜就能看到的目标。 许多星系都呈旋涡形,但仙女星系格外有趣,因为它具有一个环绕其中心、直径约 75,000光年的巨型尘埃环。这个环可能是由于它最近和另一个星系碰撞而形成的。“赫歇尔"的新观测则揭示出了更复杂的细节,发现了至少 5个有恒星形成的同心尘埃环。 具有X射线视觉的“牛顿"则看到了数百个X射线源,它们中的大多数都聚集在仙女星系的中心周围。如果说"赫歇尔"看到的是恒星形成的开始,那“牛顿"看到的就是恒星演化的终点。这些X射线源中的一些是爆发的恒星喷出的激波和碎片,另一些则是在引力作用下走向死亡的双星。
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amateur_astronomer_6e37c_255
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{
"title": "月球具有类地核心"
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“阿波罗"时代的数据使用尖端的地震学技术处理方法,美国宇航局的科学家发现月球具有和地球类似的核心。 该小组使用了在1969 年至1972 年间由宇航员在月球上放置的四个“阿波罗"被动月震实验中的月震计数据,这些月震计直到 1977 年末还在记录月球的地震活动。过去对月震研究的主要制约来自月球地壳的复杂结构所产生的多重回波。为了解决这个问题,他们使用了被称为地震记录叠加的技术。它可以提高信噪比，使得科学家可以更为清晰地追踪每一个信号穿过月球内部时的轨迹和行为。 由此发现月球具有一个半径240千米的富铁固态内核以及一个半径大约为 330 千米的液态铁外核。与地球不同的是,在液态外核的外部还有一个部分熔融的边界层，其外半径将近 480千米。研究还显示月核包含了少量轻元素（例如硫)，而新的地震技术对地球的研究显示在地核外围的圈层中也存在诸如硫和氧这样的元素。 揭示月球核心的细节是准确建立月球形成模型的关键，这些数据同时也为了解月球发电机一一月球可以产生并维持其自身强磁场的一种自然过程一一的演化提供了线索。美国宇航局将于今年发射的“引力反演和内部实验室探测器会对月球重力场进行前所未有的详尽测量，为月球内部结构和热历史提供更好的认识。 个新发现的月球核心结构。版权：NASA/MSFC/Renee Weber.
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amateur_astronomer_6e37c_256
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"title": "针状体有助解释日冕加热之谜"
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美 国宇航局太阳动力学天文台和日本日出卫星的观测显示，被称为针状体二的巨型喷流中的一些气体可以达到数百万度的高温。这一发现为解释太阳上层大气的温度是如何变得远高于其表面的提供了新的可能性。 是什么使得太阳上层大气也就是日冕具有超过一百万度的高温（相比之下太阳表面仅有$5 , 5 0 0 ^ { \circ } C$ )仍是太阳复杂空间天气系统的一个谜。而这一空间天气系统却会对地球产生影响，产生极光、干扰通讯甚至破坏电网。因此认识这些现象是重要的第一步。 传统观念认为日冕是在上层被加热的，但新的观测却提出了不同的看法。在可见光波段下可以看到针状体会把大量的等离子体从太阳光球层向上抛出，其总量惊人地达到了太阳风的100倍。然而，没有人知道这些被抛射出的物质中是否包含有高温气体。 结合太阳动力学天文台和日出卫星所获得的图像，天文学家发现这些气体中的大部分被加热到了十万度，而少部分则被加热到了几百万度。它们被喷入日冕之后，绝大多数会落回太阳表面。但少部分被加热到百万度高温的气体并不会立即下落。鉴于针状体数量众多以及其中的巨量物质，即便只有少量的超高温等离子体驻留在高空，也能对日冕的加热起到贡献。 个太阳动力学天文台观测到的针状体。版权：NASA Goddard/SDO/AIA。
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amateur_astronomer_6e37c_257
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"title": "“开普勒”发现其首颗岩质外星行星"
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美 国宇航局开普勒空间望远镜所发现的其首颗太阳系外岩质行星已经得到了确认。这颗被称为开普勒-10b的行星它的大小是二地球的 1.4 倍,平均密度为每立方厘米 8.8 克,是迄今为止发现的最小的太阳系外行星。 这一发现是根据“开普勒"从2009年5月到2010年1月间所观测的8个月数据所做出的。它超高精度的光度计可以测量行星从恒星前方经过所造成的恒星亮度的微小降低。这颗行星的大小可以由这些亮度的周期性下降推出，而它到恒星的距离则可以通过测量两次相邻变暗之间的时间间隔计算得到。 “开普勒"是美国宇航局首个能够寻找位于其他恒星宜居带中或者附近地球大小行星的空间探测器，而在宜居带中的行星表面可以有液态水的存在。然而,开普勒$- 1 0 \mathsf { b }$公转的周期只有0.84天,因此它到其宿主恒星的距离比水星到太阳的还要近上超过20 倍，并不处于宜居带中。 开普勒-10是第一颗被发现可能拥有小型凌星行星的恒星,位列美国夏威夷10米凯克望远镜的观测列表榜首。“凯克"并没有让等待开普勒$- 1 0 \mathsf { b }$被确认的科学家失望，测量到了开普勒$- 1 0 \mathrm { b }$的轨道运动对其宿主恒星的光谱所产生的多普勒频移。
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amateur_astronomer_6e37c_258
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"title": "矮星系拥有超大质量黑洞"
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个天文学家小组在一个产星的近距矮星系中发现了一个百万太阳质量的超大质量黑洞,这一令人震惊的发现强烈地暗示超大质量黑洞在星系发育之前业已形成。 在所有大型星系的核心都有一个超大质量黑洞。在近距宇宙中,超大质量黑洞的质量和星系中央核球的质量有一个固定的比值，这说明它们是共同生长的。但有天文学家发现,在早期宇宙中黑洞的质量要高出这个比值,预示黑洞的发育要早于其周围的星系。 该天文学家小组使用美国的甚大天线阵对矮星系 Henize 2-10 进行了观测，发现其中心附近的一个区域具有和由黑洞射出的物质喷流所发出的辐射类似的强射电辐射。随后美国宇航局钱德拉X射线天文台的观测显示这一区域是由黑洞驱动的星系核。 Henize 2-10 距离地球 3,000 万光年,其不规则的形状、直径 3,000光年的小尺寸(银河系的直径为10万光年）、其中有恒星剧烈形成以及拥有超星团使得它和早期宇宙中的星系极为相似,这些特性(也包括超大质量黑洞)为天文学家了解当时黑洞和星系是如何形成的提供了新的线索。 个由哈勃空间望远镜(红、绿、蓝)、甚大天线阵（黄色)和钱德拉X射线天文台（紫 ） 观测数据合成的 Henize 2-10 图像 。 版权 :Reines 等人 /NRAO/AUI/NSF/NASA。 个太阳系外行星开普勒-10b的想象图。版权:NASA。 个哈勃空间望远镜拍摄的蟹状星云。版权：NASAESA。
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"title": "“费米”发现蟹状星云$\\gamma$射线爆发"
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$\upgamma$现了其中的高能粒子所引发的$\upgamma$射线爆发，促使人 们重新思考宇宙粒子是如何被加速的。 蟹状星云以及驱动它的高速自转中子星是1054年中国和中东天文学家所记录下的超新星爆发的遗迹。在抛射出了大部分的外部气体和尘埃包层之后,这颗垂死的恒星缩成了一颗极为致密、高速自转的脉冲星。 虽然直径只有 16 千米，但这颗脉冲星所释放的能量却是巨大的，它点亮的蟹状星云比太阳还要亮上75,000 倍。这些能量的绝大部分是由接近光速运动的电子和正电子组成的高能粒子风。这些电子和正电子会与磁场和低能光子相互作用使得这团尘埃和气体发光。 这些粒子的能量甚至高到可以产生$\upgamma$射线,但并不会导致剧烈的爆发。“费米”观测到的两个爆发都仅仅持续了几天，这说明它们是由于电子在星云的磁场中被加速而产生的，但这些被加速的电子必须要达到十万亿电子伏特才行，而这个能量是世界上最强大的人造粒子加速器所能产生的最高能量的1,000 倍。 这些现象都说明粒子加速是在极短的时间内完成的，那么蟹状星云是如何做到这一点的?天文学家一致认为只有未来多波段和更高分辨率的多方观测才能回解答。A (责任编辑李鉴) 题图：美国宇航局的技术人员正在为詹姆斯·韦布空间望远镜的6块镜面做低温测试的准备。
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{
"title": "下一代空间望远镜"
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口谢懿/编译 一旦发射，詹姆斯·韦布空间望远镜将会以地面天文台站无法企及的详尽程度来探测遥远的星系、恒星“托儿所”以及太阳系外行星的大气。 在南美洲北部的法属圭亚那坐落着欧洲空间局（后文简称ESA)的发射中心，一枚阿丽亚娜5ECA"型火箭正在那里等待指令飞上蓝天。它的载荷是比之前所建造的最大的空间天文台还要更为巨大的美国宇航局（后文简称NASA)的詹姆斯·韦布空间望远镜（后文简称JWST)。把网球场大小的JWST塞入火箭的整流罩与其说是个工程难题倒不如说是在做“手工折纸”。但JWST的信条就和它精湛的设计一样直接：向世人展示哈勃空间望远镜（后文简称HST）所不能的实力。 虽然点火升空的这一幕将发生在几年之后，但JWST的真实性对于NASA的三个航天中心来说却正在变得日益显著。2009年，技术人员拆除了NASA约翰逊航天中心巨大的热真空检测室里用来模拟太阳的灯一一从“阿波罗”计划开始它们就一直被安装在这里。2010年1月，NASA马歇尔航天中心的工程师开始测试JWST主镜的6块拼接镜面。在NASA领导JWST和HST计划的 戈达德航天中心，其庞大的洁净室20年来第一次没有了与HST有关的测试和支撑设备。到2009年底，NASA已经完成了JWST的18块拼接镜面，所有的飞行仪器也基本完成。虽然还有大量的工作要做，但JWST的主体已经成形。
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{
"title": "从威尔逊山到JWST"
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对于地面天文台而言，望远镜主镜的口径从2.5米增大到6.5米用了将近60年。前者是美国威尔逊山上著名的2.5米望远镜，埃德温·哈勃(Edwin Hubble)在20世纪20年代就是用这架望远镜发现了宇宙膨胀；后者则是前苏联于1975年建成的6米望远镜。如果一切都按计划进行，JWST相对于HST相同量级口径的跨越将仅用$4 0 \%$的时间在太空中完成。 JWST是NASA、ESA以及加拿大空间局之间的国际合作项目，它会探索一系列的天文学问题。和HST不同,JWST会围绕日地系 统的第二拉格朗日点(L2)运动，在那里太阳和地球的引力相等。L2 位于日地连线地球一端的外侧,距离地球151万千米。 在这个位置上，宇航员是无法对其进行维修的，因此JWST必须一战成功。为此,NASA发展出了新的技术和测试程序来确保每一个部件、每一次组装、搭载仪器以及望远镜结构都能在极端空间环境中正常运转。 JWST团队中没有人会忘记HST主镜上存在的几乎断送整架望远镜的瑕疵，直到宇航员为在轨的 HST安装了缩焦镜之后问题才得以解决。因此NASA计划在真空室里以工作温度从主镜到全部仪器对JWST的所有光路进行整体测试。这也正是技术人员拆除约翰逊航天中心巨大检测室中太阳模拟灯的原因。他们的测试程序会从HST的差错中吸取教训，不再会单单由一组测试来下结论。 当完全展开之后，JWST的18块六边形镀金拼接镜面会构成有效直径6.5米的主镜。这使得JWST的集光面积达到了HST的6倍多。通过分析获得的图像,计算机软件会控制安装在拼接镜面后面的触动器来微调主镜的整个形状。 通过远离任何热源以及一个网球场大小的太阳伞所提供的永久阴影,JWST及其所搭载的仪器会被动冷却到$- 2 3 3 9 c$的工作温度。在抵达L2点大约6个月之后,JWST就将开始其为期5年的科学使命。如果运气好，它的寿命可以延长到10年。
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"title": "直击红外"
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1989年天文学家便开始讨论HST的继任者，当时甚至距离HST 的发射还有整整一年。到 20 世纪 90 年代中期,他们已经确定了这架空间望远镜的规格，要求它具有4米或者更大的主镜并且对红外波段进行优化。 那么为什么要针对比可见光波长还要更长的红外波段呢？HST已经为天文学家提供了前所未见的最年轻星系的动人影像，但它可以回溯的时间仍然有限。这些遥远的目标不仅小而暗，同时宇宙的膨胀还会拉伸并且向波长更长的方向移动它们所发出的辐射。星系的距离越远，它的红移就越大。 例如，一个红移为1的星系（它所发出光的频率移动了$1 0 0 \%$ )，它的距离接近80亿光年，我们看到的它正处于宇宙的年龄尚不足其今天（137亿年)一半的地方。更形象地说，从目前的宇宙遥看一个红移为1的星系就相当于一个70岁的人看到他/她30岁的样子。从这个意义上讲，在宇宙中远望就等效于时间旅行。 天文学家有一个巧妙的办法可以快速地估计星系的红移。波长91纳米(1纳米$= 1 / 1 , 0 0 0 , 0 0 0 , 0 0 0$米）的紫外光具有足够的能量可以剥离氢原子的电子。结果是，整个宇宙中散布的氢就可以吸收掉这一波长以及更短波长的辐射。因此，通过在不同的滤光片下来看同一个星系，天文学家就能借由寻找该星系在哪个波长上消失了来估计出它的红移和距离。 在红移3.5附近，宇宙的膨胀会把这一“星系隐去”特征推出紫外进入可见光波段。在这一距离上，类太阳恒星所发出的光则被红移到了红外波段。而到了红移7.5处，“星系隐去”特征本身就位于了红外波段。 深入红外波段还使得JWST特立于未来十年天文学家想建 造的大型地面设备。因为从波长1.7微米1微米$= 1 / 1 , 0 0 0 , 0 0 0$米)开始所有的地面望远镜甚至是HST都会向外发出辐射。另外大气本身的辐射几乎阻断了绝大部分的红外波段，当你进入波长大于5微米的波段时，JWST比起地面上相同大小的望远镜要好上一百万倍。而JWST上的中红外设备会进一步加大这一优势，赋予它直到波长为28.5微米的观测灵敏度。
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amateur_astronomer_6e37c_263
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"title": "追寻星系"
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从2002年宇航员在HST上安装了高新巡天相机开始，天文学家已经用它和星系隐去”技术测量了红移在3到6之间的大约6,000个星系。2005年,光谱测量确认了哈勃超深空区（HUDF）HST花了11天的时间“町”着南天相对较空的区域所拍摄的图像一一中的一个隐去星系红移为6.7,对应的宇宙年龄只有8亿年。如果还是用人来形容的话,相当于一个70 岁的人看到他/她4岁时的样子。 这一说法其实非常的恰当，因为近距星系和遥远星系相比几乎没有相似之处。在20世纪20年代,埃德温·哈勃对星系的 图1：技术人员在对6块JWST的镜面进行检查，之后它们将被送到NASA的马歇尔航天中心进行两次低温测试。 图2：用来整体测试JWST光学元件和太阳防护罩的模拟器。
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"title": "MATEUR ASTRONOMER"
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研究发现近距星系中差不多一半是和我们银河系类似的旋涡星系。另外$4 0 \%$是椭圆星系，其余的$1 0 \%$是不规则星系或者是并合中的星系。 根据HST20世纪90年代的巡天观测,到红移为1时，有关的统计结果就会变得乱七八糟。在这个距离上，宇宙所包含的旋涡星系和椭圆星系不足近距的一半，而不规则星系和并合星系的数量则是近距的5倍多。HST所看到的许多最遥远的星系不仅小而且暗弱，形状上也不规则，表明我们今天所看到的星系是由大量矮星系碰撞并合而形成的。 2009年天文学家使用HST的“大视场照相机一3”把红移极限又往前推进了一步（详见《天文爱好者》2010年第8期《宇宙黎明时分的星系》）。他们在HUDF中发现了红移在7到8之间的隐去星系。此外他们还发现了几个红移可能高达10的星系。如果被证实，我们所看到这些星系正处于宇宙诞生之后不到5亿年的时期。 这一佐证将来自JWST，它可以探测红移到20（大爆炸之后1.8亿年）甚至更高的早期宇宙。在这个距离上，所见的宇宙就相当于70 岁的人看到他她11个月歸珊学步时的样子。JWST在那里所发现的任何一个矮星系都是新生的。 JWST的另一创新是微快门，它可以使得JWST同时获得数百个星系的光谱。在JWST近红外摄谱仪中，四个邮票大小的阵列包含了近25万个微型电机快门，其中的每一个都可以由磁性开启和关闭。有了数千个星系光谱在手，天文学家就能够了解星系的类型以及化学组成随红移的变化，由此就能回答一些有关星 系是如何形成的问题。
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"title": "超级恒星"
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JWST还会探测遥远星系中爆发的恒星。这些超新星十分明亮，即使在遥远的距离上也能被看到。它们可以作为暗能量强有力的探测器，而暗能量则被视作是驱动宇宙加速膨胀的原因。JWST所具备的灵敏度可以观测到红移在15左右的单个超新星，不过它们可能十分罕见、难以寻找。在建的大型地面望远镜也许可以帮助JWST寻找合适的目标。 宇宙膨胀的另一个结果是，我们会看到高红移处的宇宙在以低速运转。例如，一颗近距超新星通常只要花几天的时间就能达到亮度峰值，然后再花几个月的时间暗淡下去。但是一颗出现在红移为10处的超新星会花一个月的时间来达到亮度峰值，然后花数年的时间来变暗。为此你需要一个寿命较长的探测任务以及耐心。 天文学家相信第一代恒星具有至少100个太阳质量，所发出的光亮要超过太阳数百万倍，在爆发成为超新星之前仅能存活几百万年。虽然JWST不能保证一定会捕捉到一个这样的罕见爆发，但它却具有足够的灵敏度来定位这些恒星的聚合体。第一代恒星是否会形成星团？或者第一代恒星是否会抑制近邻的恒星形成？我们都还不知道。 最近有研究提出，一种新奇的恒星可能会进入JWST的视野中。这些恒星所包含的大部分是暗物质，这些神秘的物质构成了宇宙物质的大多数。一些理论认为暗物质是由迄今未知的亚原 图3：美国宇航局戈达德航天中心洁净室的全景照片，通过网络摄像头(http:/www.jwst.nasa.gov/webcam.html)可以观看其中身着白大褂的工作人员测试JWST部件的过程。 子粒子所组成的，当这样的两个粒子碰撞时就会发生潼灭，释放出大量的能量。而这一暗物质粒子的相互灭可以为恒星演化的新阶段提供能源。 计算发现，这些暗物质星（简称暗星”)的质量可以达到10万$\sim 1 0 0 0$万个太阳质量，直径则可以达到日地距离的100倍。一旦灭过程耗尽了其核心的暗物质，“暗星”就会转变成一颗燃烧核燃料的普通大质量恒星。它们最终会缩成黑洞一一也许就此形成了今天在每个大型星系中心所发现的超大质量黑洞的种子。这是一个惊人的预言，如果“暗星"真的存在，那将是非常奇妙的。
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"title": "抽丝剥茧"
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在更为靠近我们的地方,JWST 的红外灵敏度还将使得它能探测恒星和行星形成的多尘场所。像猎户星云这样的正在形成恒星的造星工厂都位于尘埃云之后，虽然看上去很美，但却隐藏了其中正在发生的事情。HST已经分辨出了最终可能会形成行星的含尘星周盘，但是 JWST的红外观测能力和更高的分辨率将能穿透这些尘埃茧，使得天文学家可以一窥其中的产星过程。 JWST上所有的成像设备都包含了星冕仪，它可以遮挡中央恒星所发出的光进而来观测其附近暗弱的天体。2004年,HST使用这一技术在可见光波段首次拍摄了亮星北落师门周围的区域。图像显示了一个围绕北落师门的尘埃环。有天文学家认为，在北落师门和这个环内边缘之间有一颗行星正在通过引力扰动这个环，并由此预言了这颗行星的位置。2008年这个小组使用 图4：JWST上搭载的近红外摄谱仪中将使用几十万个微快门（上图），每一个可独立开启和关闭的微快门只有几根头发丝的宽度（下图）。 HST直接拍摄到了这颗行星——北落师门b。 JWST也许可以分辨出北落师门环中小到日地距离10倍的细节，这有可能会揭示出其他的行星。对于其他的近距盘系统，例如织女星,JWST 还将做相同的事情。 HST和斯皮策空间望远镜都对凌星的热类木星大气进行了探测。热类木星是极为靠近其宿主恒星的太阳系外气态巨行星，它们有时候会从地球和其宿主恒星间经过，造成凌星。JWST则将发现更小的系外行星，例如围绕低温红矮星、仅几倍于地球质量的超级地球。使用星冕仪直接成像以及通过凌星对大气进行测量，JWST将成为一个系外行星巡天以及了解行星系统形成的强有力工具。 以上仅仅是 JWST 将要回答的一小部分科学问题。在发射前一年，全世界的天文学家将提交观测目标和计划。和HST的运作方式一样，一个科学小组会评估这些提案并为其中最好的安排观测时间。NASA希望天文学家们能创新性地使用这架空间望远镜。暗物质星，奇特的地外行星，新生的星系，没有人知道JWST最终会给我们带来些什么意想不到的惊喜。A （责任编辑陈冬妮） 天文学是研究宇宙的科学，而宇宙空间的波澜壮阔使得人们往往将天文学看作是一门很“大”的科学。提起天文数字，我们都会倒吸一口凉气，惊叹道“太大了”！这一点虽然不假，但除此以外，天文学往往还与一些很“小”的东西打交道。天文数字中也有许多小得超乎大家的想象，不信？下面我们就试举几例。
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"title": "得超乎想象的天文数字"
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口李开封 科学理论与实际试验结果往往存在偏差，而偏差可能暗示了新发现点的存在。但是这些偏差往往是非常微小的，想从中提炼出有价值的科学结果并非容易的事。
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"title": "海王星与水星进动"
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1781 年，威廉·赫歇尔(WilliamHer-schel)发现了天王星，这是那个时代天文学上的大事件。对天王星的各项研究也就随即展开。但是，二十多年后，就有天文学家发 现，天王星的实际观测位置与根据经典力学编制的历表中的位置有极小的差别。随着时间的推移,这一差别也越来越明显。造成这一现象的原因，既可能是当时的观测数据不够准确造成的，也可能是经典的引力理论不适合外太阳系，还有一种可能，就是天王星外还存在另一颗未被发现的行星，它的引力干扰了天王星的运行。 巴黎工艺学校的天文学教师勒威耶(Ur-bainLeVerrier,图1)就是持第三种观点的人。他根据当时可以得到的材料，计算了天王星轨道外的行星的公转参数，并于1846年九月 根据最近几年公布的材料，亚当斯的计算值与实际值差的较大。根据他的结果，几乎是不可能寻找到海王星的。 而勒威耶似乎也从此更加喜欢与微小的数字玩游戏。发现海王星不久之后，他就发现水星近日点进动的观测值比理论值每世纪快了38角秒（后来的结果发现是43角秒)。与上一次相似，勒威耶将此问题归结为水内行星所至，并推算了这颗行星的轨道参数。但可惜的是，勒威耶多年的辛勤搜索一无所获。勒威耶之后，该问题又困扰了科学界几十年，一直等到广义相对论问世，水星近日点进动问题才算解决。与天王星轨道问题不同的是，水星近日点进动的偏差不是其他行星的引力干扰造成的，而是由于经典力学与实际物理世界的偏差导致。 43角秒有多小呢？我们可以拿出量角器作个比较，量角器上的1度等于3600角秒，43角秒大约只有1度的$1 \%$多一点儿。那么小的格子再分成100等分，恐怕只有用显微镜才能看得到了。而别忘了，这可是水星轨道近日点在100年里总共变动的角度！如果换算成一年的话，还要再除以100，要想观测到这么小的角度，我们的眼神得多好呢？就好比你站在北京，能直接看到远在武汉的父母！
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"title": "REPUBLIOUE FRANCAISE"
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图1：勒威耶的纪念邮票。 将计算结果寄给了柏林天文台的约翰·伽勒（$3 0 -$ hannGalle），请其代为观测。伽勒收到勒威耶的信后，立即组织对该目标进行观测，并在距离计算值不到一度的地方发现了这颗行星，也就是海王星。海王星的发现是经典力学的一次重大胜利。另外，需要说明一点的是，与勒威耶同时,英国的约翰·亚当斯（John Adams）也尝试着手从天王星轨道的微小差异来计算其后面的海王星。但 兴速的发现也是源于科学理论与实际结果的元微小偏差。 大航海时代，越洋远行的急速发展对授时和守时工作提出了相当高的要求。如果不能知道准 确的时刻，航船就无法确定自已的位置（经度）,那个时候大部分的海难都是由此引发的。虽然十七世纪已经可以制造精度很高的摆钟了，但是摆钟却无法在摇晃的航船上使用。为了解决这个棘手的问题,伽利略(GalileoGalilei)想到了一个方法,就是用木星掩食卫星来确定时刻。这些航行在大洋上的船只需要观测木星的掩食，就可以与星历表对照，知道当前的准确时刻，进而知道在海上的位置。但是，实践证明这个方法依然不好用，原因就是船只的摇晃很难将木星固定在望远镜的视场中。不过，后来的科学家发现伽利略的这个倡议倒是十分有利于校对陆地上不同地区、不同钟表的时间。所以那个时候，有相当一批天文学家投入到对木星掩食的研究中。 奥勒·罗默(OleChristensenRomer，图2)出生于丹麦的 奥胡斯,年轻的时候就观测木星对卫星（主要是距离最近的木卫一)的掩食现象。后来，罗默到了巴黎,继续从事这方面的研究。通过多年的观测，罗默发现木卫一（距离木星最近，轨道周期最短，所以研究的最多)绕木星旋转一周的时间并不是固定的：当木星和地球相距最远时，木卫一的掩食时刻会推迟，而当木星和地球的距离最近时，也就是木星冲日的时候，木卫一的掩食时刻反而会提前。 22万千米，大约相当于现代值的三分之二。 在罗默发现光速有限的过程中还有个插曲。其实在罗默之前，担任刚成立不久的巴黎天文台首任台长（也是罗默的上司）的意大利科学家乔凡尼·卡西尼(GiovanniCassini)已经发现了木卫一的周期会有些许偏差，而且也想到了这个现象的原因可能与光速有限有关。但奇怪的是，后来他又坚定的否定了自己的发现，并在罗默提出光速有限的时候，给予了尖锐的批评。 这个提前与推迟的时间非常微小，小到什么程度呢？木卫一绕木星的公转周期为1.77天，看到的时间间隔，却并不等于1.77天，尽管它被木星掩食两次之间的间隔并不固定，但与1.77天这个数值的差别最大时也只有大约0.17分钟左右（最小的时侯为0分钟）。也就是说差别最大的时候，每天也只相差不到6秒钟！而现代科技制作的那种动辑上万元的机械手表，每天的走时误差也至少是几秒甚至几十秒（按照标准，机械表每天走时误差在20秒以内就称得上是“优等品”了）。可想而知，当年要想测量到这么小的数值是多么困难。 近等杂类发展起来的是天体测量学。十 七、八世纪的时候，有大量的天文学家投入到对天体视差的测量上。视差是指地球公转导致的恒星在天球上投影的变化。 地球绕太阳旋转一周，恒星的视位置就是天球上的一个小圆。 罗默通过多年观测，逐渐掌握了掩食的规律，而且他还意识到这一微小差异不是本征的，即木卫一的轨道周期是固定的，而真正原因来自光的传播过程。那个时候，科学家相信光的传播速度是无限的，因为包括伽利略在内的诸多学者都没能测出光的速度。而罗默的观测结果却揭示了光速无限理论的失败。罗默的理论发表之后，荷兰天文学家克里斯蒂安·惠更斯（Christiaan Huygens)按照这个方法估算出光在真空中的传播速度约为每秒 图2：正在用望远镜观测的罗默。这是罗默的家乡，丹麦奥胡斯市市政厅墙壁上的浮雕，浮雕的下面注有罗默的名字。 图3：英国肖像馆中的布拉德雷肖像。 英国天文学家詹姆斯·布拉德雷(JamesBradley，图3)是任职于格林尼治天文台的第三位皇家天文学家，是埃德蒙·哈雷(EdmondHalley)的继任者。二十多岁的时候,布拉德雷就在哈雷等人的指导下研究火星的视差，以测量其距离，并取得了不小的成绩。但布拉德雷的梦想是有朝一日能够测出恒星的距离，并为此目标执着的奋斗着。数年之后，时任牛津大学天文学教授的布拉德雷联合了一位天文爱好者，在屋顶的烟上竖起一架指向天顶的望远镜。该望远镜专用于观测天龙（Draco，中文星名是天梧四），以期望能够得到该星的视差即可据此求出距离。 尽管排名第三，但天龙$\upgamma$的视星等为2.2等，为天龙座的最亮星（天龙$\upalpha$和$\upbeta$视星等分别是3.7等和2.8等）。而且，十七世纪的时候，该星的赤纬为51度多，与伦敦的地理纬度（北纬51度31分)非常相近,英格兰人称之为天顶之星。功夫不负有心人，经过长时间的观测，布拉德雷等人发现天龙$\upgamma$在天球上 的投影确实有着极微小、而且是有规律的变化，但这一变化明显不是视差小圆。现在我们知道，天龙$\boldsymbol { \upgamma }$的视差大约为0.022角秒，实在是太小了，根据当时的技术条件，是不可能探测到的。 为了更加详细的研究这一现象，布拉德雷又在他一个亲戚家的屋顶上竖起了另一架望远镜，该望远镜是可动的，以期观测更多的恒星。新的观测结果显示,所有被观测了的恒星都有与天龙$\upgamma$相似的变化，而且变化量的多少与天体的视位置紧密相关。这也再次说明该结果不是恒星视差，因为如果是视差的话，不会与视位置相关（恒星的距离不会与地球的自转、公转有关)。 布拉德雷对这一现象百思不得其解。后来，在泰唔士河的一艘航船上，他注意到枪杆上的旗子不是固定的指向一个方向。布拉德雷以为，船既然向固定的方向行驶，那么旗子的指向也应该是固定的,好奇的布拉德雷将它的疑惑告诉了船上的水手。而水手答复他，旗子的指向并非船行的方向，而是风的方向，由于水面上风的方向并不固定，则旗子的指向也就随风而动。这个现象使得布拉德雷迅速联想到自己的天文观测结果，他恍然意识到恒星视位置的变化就是地球转动造成的，就如同在雨中行走的时候会感觉雨点是从前上方来的一样。正是在这种执着精神的驱动下，布拉德雷最终发现了光行差。而光行差本身也是对上文提到的罗默的光速有限理论的大力支持。 的科研人员观测到过脉冲星，只是他们认为这么快、这么小的变化实在是“微不足道”，最终与脉冲星的发现失之交臂！ 脉冲星的脉冲周期究竟有多小呢？请不要吝音你的想象力，答案肯定会令你大吃一惊一一小的只有千分之一秒！也就是说在你早晨起床后静开眼睛的那一瞬间（0.3秒左右）,这类脉冲星（称为“毫秒脉冲星”已经向地球发射了超过500个电波信号！贝尔发现的第一颗脉冲星，就是其中之一。 1967年夏天望远镜投入观测后，贝尔是负责日常运行的科学家之一。她就在波长3.7米的巡天扫描中发现了一个规则的脉冲源，脉冲时标非常短、变化非常快。到了十一月，贝尔确定了该射电源的周期为1.337秒（图4）。贝尔等人进一步排除了地面干扰的可能，确定它是地球外的天体，其位置是北天的狐狸座。当年圣诞节前夕，贝尔又发现了另外一个周期为1.274秒的脉冲射电源。这就是脉冲星的发现过程。
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{
"title": "恒星视向速度"
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谱分析在夜间天文上的应用可以追溯儿到十九世纪中期，从那时起，它在天体物理学的演进中就占有重要地位。光谱分析 的门类很多，恒星视向速度的测量 就是其中的一个。 恒星的视向速度是通过测量谱线的位移获得的。谱线的位移分为红移（redshift）和蓝移（blueshift,也常称为紫移)。根据“多普勒效应”，波源朝向观察者运 听起来容易做起来难。事实上，这个所谓的“光行差”，其实也是极其微小的，要想观测到它谈何容易！譬如，我们在地球上观测，会随着地球自转一起运动，这样我们看到的星体的方向，也与它们的实际方向不同。这就是地球自转速度带来的光行差，它的大小最大不超过0.32角秒，比前面提到的水星近日点进动的角度还要小上一筹，称它为“微乎其微”也是名符其实。 一家都知道脉冲星的发现是二十世纪六十年大代的天文学四大发现之一。那个时候，剑桥大学是欧洲的射电天文中心，剑桥的安东尼·休伊什(AntonyHewish)教授建造了一个独特的射 电望远镜，能够抓住射电源辐射流量的极其快速的变化。他的博士研究生乔瑟林·贝尔(JocelynBel1),就是利用这架望远镜发现脉冲星的第一人，而她所做的事情，正是抓住了天文学上的另一个小量一一脉冲星的脉冲周期。在贝尔之前，已经有一些机构 动时，光谱会向短波端移动，即蓝移；反之，当波源背向观察者运动时，光谱就会移向长波端，产生红移。根据移动量的多少，可以反推出波源的移动速度。早在克里斯蒂安·多普勒（Christian Doppler)发现声波等物质波的多普勒效应的时候，就意识到恒星的运动也可能造成类似效果。后来，法国物理学家斐索（Ar-mand-Hippolyte-LouisFizeau)从理论上预言了恒星的光谱会随着恒星向前或向后的运动而发生蓝移或红移。 科学家希望从实测中寻找到恒星在视线方向的运动，如果再与自行相结合，就可以推知恒星在三维空间中的运动速度。但是一百多年前，分光天文刚刚起步的时候，光谱技术还很不成熟。受此限制，当时的天文光谱只能拍摄夜空中的亮星，而亮星往往距离太阳系都很近，所以与太阳之间的相对速度往往并不大，一般为每秒几千米到十几千米。 也许读者们会认为，这个速度已经非常快了，几十分钟就可以环绕地球一周了。但是要知道，假设一颗恒星相对于我们以每秒10千米的速度运动，那么它在可见光波段引起的位移量只有区区0.02纳米，只是一张报纸厚度的3000万分之一！没有合适的记录设备的时候，要想仅凭人眼分辨这么小的长度，那只是天荒夜谈。 第一个从观测上发现恒星视向速度的是英国人威廉·哈根斯(WilliamHuggins)。威廉·哈根斯本是一个拥有私人天文台的爱好者，他用于测量恒星光谱的是一架二十厘米口径的折射 pulses . chart flowed under the pen I could see that the signal was a series of 图4：贝尔记录的脉冲星CP1919的纸带，及手写的注释说明：“我在快速的记录过程中发现了它。随着图样在记录笔下显现，我能看到一系列脉冲信号………间隔时间为1.33秒。"(JocelynBell) 望远镜。1868年，威廉·哈根斯通过肉眼观察天狼星的光谱来测量它在视线方向的速度。但可惜的是，这次的测量非常不准，甚至连方向都搞错了：本来我们和天狼星正在逐渐接近，但他却以为天狼星正在远离我们而去。这其实也说明了单靠人眼去分辨光谱细微变化的困难程度。 这一困境直到二十多年后，照相方法应用于光谱观测才有所改观。进入二十世纪后，天体物理学的发展突飞猛进，高分辨率的光谱仪也随之有了飞跃式的发展，恒星视向速度的测量才真正成熟。
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"title": "系外的行星之“小”"
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通 过精密的恒星谱线位移测量，除了可以得已到恒星的视向速度外，还可以探测该恒星的周围是否存在伴星，甚至于是否存在行星。以太阳系为例，除了各个大行星和小天体绕着太 阳系公共质心旋转以外，太阳本身也在围绕着这个质心转动，如果观察者的视线与太阳的运动平面（可以看作是黄道面）平行，就可以发现太阳围绕着公共质心运动，反映在光谱上就是其谱线在做周期性的摆动。我们得到的恒星视向速度就不是一条直线,而是有震荡的曲线。 但是，与恒星相比，行星的质量太小了，所以它引起的恒星的这种摆动也非常小。比如，由地球引起的太阳运动速度的变化只有10厘米/秒,基本上是不可能测量到的。比地球大三百倍的木星引起的太阳运动速度的变化为12.5米/秒。所以,行星质量越大，探测起来就越容易。另外，轨道半径越小的行星，公转周期越短。所以，通过光谱观测更容易发现质量又大、离恒星又近的行星，也就是现在所说的“热木星”。 随着技术的进步，对这类天体的探测已成为可能。第一个从光学波段发现的系外行星就是通过测量恒星视向速度的变化发现的，发现人是瑞士日内瓦天文台的米卡尔·梅耶（Michael Mayor)和狄德勒·奎罗兹(DidlerQueloz)。他们使用法国上普罗旺斯天文台的1.93米望远镜对飞马座的飞马51（51Peg） 图5：飞马51的视向速度变化曲线，横坐标是儒略日。黑点为数据点，曲线是对黑点拟合得到的。（Mayor&Queloz） 做光谱监测。飞马51位于飞马四边形的两颗星（飞马$\upalpha$和$\upbeta$ )之间，视星等为5.5等，并不出众，但其距离较近且与太阳非常相似。通过一段时间的观测，梅耶和奎罗兹发现飞马51的光谱存在周期4.23天的变化,变化的速度范围为每秒60千米,这些现象暗示了其近旁的一颗大质量行星的存在(图5)。1995年10月的《自然》杂志报道了这个结果，这是人类在光学波段发现的第一颗系外行星。它的发现从此引领人们进入了一个倾力搜寻“第二个地球”的新时代。 我美离我们太过遥远造成的。而且，有心的读者可能 已经感悟到了，科学家们在研究这些“小”东西的时候，更多的是一丝不苟，精益求精的精神。而也只有具备了这样的精神，才能从“小”东西里做出“大”发现。A （责任编辑李鉴）
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"title": "2009国际天文年全国青少年征文评选活动获奖名单"
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一等奖(一名) 《月光下的追忆》二等奖(两名)《追着太阳跑》《在与天文相伴的人生旅途上》三等奖(三名)《国际天文年—一我的台湾之行》《从养正园到未名湖》《黄山的星空》优秀奖(十五名)《飞扬吧,神圣的天文学》《仰望天空的历史》《一脉相承的奥运与天文》 《瞬间的美丽，永恒的记忆》《我与天文的故事》《春夜漫想》《多行业合作，促进地区天文科普推广》《天文学，无垠宇宙的璀璨明珠》《小小天文迷》《仰望星空，绽放心空》《中小学开展天文科普活动的途径》《天之魅》《天堂三督》《童言论天文》《亲历日食》 请所有获奖同学于2011年6月30日前，将你的有效通邮地址与身份证一致的姓名、电话、电子邮箱同时发送至dnchen@bjp.org.cn why@bjp.org.cn jinzhu@bjp.org.cn逾期没有提交联系方式的，视为自动放弃获奖资格，不再补发奖品。中国天文学会普及工作委员会北京天文馆《天文爱好者》杂志社2010年12月31日
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"title": "漫谈粒子和宇宙（九）"
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2007年12月4日SOHO太阳观测卫星拍摄的太阳耀斑（黄色圆环中的白色亮斑），黄色圆圈为日面震波，左侧边缘为日冕物质抛射。
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"title": "2010年1月出现两次大耀斑"
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据美国宇航局官网报道，就在太阳沉寂了两年多之后，2010年1月连续两次爆发大耀斑，均被美国GOES卫星（Geostation-ary Operational Environmental Satellites)观测到，这是近两年来出现的最强的X射线耀斑。这次发生在北京时间1月19日21时40分的耀斑的级别定为M2.3级；在次日早晨，另一个X射线耀斑在北京时间1月20日凌晨4时30分相随而至。这两次耀斑是在太阳第24活动周开始以来的头两次大耀斑，预示着太阳已经由宁静状态转为活跃状态。2010年2月12日美国宇航局日地关系天文台还拍摄到太阳风暴的形成视频画面。 发生在色球一日冕的太阳耀斑时常伴随着粒子的瞬间加速、等离子体加热和大规模的物质流动，它是发生太阳大气中一种最猛烈的爆发活动。早在1859年9月1日，英国天文学家卡林顿(Carrington)和哈德逊（Hodgson)用白光在一个大黑子群附近，看到日面上突然的强烈明亮的“闪光”，那是“一个光芒夺目的弯镰刀形耀斑”。这块发光物质在黑子上空以每秒100千米的 2010年2月12日美国日地关系天文台拍摄的太阳耀斑（图片左边缘大的亮斑）
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"title": "太阳耀斑纵横谈"
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口净梵 $0$ 耀斑是太阳色球－日冕大气中的突然爆发，在短短几分钟内可释放出相当于数十亿颗原子弹的能量。已有许多证据显示，耀斑的起因是突发的太阳磁场重联的结果，这些磁场从太阳表面向上拱起，一般可通过在磁场束缚下的发光气体来追寻它们的踪迹。 速度上升，却未见改变黑子外形；同时发生了电讯中断，出现特大地磁暴和极光等现象。由此，在全世界范围内拉开了研究太阳耀斑的序幕。科学家认为，太阳耀斑(Solarflare)是太阳高层大气（很可能在色球一日冕过渡层或低日冕)发生的一种急骤不稳定过程，可以说是最剧烈的两种太阳活动现象之一（另一个是日冕物质抛射，英文缩写为CME）。 观测表明，日冕中有许许多多的由灼热的气体弧（即具有磁场的日冕环），还可在离太阳表面很高处呈现拱状。这些气体环包含更小的磁力线束，到达几百万K的高温，甚至太阳表面的温度（约5700度)与之相比都显得十分温和。耀斑的显著特点是，在短时间(100秒到1000秒)内释放大量能量( $1 0 ^ { 2 9 } { \sim } 1 0 ^ { 3 3 }$尔格），引起局部区域的瞬时加热和各种电磁辐射及粒子辐射的突然增强。有一种理论认为，由于在日冕层中所产生的高能电子和质子轰击到太阳色球，引起色球局部迅速增亮，所以在以前耀斑也叫“色球爆发”。为了观测耀斑的光谱和磁场，在地面上一般采用太阳望远镜（后来发展到空间观测太阳），配备大型光栅光谱仪，其有很高的空间、时间和分光分辨率；由此可能对耀斑的前兆和其爆发快速过程开展光谱、亮度场、速度场和磁场的研究。 2010年2月12日美国日地关系天文台拍摄的照片显示太阳表面出现了太阳大耀斑，日面上有两处活跃区域（有明显的日冕环位形）正在酝酿太阳风暴。在上面这幅太阳的紫外线图像中，两处活动区域正发出明亮的光芒。在左侧的活跃区域内，正升起一小股耀斑。这种太阳耀斑是太阳表面的密集爆发，向太空释放高能辐射。这股耀斑在太阳的左侧地平线画出了一条白线。右侧的活跃区域则与磁拱搅和在一起。带电粒子流所形成的弧形从太阳表面升起，尔后又在磁场的引力作用下而下降。这种上 $0$ 2010年10月7日美国宇航局的“太阳动力学观测卫星”拍到的这张照片，显示的是月球的黑色圆盘遮住了太阳的一部分形成“日偏食”，图中磁拱现象很明显。 $0$ 太阳耀斑区的大气结构示意图。大量观测显示，太阳耀斑的电磁辐射能量和粒子动能是分别由太阳大气中两个不同区域发射的，一个是基本上在色球中的低温耀斑区（温度约1万K，物质密度约$3 \times 1 0 ^ { 1 3 }$每立方厘米）,主要发射电磁辐射；另一个是经过渡区至日冕中的高温耀斑区(温度$1 0 ^ { 7 } \sim 1 0 ^ { 9 } K$，密度约$1 0 ^ { 1 0 }$每立方厘米），主要发射高能粒子。 太阳耀斑等级的分类  绝大多数的耀斑是1级和S级，约占耀斑总数的$8 0 { \sim } 9 0 \%$，级别愈高耀斑出现的几率愈小。 太阳X射线耀斑分类  升和下降过程在不断地重复。由日地关系天文台所拍摄的一段视频显示，就在此图像拍摄之后不久，该区域爆发了一次小型的日冕物质抛射。和太阳耀斑一样，日冕物质抛射过程也向太空中喷射大量带电粒子和能量。但是，在喷射粒子的规模上与太阳耀斑相比，日冕物质抛射是更强大的太阳风暴，不仅持续时间更长，而且向太空中喷射更多的粒子云。
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"title": "磁拱与“磁重联”"
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一次耀斑所释放的能量相当于上百亿枚核弹的爆炸；耀斑爆发所产生的辐射种类繁多，除可见光外，有紫外线、X射线和伽玛射线的增强，还伴随有高能粒子流。另外，耀斑经常伴随有大量的日冕物质抛射，传播到行星际空间。如果日冕物质抛射对准地球传播过来，就会对地球附近空间环境造成很大扰动，形成所谓的“灾害性"空间天气，时常不利于人类的空间探索活动，并波及人们的生活（例如1989年3月的一次太阳大耀斑爆发造成加拿大魁北克省高压输电线路的变压器烧毁，停电时间长达9小时)。 太阳物理学家一般认为，耀斑所释放的能量最初被储存在太阳磁场之中，因为观测事实显示耀斑是从日面“活动区”（主要是黑子)上空爆发出来，那里的太阳磁场大大强于太阳普遍磁场的平均水平。黑子的存在使太阳活动区很容易被辨认出，在这些活动区中，磁力线从表面延伸到太阳的外层大气（日冕)并向上 太阳物理学家Sturrock提出的大太阳耀斑过程示意图。图中展示了太阳磁场重联与色球蒸发和喷发大量等离子体等现象。Sturrock认为，当色球受到很大流量的高能粒子轰击加热时，不仅发生色球蒸发，还有可能喷发出等离子体，这就是在行星际空间传播的太阳等离子体云（成分主要是质子）。这种喷射将形成像外传播的无碰撞激波，激波后面的气体处于磁流体动力学（MHD）瑞流状态，可使粒子受到MHD端流的再次加速，可使质子能量达到$1 0 ^ { 8 } { \sim } 1 0 ^ { 9 }$电子伏。这与观测到的大耀斑大多与太阳质子事件相联系的事实是一致的。 $0$ 基于标准耀斑模型的色球蒸发过程的总体图像示意：耀斑通过磁重联在日冕释放能量，然后加速带电粒子；能量通过非热粒子或热传导沿磁力线向下传到色球层，从而加热色球物质到高温；同时，产生的高压驱动色球等离子体向上运动到达日冕的高度，即所谓的色球蒸发。 拱起，形成宽阔的磁拱（magneticloop，即磁力线弯成环形所构成的拱门状结构，也有人称为磁环)结构，其中束缚着“炽热”的等离子体，其温度高达几百万K（即开尔文热力学温标，1K等于1摄氏度，但开尔文温标的零点等于$- 2 7 3 . 1 5$摄氏度)。这样的温度高得足以使被困的气体发射出极紫外（EUV，波长范围$1 0 { \sim } 1 5 0$纳米)、紫外$( 1 0 1 , 1 5 0 \! \sim \! 3 0 0$纳米)辐射和X射线，X射线分为硬X射线（波长范围在$0 . 0 0 2 5 { \sim } 0 . 1$纳米)和软X射线(波长范围在$1 \! \sim \! 1 0$纳米）。太阳活动区中偶尔爆发的大耀斑就起源于这样的磁场构造，这种构造使磁拱中的气体温度被加热到异乎 日本“阳光”号卫星拍摄的X射线波段的太阳耀斑（局部放大图） 1989年3月6日太阳耀斑的时间序列。 寻常的高：温度达到1000万到4000万K之间。在太阳耀斑爆发过城中，磁场的能量转化为等离子体的动能和热能，部分电子和粒子被加速。 太阳观测和理论研究显示，尽管每个单独的磁拱可积累磁能，可导致磁流体力学(MHD)不稳定性，但大多数活动现象却发生在两个独立磁拱系统的界面（又称磁界面）,磁界面把独立的磁场拓扑分开，磁界面上与磁界面相联系的磁力线系统中有大量的磁能积累；这些被积累的磁能可以通过所谓“磁重联”的过程，转化为热能、粒子被加速的能量、成团的等离子体的动能等形式。不少太阳地面观测和空间观测结果显示，磁重联是驱动太阳大气活动过程的能量来源。太阳耀斑研究者认为，从磁重联区向下注入到耀斑环中的非热电子和粒子会经过沉降、俘获、逃逸、碰撞、辐射、热化等过程，这些过程统称为非热粒子的动力学过程。在非热粒子的动力学过程中，伴随有丰富的爆发现象，其中，有高能电子产生射电爆发、硬X射线爆发、H。波段的爆发等，以及高能质子、离子等产生$\upgamma$射线爆发。
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"title": "耀斑巨额能量的快速释放"
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太阳物理学家一般认为，耀斑的能量只能来自贮藏在磁场中的非势磁能的快速释放，但是太阳磁场中的能量如何快速转化为耀斑能量，在太阳物理学理论和观测上一直是一个大难题。从观测上来讲，这一方面是因为望远镜的分辨率不够。比如时间分辨率，一般的太阳望远镜，通常一分钟才获取一张太阳耀斑的照片，这样的资料只能抓住耀斑爆发的片断，错过了当中的很多重要细节。 据新浪科技网站报道，近年中国科学院南京紫金山天文台利用配备有先进终端的精细结构望远镜，获取到国内首个完整的具有高时空分辨能力的太阳耀斑资料。经过太阳科学家一年多的比对分析，初步发现了该太阳耀斑背后磁场能量释放的奥秘：耀斑能量来自“扭缠"磁场的重联。为了能获取太阳上稍纵即逝的珍贵现象，紫金山天文台赣榆太阳站利用与美国大熊湖天文台合作的机会，将精细结构望远镜配备以高性能的高速CCD，每秒能捕获20到30幅耀斑图片。利用配备有先进终端的精细结构望远镜，紫台的观测人员张延安、宋慕陶在2004年11月1日获取了国内首个完整的高时空分辨能力的太阳耀斑资料，共有2万多幅图像，这样的资料在国际上也是罕见。经过紫台季海生、黄光力、李友平等人近一年多的比对分析，终于初步发现了该太阳耀斑背后，磁场能量释放的奥秘。他们发现，该太阳耀斑前的磁场是高度“扭缠”的，通过磁场重联过程，新产生的磁力线变得越来越松弛，并在此过程中迅即完成能量的快速释放。而这个释放过程，正是该太阳耀斑的能量来源。这个发现有助于更好地理解太阳耀斑现象，从而为空间天气预报做准备，以有效避免太阳剧烈活动对于通讯卫星、载人航天造成的不良影响。 除了耀斑和强磁场之间的大致联系以外，这些活动的运作过程人们的认识一直非常模糊。虽说天文学家渐渐地了解到，与耀斑牵扯在一起的磁拱和炽热气体，与活动区域其他位置的构造虽然看起来非常相似，但它们之间也许存在着相当大的差异。近14年前,这种差异的第一个标志在日本"阳光"（Yohkoh)号卫星所做的测量中斩露头角。“阳光”号关于耀斑探测的波长可延 伸到中高能X射线的范围，这使它成为了第一艘有能力看到超炽热气体的空间探测器。在它观测的一些事件中，磁拱的顶部出现了一个奇怪的尖角，尖顶式外形就像哥特式(Gothicarch)教堂拱门一样，而通常的磁拱顶部是圆弧形的。 经过多年的观察研究，太阳物理学家认为，耀斑的产生源于磁场能量的快速释放，这些磁场一般位于太阳黑子附近的活动区域，磁力线穿越日冕。对于特大的耀斑来说，其爆发过程中有$1 0 ^ { 3 2 }$尔格数量级的能量被释放。如此巨大的耀斑一年只发生几次，其中最大的两次峰值间隔11年。小的耀斑则刚好达到现代探测器的探测极限一一大约释放$1 0 ^ { 2 7 }$尔格数量级的能量。这些小耀斑的持续时间一般只有几秒钟；它们的出现同样遵循11年的周期，每天大约出现几十个峰值。 耀斑最早是在可见光波段被探测到的，据后来的学者分析，1859年卡林顿他们所看到的就是一次剧烈的白光耀斑。这些所谓的“白光耀斑”最初并没有引起人们的注意，因为它们和来自太阳大气强烈而稳定的可见光辐射相比实在是太难被探测到了。太阳耀斑一般通过白光是不能观测到的，只有通过H光和电离钙的 H、K线才能观测到。但有时在 H线所看到的亮区中的一些更小的区域，通过白光也能看到它的突然增亮现象，持续时间大约几分钟，这就是白光耀斑。本页右面的日本“阳光”号太阳观测图像展现了白光耀斑：其背景为软X射线波段的日冕，右下角是耀斑的放大图，其中蓝白部分为硬X射线波段探测到的X射线耀斑，而等值线所围部分为白光耀斑一一两者比较而言“白光"耀斑几乎觉察不到。事实上，太阳耀斑的辐射是全波段的，即从最长的无线电波到高能$\upgamma$射线。从太阳观测卫星拍摄的照片可以看到，耀斑和背景（宁静太阳)相比，最大的反差体现在X射线和$\upgamma$射线波段（而不是可见光)。更重要的是，这些不可见的辐射携带了大量能够直接反映耀斑性质的信息一一X射线耀斑是由爆发过程中被激发的高能电子相互碰撞而产生的；而$\upgamma$射线主要由高能质子和其它重离子的相互作用而产生。 2000年7月14日SOHO太阳观测卫星拍摄的太阳耀斑照片 日本“阳光”号拍摄的可见白光耀斑和X射线波段的太阳耀斑 在大型耀斑的发生过程中，X射线和伽玛射线流往往比爆发前要增强好几个数量级。例如1989年3月6日发生了一次大耀斑，其辐射能量流随时间的变化过程有这样几个阶段： 1.耀斑前阶段（世界时13：50到13：56）：软X射线辐射逐渐增强,但是硬X射线和伽玛射线辐射非常微弱。2．脉冲相：硬X射线和伽玛射线辐射快速增长并伴随有强烈的上下跳跃，跳跃一般持续几秒到几十秒不等；软X射线辐射比原来增长得更加迅速，它的变化时标和硬X射线的变化大致吻合。3．渐进相：这一阶段开始于世界时14：06左右，硬X射线和伽玛射线辐射呈指数规律衰退，而软X射线辐射在继续增长并达到一个次极大后才开始衰减，其衰减速度比较平缓。4．硬X射线和伽玛射线辐射的第二个峰值(出现在世界时14：10左右)。比起脉冲相，这一阶段更富有变化。人们注意到，这一阶段软X射线辐射继续平缓地衰减。 X射线和伽玛射线的产生过程相当复杂，从而使得它们所对应的谱线难以捉摸(不论是发射谱线还是吸收谱线)。通过自由电子和原子核的碰撞，热等离子体辐射软X射线，这一过程叫做韧致辐射，因为电子在离子电场的作用下运动轨道发生扭转或偏移。这一类型的辐射有着标志性的连续谱线：随着单个光子能量的不断增大其总体辐射流强度按指数规律减弱一一这一关系可以用来估计等离子体的温度。更进一步的研究使得人们能够得出辐射强度随等离子体温度变化的关系。 短波硬X射线的辐射机理也被归结为韧致辐射，但产生这种辐射的电子比周围等离子体环境中的电子具有更高的能量。这使得短波硬X射线的谱线不再具有软X射线谱线的特征其衰减比较平滑，呈现幂律谱的特征。这一特征谱线一直延伸到伽玛射线波段，在某些情况下甚至能超过100MeV的能量范围。伽玛射线辐射来源于质子和重离子的相互作用。高能质子和不同原子核间的相互作用使得伽玛射线的谱线比韧致辐射更加复杂。人们已经发现了很多不同的伽玛射线谱。谱线的形状间接反映了各种不同粒子运动速度的信息。$J _ { i } |$ （责任编辑李良） 2010 年9月29日，一个自从15年前发现第一颗围绕类太阳旋转的系外行星开始我们就一直期待着的好消息终于姗姗来迟：天文学家发现了一颗很可能宜居的岩质行星，它就在太阳附近一颗恒星的宜居带内！这颗行星被命名为“格雷司581g”，这是人类历史上发现的第一颗可能适合像我们这样的生物居住的太阳系外行星！它的发现者是美国圣克鲁兹大学(University of Santa Cruz)的斯蒂汶·沃格特教授（Steven Vogt）和华盛顿卡耐基学院（CarnegieInstitution of Washington)的保罗·巴特勒(PaulButler)博士，他们使用的设备是10米口径凯克望远镜上的高分辨率光栅光谱仪（HighResolutionEchelleSpectrometer，下文简称“高分光谱仪”。 这颗新发现的行星围绕一颗名为“格雷司581”的红矮星旋转，距离我们大约20.5光年，在此之前，人们在这颗恒星周围已经发现了4颗行星。新行星的质量估计是地球质量的$3 \sim 4$倍，是一颗岩质行星已母庸置疑。它距离中央恒星2100万千米（日地距离的0.416倍）,这里的温度恰好能使它表面的水（如果有的话）保持液态。 如此重大的发现，争议当然也会如影随形。起初对“格雷司581g"的争议还只是停留在它是否真的宜居上，新闻发布稿中使用的词汇是“有宜居的潜力”（potential-lyhabitable）,因为不知道它的大气条件（甚至还不明确它是否有大气）,难以做出它是否肯定宜居的判断，不过如果它的大气和地球大气类似，那么它就会有很大的可能适宜居住。但无论如何，它是一颗位于宜居带内的岩质行星，而且只要发现了一颗，那就表明其他恒星周围必定还会存在更多类似的行星。它所传递的信息让人们看到了“第二颗地球”的曙光。这是人类寻找第二个地球所迈出的巨大一步。
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"title": "超链接：“格雷司”释义"
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“格雷司”的英文名为Gliese，是“格雷司近邻恒星表”（Gliese Catalogue of Nearby Stars)的简称。它最早由德国天文学家威廉·格雷司（WilhelmGliese）于1957年编录出版，后来经他本人和其他天 文学家不断修订，目前已包含距离太阳25秒差距（81.5光年）内的9000多颗恒星的数据，成为广泛使用的星表。 和其他各种各样的星表一样,格雷司星表中的恒星也以“星表名称$+$数字编号”的方式命名，“格雷司581"就是其中编号为581的那颗恒星，它周围的行星则以英文字母按发现顺序命名，第一颗行星通常不命名为a，因为在许多双星系统中，a代表主恒星本身,所以对行星命名时也沿用了这一惯例。 图1：恒星周围的可居住带（能保持液态水的区域）示意图。图中的蓝色部分即为不同质量恒星附近的可居住带，横坐标显示的是行星离恒星的距离（以日地距离为单位）,纵坐标是恒星的大小（以太阳质量为单位）。可见恒星越大，可居住带离它越远。 题图：2010年9月底宣告发现的宜居系外行星“格雷司581g"及其行星“家族”示意图。它围绕一颗红矮星“格雷司581"旋转。版权：ESO 然而，紧接着的2010年10月，在意大利都灵召开的一次学术会议上，质疑声陡然升级了。当时日内瓦天文台的弗朗西斯科·派普(Francesco Pepe)博士——他是欧洲南方天文台一个世界著名的国际系外行星搜寻研究组的一员，他们使用8米级望远镜上的“高精度视向速度行星搜寻仪”（HighAc-curacy Radial velocity Planet Searcher,下文简称“高精视向仪”）发现了众多行星一一声称他在“高精视向仪”的观测数据中，根本找不到丝毫蛛丝马迹表明这个“格雷司581g"确实存在！突然之间，那些沉浸在新发现带来的快乐中的人们被兜头泼了一盆凉水，格雷司581g，人们好不容易捕获的第一颗可能宜居的系外行星，它真的存在吗？
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"title": "超链接：“视向速度”寻星法"
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“格雷司581"这颗比太阳小许多的恒星，早已为研究系外行星的学者关注多年。通过称为“视向速度测量”的方法，人们已对它有了相当的了解。行星围绕恒星旋转的时候，它的引力会扰乱恒星自身在空间中的运行轨迹，使得恒星看上去围绕着它们的共同质心来回摆动。摆动速度通常只有几米每秒，比我们小时候跑50米的速度还低,但现代天文学使用的大型望远镜和高灵敏设备已经可以探测到距离几十光年之外的这种微小扰动，所凭借的就是被称为“多普勒效应”的现象。 当星体离我们远去时，我们测得的它的光谱将向红端移动，这就是天文学上常说的“红移”，反之则“蓝移”。视向速度越大，红移或蓝移的程度就越大，这就是多普勒效应。根据多普勒公式，测量出红移大小，就能计算出星体的视向速度大小。而如果我们把行星扰动恒星而引起的恒星视向速度变化测出来,就可以算出行星的质量以及它离恒星的距离。 图注：行星“格雷司581e”引起的恒星视向速度变化曲线。它的公转轨道几乎为正圆，因此得到的视向速度曲线接近正弦曲线。注意，红色的圆点是实际测量的数据点，而黑色的曲线是根据这些点归算出来的视向速度曲线。由于视向速度最大还不到3米/秒，因此测量误差其实是很大的，数据点并没有都位于这条曲线上。版权：ESO
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"title": "数据之争"
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“高精视向仪”小组从2005年以来，已经通过“视向速度测量”的方法在“格雷司581”周围发现了四颗行星。第一颗称为“格雷司581b”，距离恒星610万千米，质量和天王星差不多。其他两颗，“格雷司581c"和"格雷司581d"发现于2007年，质量在$5 { \sim } 7$倍地球质量之间，到恒星的距离分别为1050万千米和3920万千米。2009年，“高精视向仪"小组宣布发现第四颗行星“格雷司581e”，它是人类发现的最小的行星之一，质量只有地球的1.9倍，但是它离恒星只有440万千米，正饱受炽热星光的煎烤。这个行星世界里的所有行星到中央恒星的距离都比它们在太阳系的任意一个同类离太阳的距离近得多。不过由于“格雷司581”是一颗比太阳小上不少的恒星，更冷、更暗，因此它的行星系统也会相应地向里收缩，它周围适合液态水存在的地方也要比太阳系近得多。 出乎所有人意料的是，发现本文主角“格雷司581g”和它的第六颗行星兄弟“格雷司581f"（它的重量大约是地球的8倍，距离恒星11300万千米）的，不是历来一直为“格雷司581”家族编谱造册的欧洲南方天文台“高精视向仪”，而是美国凯克天文台的“高分光谱仪”。这还是这些年来其他研究组第一次在“格雷司581"系统中发现新行星，而且发现的还是一颗足以载入史册的行星！这已经足以导致纷争。 “高分光谱仪”组的斯蒂汶·沃格特教授对他们的发现充满信心，他说这颗行星只有在把“高分光谱仪”的多次观测结果（超过11年)和“高精视向仪”的数据相结合的时候，才会显露真身。获得的数据越多，研究的可靠性当然也就越高。“当听到弗朗西斯科·派普说他们只分析了高精视向仪”的数据而没有综合其他数据时，我感到很惊呀。我们已经很清楚了，你不可能仅凭‘高精视向仪”的数据就发现这颗行星。”沃格特教授说。 没错，就职于日内瓦天文台并且参与“高精视向仪”研究小组的成员克里斯多芬·路易斯(ChristopheLovis)博士也承认这一点。“我们在1O月的都灵会议上所发表的结论的依据确实只是“高精视向仪”数据，因为那时我们只有这些数据，但那已经包含了最新取得的数据，使得数据量增加了$5 0 \%$。尽管如此，我们仍然没有发现格雷司581g。”他说，“同时，我也试着结合他们的数据进行分析，但仍然没能找到这颗行星。” 两个小组的天文学家都是经验丰富的高手，他们发现的系外行星都超过了20颗，而且他们使用的设备都是目前地面上在视向速度测量方面最为灵敏的仪器。为什么他们会得出不同的结论？ 图2：“格雷司581”的行星系统与太阳系比较图（示意）。由于中央恒星更小、更暗，它的可居住带要比太阳系小得多，在水星轨道之内。版权：ESO 原因之一是天文学家们所说的“震动误差"(jitter)。在进行测量时，恒星并不是固定在空间保持不动的。它们本身也会震动，从它们核心传来的震动波会产生一个多普勒位移信号而且恒星黑子（就像太阳黑子一样)也会对视向速度测量产生干扰。这些信号构成了测量时的背景噪声，由于每颗恒星都不一样,产生的背景噪声也不一样，而我们对这些噪声却几乎一无所知。再加上仪器运行时本身也会产生干扰信号，也会叠加到震动误差中去。 “在结束一天的观测的时候，我们会测量震动误差，但是能进行量化的噪声信号很难达到$5 0 \%$。”英国赫特福郡大学(Univer-sity of Hertfordshire）的休·琼斯（Hugh Jones)教授介绍说，他是除这两个小组之外在行星搜寻领域的另一名卓有建树的学者。震动误差可能会结果起到巨大影响，对它估计过高会抹掉来自于小行星的微弱信号，而对它估计不足很可能会让你把背景噪声误认作行星。 “对于格雷司581g的存在之争，我觉得最大的问题可能是他们低估了背景噪声。”“高精视向仪”小组的路易斯如是说，“我们觉得数据显示的信号还是过于噜杂，还不能做出任何有关于行星的判断。因此我觉得他们太乐观了。”
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"title": "分析之争"
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行星轨道运动的开普勒定律告诉我们，所有的行星轨道都是椭圆。然而,对太阳系的行星而言，轨道全都很接近正圆。“高分光谱仪”小组认定“格雷司581”周围的所有行星轨道也都接近正圆，但是“高精视向仪”小组却指出行星“格雷司581d”的轨道是个很扁的椭圆。导致差别的原因是观测数据中存在一个“空相位"（phasegap）,而对它的不同处理会导致在确定行星轨道偏心率时得到不同的结论。 我们略费笔墨对此做些解释。一个沿正圆轨道绕行的行星，引起的恒星视向速度变化画成图像，就是一条标准的正弦曲线。而一颗非圆轨道行星，我们获得的曲线就会变形而偏离正弦，变得复杂一些。问题是，“格雷司581”的两颗行星“格雷司581d"和“格雷司581g”的轨道周期分别为67天和37天，二者的倍数都很接近于朔望月的半整数倍。因此，它们每次运行到轨道上某处附近的时候，就正好赶上满月而无法观测。由于 缺少这些天的观测数据，结果使得我们获得的视向速度曲线出现了一段空白，这就是“空相位”。这使得确定它们轨道是否正圆的准确性大大降低。“高精视向仪”研究组认为“格雷司581d"的轨道偏心率是0.4，尽管路易斯也承认，他本人并不清楚这个数据是否准确，但他同时也认为这一点在“格雷司581g"的争论中并不会起到决定性作用。然而沃格特发现，采用这个数值后，即使综合了两个小组的观测数据也无法找到“格雷司581g”的存在证据，因此他认为说“格雷司581d"的轨道偏心率为0.4是不对的。 “当你确定轨道的偏心率的时候，你说你理解那些正弦曲线的形状，但是信号这么微弱，我不认为你能客观地得到偏心率的大小。”沃格特说，“误差范围是如此之大，说偏心率为0也是合理的，因此我们采用了“奥卡姆剃刀’解（Occham'sRazor），也就是认为它的轨道具有最简单的形式，那就是正圆，除此之外，目前也没有更好的解决办法。而且这么做之后，整个数据处理过程都非常自洽。”（编译者注:Occham's Razor,又称“奥康的剃刀”,是由14世纪逻辑学家、圣方济各会修士威廉·奥卡姆(WilliamOccam，约1285年至1349年）提出。这个原理可简单理解为“如无必要,勿增实体”,即“简单有效原理”，切勿浪费较多东西去做用较少的东西同样可以做好的事情。) 这一做法得到了华盛顿卡耐基学院天文学家吉列姆·安嘉德·埃斯库德(Guille-motAngadaEscude）的支持，他在2010年早些时候曾撰写一篇论文预言存在一颗公转周期为37天的行星，当假定“格雷司581d"的轨道为正圆时，会发现这颗行星的信号被淹没在“格雷司581d"的信号中。这比沃格特他们宣布自己的发现要早得多。他后来又发表了一篇文章,表明他在综合两个小组的数据进行分析后，得到的结论倾向于存在这颗被命名为“格雷司581g"的行星。可是,如果在他的分析中添加进弗朗西斯在都灵会议时宣称引入的那60个最新数据后，这个倾向也可能发生变化，“高精视向仪”小组目前正在撰文对此进行阐述。对沃格特、琼斯或者其他系外行星搜寻者而言，很难对那些数据意味着什么做太多进一步的评论，然而沃格特也有他的杀手铜。 “他们会说当添加进这60个新的数据后，只要这颗行星真的存在，他们就能发现它。好吧，我们也做了一点事情。我们在拿到 ‘高精视向仪”数据后做了一个模拟，来预测如果对这颗行星多观测两个周期会得到什么样的数据（译者：即从已有数据预测出那60个新数据)。在模拟了几千次之后，我们得到的结论是，即使多了这60个数据，他们仍然无法仅凭自己的数据发现这颗行星，因此我对派普的说法（即加了这60个数据后他们应该也能找到这颗行星，如果它确实存在的话)持保留意见。直到他们把这60个新数据公布出来，让我们能独立地进行分析之前,这是我们能做的所有事情。”
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"title": "纷争之后"
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尽管这些争论听起来很不和谐，事实也确实不和谐，但这就是真实的科研工作。一旦出现了某个重要发现,各种严苛的审视会纷至查来,其他有着不同意见的研究组甘愿担受“不接受新发现”的恶名，也会站出来通过公开对话与发表论文和数据来维护自己的观点。而最终能解决这些争端的唯一王牌，就是更多的数据。遗憾的是，“格雷司581"系统里的众多行星，没有一颗能发生“凌星"的现象（即行星从恒星表面经过，观测凌星可获得另外一些宝贵参数），我们只能通过视向速度法来研究它。 处在风口浪尖的两个小组在接下来的几个月里还将继续对“格雷司581”的研究，同时，一些威力更大的精密仪器也在向着这个目标迈进。“高精视向仪”小组正在为欧洲南万大文台的8米望远镜量身定制新的岩质行星光谱观测方亲。卡耐基学院的保罗·巴特勒也在想方设法榨取6.5米口径麦哲伦望远镜上的行星搜寻光谱仪的探测极限,期望它能探测到小于1米/秒的视向速度信号。此外，沃格特自己也在研制可以自动搜索行星的仪器，将安置在加利福尼亚的利克天文台，在接下来的一年里利用这里的每个晴夜全力以赴地专事行星搜寻，而不像凯克望远镜，尽管威力巨大，但它同时也还承担着更多天文学家的其他领域观测课题。这些设备不仅将大大提高观测精度，找到更小的系外行星，还会凭借拉网式巡天寻获更多的系外行星。因此，不管“格雷司581g"是否真的存在，更多更可能宜居的系外行星必将进入我们的视野，而且这个日子注定不会太远。臂如，在另一颗红矮星格雷司436附近,很可能也存在一个宜居世界，目前这两个论战得不可开交的小组都在寻求合作,确认这里是否也有一颗宜居行星。而像这样的候选恒星，人们已经找到了300颗。 “格雷司581g"的故事还远没有结束。“如果它仅仅是一颗行星，没有人会关注它，但是这颗行星与众不同，承载了人们太多期待。”沃格特说，“对于公布这个发现，我们历经了长时间的畴鳍和挣扎，我们也很清楚它可能引起的反响。我想我们需要槟弃所有成见通力合作，苛刻地审视所有数据和工作，因为我们能做的已达到了自己的极限。”A （责任编辑李良） 图3：太空美术画：行星“格雷司581g"上的世界。
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"title": "木星大气探秘"
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口韩新岁 仰望夜空观察木星，其亮度仅次于太阳、月球和金星（有的时候，木星会比火星稍暗，但有时却要比金星还要亮)。木星在太阳系的八颗行星中体积和质量堪称最大，以此有行星王子之称。木星质量是其它七行星总和的2.5倍还多，地球上的物体只要获得11.2千米/秒的速度就能飞离地球，而木星上的物体必须具有60千米／秒的速度才能摆脱木星的吸引力逃离木星。木星是一个没有固体表面的星球，表面充满液态的氢。 木星的质量是地球的 318 倍，而体积则是地球的 1321 倍。木星是太阳系中自转最快的行星，它自转一圈只而要9小时50分，所以木星并不是正球形的，而是两极稍扁平,赤道略凸出。木星的磁场也是最强的，它比地球磁场强20～40倍。木星以最快的速度在旋转，带着包裹它的大气一起牵扯着呼啸奔腾，大气猛烈的运动状况，使得太阳系中其他行星均望尘莫及。 放子探测器探测木星大气
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"title": "大气形态丰富多彩"
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木星的最外层则是由普通的分子氢气及氨气组成，也就是木星的大气层，我们肉眼所看到的木星表面就是这一厚层大气的最顶部；木星大气中还有微量的水、二氧化碳、甲烷、乙炔、乙烷和磷化氢等简单分子。通过精良的望远镜观察木星，它真是一颗漂亮的星球—被美丽的云带覆盖或缠绕着，其中有长条的云带，有雕花般的云波，螺旋状的云团。它们有的是红色的，有的是棕色的，还有蓝色和白色的。这些云交织在一起，构成大理石般的图案。 木星蓝色的云是水汽云，它在对流层中的位置最低，温度最高。深棕色的云带位置高些，温度也低些，它们由大量的氢硫化物和其他硫化物组成。因为有硫，它们变成棕色或黄色。在深色硫化物组成。因为有硫，它们变成棕色或黄色。在深色硫化云之上的白色，形成大亮条区，这类云位置很高，是由氨的冰晶构成的。 木星具有平行于纬线方向的宽广高速风带，每个相邻风带的风向都相反。各风带的化学组成及温度略有差异，使得木星表面呈现出带状色彩的外观，颜色较淡的称为“区"（zones）而较深的则称为“带"(belts)。木星的带纹一即风带为人所知已有一段时间了，但是在风带边界的复杂旋风却是由旅行者探测器首次发现。后来伽利略号大气探测器的数据显示木星的风速可高达每小时400米，远比预期中的快得多，而且会下窜到探测器能侦测的深度以下，可能下窜达数百公里深。研究也发现木星的大气相当动荡，表示木星风主要是受其内部的热驱动，不像地球的天气变化是由太阳的热驱动。 在地球上由于各地接受到太阳热量不同，使得极地冷、赤道暖，南北向的冷暖空气就互相流动起来。木星大气的移动，只有东西两个方向，这是由木星高速旋转驱动的。环绕木星的每一条云带，都以不同的速度在流动。大部分与木星旋转方向一致。速度最快的是环绕木星深色赤道的深色云带，时速大约500千米。向西移动的云带速度也很可观，每小时有200千米，木星上深浅交织的云带以东西向流动着，它们互相摩擦，在云带中造成旋涡状和波状的乱流。 木星云带绚丽多彩,表明木星大气有着十分活跃的化学反应。在探测器拍摄的木星照片上，可以看到木星大气明暗交错的云带图形。从南极区到北极区依稀可瓣17个云区或云带。它们的颜色、亮度均不相同，也许是氨晶体所组成：褐色云带的云层要深些，温度稍高，因而大气向下流动；蓝色部分则显然是顶端云层中的宽洞，通过这些空隙，方可看到晴朗的天空。蓝云的温度最高，红云的温度最低。
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{
"title": "被扰动的木星大气"
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美国宇航局旅行者1号探测器1979年发现木星被厚达1000千米的浓厚气体所包裹。木星大气深处有水蒸气，但其总量比氢气少。另外还有氨、氨、甲烷、氢的硫化物和磷化物等。木星表面的重力加速度高达26米/秒²,是地球的2.6倍。强大的引力吸引气体，使气体不能逃脱，就连最轻的氢和氮也能保持住。木星表面温度约是木星的表面温度约110开，平均温度约150开，但它的核心温度据推测约在3.05万摄氏度或更高。 旅行者1号发回的照片使人清晰地看到，著名的木星“大红斑”（Great Red Spot)酷似一个以逆时针方向旋转的巨大漩涡,其浩瀚宽阔足以容纳几个地球。大红斑是位于赤道南侧、长达2万多千米、宽约1.1万千米的一个红色卵形区域。从照片上还可以分辨出一些环状结构。经仔细研究后,科学家们认为在木星的表面覆盖着厚厚的云层，大红斑是耸立于高空、嵌在云层中的强大旋风，或是一团激烈上升的气流所形成的。根据有的学者判断，,大红斑是一个很冷的结构。令人不解的是,如果按平衡状态而言,所有的云彩都应该是白色的,只有当化学平衡被破坏后,才会出现不同的颜色。那么，是什么破坏了化学平衡呢？科学家们推测，可能是荷电粒子、高能光子、闪电，或是沿垂直方向穿过不同温度区域的快速物质运动。 在木星上类似大红斑的特征还有一些，臂如在大红斑的偏南处，有3个白色卵形结构,它们首次出现于1938年。另外，1972年,地面观测发现木星的北半球上出现一个小红斑，18个月以后美国先驱者10号探测器到达木星时，发现其形状和大小几乎同大红斑相似。过了一年,先驱者11号探测器经过木星时，这个红斑竟踪迹皆无,看来这个红斑只存在了两年左右。木星上的斑状结构一般持续几个月或几年，它们的共同特点是在北半球作顺时针方向旋转，在南半球作逆时针旋转。气流从中心缓慢地涌出，然后在边缘沉降，遂形成椭圆形状。它们相当于地球上的风暴，不过规模要大得多，持续时间也长得多。 驱动木星大气狂暴运动的发动机应该在木星中心。从木星大气最外层的云体往下深达几千千米的地方是灼热的氢核，这个氢核在不断地爆炸着。木星就像太阳系中的一颗氢弹。地核外的气体给核施加的压力是地球大气压的400万倍。当氢核受到这么强大的力挤压而收缩的时候，就会释放出大量的热。于是，大气层沸腾起来；高层的云体加热，出现扰动和翻滚；一部分热量穿过大气层运往宇宙空间。天文学家测出，木星支出热量比它从太阳那里吸收的多1倍。木星虽然能发光发热，却不是一颗明亮的星，它仅仅闪烁着昏暗模糊的光线，这是因为它被深厚的大气层包围着的缘故。 地球上风云雨雪的大气现象都发生在对流层里。这一层位于整个大气层的底部,约15千米厚,强烈的垂直对流在这一层里进行着。木星也有与地球类似的对流层，不过它在大气的顶部,约90千米厚。在那里，雷鸣电闪、暴风骤雨经 Jupiter's SEB Outbreak Gemini North/NIRI 18Nov2010 2010年初，出乎意外的是较暗的木星南赤道带(SEB)消失了，10个月后该云带再次出现在木星上。这是美国地面大型望远镜拍摄的木星远红外影像，描绘了在假色红光下，一次强烈的暴风系统活跃在再现的暗带上空。 美国宇航局的“旅行者”号探测器和“伽利略”号探测器都曾向地球发回美丽的木星大红斑图片 木星上两个巨大风暴几乎碰撞。这张由夏威夷双子天文台2006年8月拍摄的假色红外波段影像中可看到，红斑被显示为白色，因为它顶端的云层位于其它云的上部。蓝色代表的是比白色云层低的云层，而红色的云层高度最低。较小的红斑，有时候被称为“小红斑”。如果两个木星飓风继续存在，随着它们以不同的速率绕行木星，在以后数年里它们将再次靠近对方。 （左图）哈勃空间望远镜在2008年5月拍摄的木星三个红斑，右侧为著名的大红斑，直径几乎是地球直径的两倍，最近形成的红斑位于最左侧（西），它与大红斑一起位于同一个云带内，并且正慢慢向它移动。 （右图）哈勃空间望远镜特写照片：其中突出了木星古老的旋涡风暴系统一一大红斑，照片上还记录下两个新生风暴系统的演化过程，它们成型之后也有类似的较小的“小红斑”（位于底部），还有更小的幼红斑”。小红斑是在2006年形成的，而幼红斑是在2008年初发现。在2008年7月8日拍摄的图像中，箭头所指的就是颜色泛白、形状扭曲了的“幼红斑”，它位于照片右侧。 常发生看。木星云顶极为寒冷，温度低到$- 1 5 9 ^ { \circ } \mathrm { C }$。但是有趣的是，温度随远离云顶而迅速增高。在对流层的底部，已有$4 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$的高温。到900千米时，温度已高达1700多摄氏度，大部分的氢气都成了炽热的流体。
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"title": "“伽利略号”飞探木星"
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1989年10月18日美国宇航局的阿特兰蒂斯号航天飞机把价值15亿美元的“伽利略"木星探测器带上太空并施放入轨，在太空旅行6年之后，于1995年到达木星附近空间。“伽利略”木星探测器重2718干克，由轨道器和子探测器组成，其中带有测量大气化学成分的中性质谱仪等仪器的子探测器，于1995年7月13日与轨道器分离，它于同年12月8日以$1 7 \times 1 0 ^ { 4 }$干米/小时速度进入木星大气层。 “伽利略”号的主要目标是在进入木星旋转的轨道后，保持对木星的观测。它能使天文学家在这个直径142000多千米的星球上,分辨出小至$2 \sim 3$各米的细节。特别是“伽俐略"号还能向木星大气发射小型子探测器，子探测器进入木星大气后，在下降途中不断发回木星大气各种特征的更详细、具体的信息。子探测器到达气压为$2 0 \sim 3 0$个地球大气压的深处，在被大气压毁坏之前，它持续工作了约75分钟，在木星大气层中飞行考察的这75分钟里，它向运行在$2 0 \times 1 0 ^ { 4 }$千米高的轨道器发回了探测数据，然后再由轨道器把数据发回地球。 来自伽利略号的木星大气数据探测到了云层下150干米处。这是人类首次对木星大气近距离测量。子探测器收集了木星大气的化学成分、压力、辐射强度、风速、温度、雷电和云层高度等数据，发现木星的大气层上层里存在水上升和下降的现象，使紧连着沙漠般干燥的云层里产生雷暴活动。伽俐略号发回的照片清晰度将远远超过了“旅行者”号发回的图象。伽利略号发现，木星大气中有强烈的狂风和瑞流，风速为530千米每小时，这可能是由木星深处释放的热量造成；伽利略号大气探测器的资料显示，木星大气中的水比预期的少很多。原本预期木星大气中含氧的比例会是太阳的2倍，而以与氢化合成水的形式存在，但实际上却是比太阳的含量还少。另一个惊人的发现则是大气最高层的高温与高密度。看来，木星大气比预料的干燥，缺少含水量 丰富的云。2003年9月21日12时49分，完成使命的伽利略号探测器脱离轨道，冲入了木星风暴中“寿终正寝”。
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{
"title": "神奇的大红斑"
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天文学家从17世纪中叶就开始对木星大红斑进行时断时续的观测。三百多年来，科学家们已经对木星大红斑进行了无数次的观测，对于其结构的连续观测可以追溯到19世纪。1879年以后，开始对它进行连连续的记录。人们发现它在$1 8 7 9 \sim 1 8 8 2$年，$1 8 9 3 \sim 1 8 9 4$年，$1 9 0 3 \sim 1 9 0 7$年, $1 9 1 1 \sim 1 9 1 4$年，$1 9 1 9 \sim$ 1920年，$1 9 2 6 \sim 1 9 2 7$年，特别是在$1 9 3 6 \sim 1 9 3 7$年，$1 9 6 1 \sim$ 1968 年，以及$1 9 7 3 \sim 1 9 7 4$年这些年代中，变得显眼和色彩艳丽。在其他时间，显得暗淡，只略微带红，有时只有红斑的轮廓。 据国外媒体2010年3月报道，木星大红斑是目前太阳系最强大也是时间持续最长的反气旋风暴，体积约有3个地球大，而它的存在时间至少有340年之久。科学家格林·奥尔顿(Glenn Orton）领导一个科学研究小组发现了迄今为止太阳系中规模最大的一次红斑爆发现象。奥尔顿表示，我们之前一直认为木星大红斑只有一个简单的圆体结构，但是这次最新的研究成果显示其内部的结构体系其实非常复杂。根据最新的观测结果显示，科学家发现木星大红斑中红色最明显的区域印证了冷风暴系统内部存在热核心的理论；而观测图像中风暴边缘深色的线条显示出风暴爆发所释放出的气体正在向星球的内部漫延。奥尔顿表示，这次所得到的观测结果让人类第一次了解了木星大红斑爆发过程中一系列的细节变化，与此同时，科学家们也据此认为这个太阳系中最著名的风暴系统存在一种“环流模式”。 科学家这次能得到最新的木星大红斑热成像图要归功于欧洲南方天文台安装在智利境内的大型天文望远镜和同样安装在智利境内的8米双子南座望远镜，以及日本国家天文台安装在夏威夷的昂星望远镜。20世纪90年代初期，美国的伽利略号探测器曾经向地球发回过有关木星大红斑的图片，而这一次科学家获得的图像无论在清晰度还是在覆盖范围上都大大超越了伽利略号所发回的图片数据。 欢洲南方天文台在其大型天文望远镜上安装了一种名叫VISIR的装置，这种装置可以帮助天文学家准确地测量出了风暴 木星局部照片上橙红色区域的温度要比周围高出三到四摄氏度 周围的温度、悬浮颗粒以及氨气含量，其中每一项参数都能够告诉我们在风暴内部的天气以及环流模式的变化。科学家利用这次最新得到的数据与以往利用VISIR所观测到的数据进行结合，最终揭开了即使在遇到乱流、气候剧变以及遭遇反气旋之后，风暴内部依然能够保持稳定的奥秘。 另一位参与此项研究的科学家利·费来彻（LeighFletch-er)表示，让我们感到惊的是一一木星照片上橙红色区域的温度要比周围高出三到四摄氏度。费来彻所指出的这种温度的差异并不多见，但是其已经足够引起风暴中心的气流进行顺时针方向的环流运动。在木星的其他区域，这种温度的差异可以影响风速以及云团造型的变化。费来彻表示，“通过这次研究，我们第一次了解到环境（包括温度、风速、气压等等）与木星大红斑颜色的变化有着密切的联系。目前我们还不能确切地知道究竟是何种原因导致风暴内部颜色的差异，但是现在能确定的是这与周围环境的变化有很大的关系。”
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"title": "木星极光产生原因"
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1979年，旅行者1号率先发现了木星的极光；20世纪90年代,哈勃太空望远镜的紫外照相机拍下了翻腾的光芒，比地球上可见的任何光线都要强上数千倍，而X射线天文台则看到了 比地球还要大的极光带和光慢。据美国媒体2005年3月21日报道，美国马歇尔航天飞行中心的天文学家罗恩·埃尔斯奈与其同行近日公布的一项研究结果称，他们已经揭开了木星极光之谜。该中心的科学家们进行此项研究的所有依据都来源于“钱德拉X射线轨道望远镜和哈勃空间望远镜提供的数据资料。科学家们表示，木星极光的强度是地球极光强度的上千倍，而且木星极光形成的原理也有别于地球和土星极光。 研究者解释了其中的差异：地球上最强烈的极光活动是由太阳风暴产生的，太阳上的爆发把数十亿吨的气体云向太空抛射而来，并在几天后击中地球；带电粒子降落到上层大气中，使空气发出红色、绿色和紫色的辉光；而木星极光并不需要太阳，因为木星可以自己发出光线。木星大约每10小时绕轴自转一周，拖曳着行星周围的磁场。众所周知，一个旋转的磁体是产生数伏特电压的绝佳途径，这也是交流电电动机的基本原理。木星的自转在极点周围产生了1000万伏特的电压。木星的极区与电流作用而有爆发现象，这为无休止的木星极光架设了舞台。木星极区电场援取着感受到的所有带电粒子，并使其猛冲入大气中。冲入的粒子可以是来自太阳的，即太阳风也是木星极光形成的一个诱因，但它却并不是主要原因。 考虑到木星附近有另一个更加丰产的粒子源：遍布火山的木卫一，后者向木星旋转的磁场中喷涌出氧离子和硫离子( $0 ^ { + }$和$\mathsf { S } ^ { + }$ )。这些离子以某种方式到达木星极地，那里的电场使它们飞奔向下方的行星。科学家解释道，在进入大气之时，首先，所冲入环境中的分子会剥去它们的电子，但随着它们速度的减慢，它们开始夺回电子。“带电粒子反应"产生了强烈的X射线极光。 研究者认为，木星极光的形成很可能有其特殊的机制。木星本身拥有自己的强大带电粒子源一一来源于木卫一的火山喷发物，当这种带电粒子闯入木星强磁场中时，会在木星两极地区被加速到非常高的速度，这些高速高能粒子与木星大气层相碰撞后便在木星大气中形成壮观的极光景象。也正是出于此原因，科学家们才能经常拍摄到木星上电流强度比地球闪电高成百上干倍的“木星闪电”。而且，木星极光发生时常伴有强烈的X射线辐射，这也极大地方便了科学家们对木星极光的研究和分析。$J _ { \pm } |$ （责任编辑李良） （左图）美国的钱德拉X射线天文台观测到的极光，紫色的光环就是木星的X射线极光。极光的能量强度是地球极光的数百倍。钱德拉望远镜已经多次捕捉到木星的X射线极光，此图片背景图是哈勃太空望远镜同期拍摄的光学照片。（右图）哈勃空间望远镜拍摄的木星极光特写照片
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"title": "诗意的星河 （十四）诗人笔下的特殊天象：新星、超新星、景星"
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口王玉民 遍览古人在各种典籍中对种种天象及其占卜的描述，很容易发现这样一个事实：把种种天象用于占卜时，总是吉兆的占卜少，凶兆的占卜多，而纯为吉兆的“特异"天象，更是如凤毛麟角。这种现象与人们在社会实践中的心理期望是同步的：通常一件事情进展顺利时，人们总认为这是“理所应当”，而进展不顺利时，人们就大为震惊或恼火，去求助于占卜了，所以占卜给人的感觉总是“凶多吉少”。 不过纯为吉兆的“特异”天象，虽如凤毛麟角，但还是有的，古人统称之为“瑞星”，比如周伯星（一种超新星）、景星、老人星等，在古代诗词中也能找到一些有关的描写，本讲我们就从这些“瑞星”出发，从诗词中看一看古人是怎么认识这些天象的。当然，古代把新星、超新星和彗星等统称“客星”，这也使新星、超新星多少沾上一些“灾异”的色彩,不管怎样，这一讲我们就把描写新星、超新星、景星等等的诗句拿来研究鉴赏一番吧！
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"title": "新星、超新星"
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新星、超新星都是爆发变星，它们的前身通常都是肉眼看不见的恒星，新星爆发时，亮度可以在几天内增加上万倍（变化 $9 \sim 1 2$个星等），然后在几个月或几年内慢慢恢复原状；而超新星亮度可以增加上千万乃至上亿倍（变化超过17个星等），然后在一年或几年后渐渐消失。过去在西方，新星、超新星都称作nova,意思是“新的"星，之所以取这样的名字，是因为它们总是在天空无星的背景间突然出现，很像是一颗“新生”的星。现在我们知道，新星可能是密近双星中的热星吸积了太多的富氢物质，最后点火爆发形成的，它会周期出现，并非“新生"的星；至于超新星，多半是大质量恒星燃料耗尽后“回光返照”式的猛烈爆发，更不是“新生”的星。而它们之间的光度区别，是上世纪30年代德国天文学家巴德等人发现的，因为后者爆发得更猛烈，被分出来命名为“supernova”，译成汉语，就自然分别译成“新星”、“超新星”了。 不过,查找中国的史料，在殷商时期的甲骨卜辞中,就有“七日己已夕，有新大星并火”的记载了，据考证，这“新大星”，就是一颗新星，甚至可能是超新星。 不过，后来我们的祖先却没有继续使用这种名称，而是用“客星”称呼它们。“客星”包括彗星，也包括新星，总之，凡是新出现的，然后像做客一样，过一段时间又消失的星体都可以叫“客 1006年5月1日子夜在开封看到的周伯星示意图 星”。因此，古代的新星、超新星记录，实际是与彗星混在一起的，很难分辨辩。这样，新星、超新星算不算“瑞星”，也大打折扣了。在诗文中提到这些天象时，主要用于比喻或抒情，凡提到“客星”，其意思多半很笼统，很像是彗星，但如果背景明显是写吉祥的，就可能是新星了。如清代思想家、文学家龚自珍所写的组诗《己亥杂诗》中有这样两首，其中提到了“客星”： 联步朝天笑语馨，佩声耳畔尚冷冷。遥知下界乾象,此夕银潢少客星。（《四十三》） 客星烂烂照天潢，许署头衔著作郎。翠墨未千仙字蚀，云烟半榻掖门旁。（《五十一》 这里的“客星”皆是赞许之意，前一首诗写他和皇宫满族官员在一起，因此以客自许，故用“客星”自比，并说：且看下界的人们观看天象，银河间少了一颗客星，那正是我啊！ 后一首诗还是写他在朝廷做官的情景，以“客星烂烂"起笔，表现了诗人的自负情态。看来，这两颗“客星”，指的都应该是新星或超新星，当然这都是作比，不是实写。 不过，古代星占书上，总把一种“大而色黄，煌煌然”的客星称作“周伯星”，认为“所见之国大昌”，是大吉的星。据考证，这“周伯星"就是超新星（公元1006年出现的超新星就被多种史料记为“周伯星”）。明代开国元勋刘基在其诗《上云乐》中曾用漫谈的笔调写道：
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"title": "鬼舆占星气，指斥王蓬絮，周伯老子无所藏匿其祥灾。"
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老胡不识金木水火土,但见昊天森列众光怪，大者如击，小者如杯。·……… 其中的“鬼舆"指二十八宿中的鬼宿，其内部有一著名的星团一一鬼宿星团，因又小又暗，在晴朗的夜间肉眼勉强可见，像一团云气，又像“王蓬絮”（一种模糊的彗星）。“周伯”、“老子”都是指客星。后几句是嘲笑胡人连行星都不认识。刘基精通星占，所以在诗中能够随手写出这些很专业的用语。 明代文人孙承恩，在其流传的《文简集》有《星变》一诗，描写了一颗怪星的出现，据今人考证，他记录的就是公元1572年出 现的超新星，全诗如下： 五夜天无云，列宿繁以张。仰见东北隅，怪事发异常。一星光煜煜，芒吐数尺长。上扫天心中，斗柄争低昂。河汉影清浅，月色黯无光。众星见稀疏，独与太白当。吾闻天垂象,感召非香茫。历考往牌中，,为训亦昭彰。仰惟吾圣君，秉心契陶唐。夙夜勤万几,四海冀时康。灾变异何为，此理谁能详。三岁三见之,简册所未尝。草茅杞人忧，时时热衷肠。巫成不可问，天道信钜量。矫首玄穹，俯然心傍。 他在一天夜里，突然看见东北方向的天空有一件怪事：一颗明亮的星星出现在那里，其光芒长达数尺（好几“度”）。这天的月色暗淡无光（估计是一弯新月），连银河都看得见，但此星一出，竟然使众星稀疏，因为它的亮度可以和金星相比！ 后面就是诗人发的感慨了，这种感慨几乎是每个诗人描写异常天象时都要有的一个程序，这与其说是他们“忧国忧民”，不如说是“天人合一”思想的根深蒂固。对这些句子我们不再分析，只是其中的“三岁三见之”很重要，说明这颗怪星出现持续的时间长达三年。 超新星爆发 超新星1987A爆发前后的照片 1572年的超新星，史称“第谷超新星”，因为丹麦天文学家第谷于1572年11月11日对它首次观测并作了详细的研究。但中国的记录比他的记录还要早3天，在《明神宗实录》中是这样记载的：隆庆“六年十月初三（公元1572年11月8日）夜，客星见于东北方，如弹丸，出阁道旁壁宿度（今仙后座），渐微芒有光，历十九日，王申夜，其星赤黄色，大如盏，光芒四出。…···万历元年二月光始渐微。至二年四月乃没。” 这个记录和诗中的描写非常吻合，最早出现的方位都是在“东北方”，亮度与“太白”相当，是$- 4 \sim - 5$等，而“大如盏”，是$- 5 \sim - 7$等，至万历二年四月消失，也是经历了3年。唯一有些不吻合的地方是孙承恩的卒年是1561年，如果这首诗是孙承恩亲手所写，那他看到的就不会是第谷超新星。但孙承恩在世的年代，按其他史料记载，天上又没有出现过如此明亮的超新星。《文简集》是孙承恩的门人在他去世后20年才编成的，所以《星变》很有可能是他的门人所作，被窜入集中，而看“三罗三见之”这样的句子，这首诗也像是后来追记的。 明代另一位文人赵访所作的《黄星行》，也记录了一颗怪星，很像是超新星： 八月十五夜未央，中天皓月悬清光。大星稀少小星没，出门四顾山苍苍。我生不读甘石书,但见一星明且黄。今宵不见儿童怪,应随斗柄西山外。石桥徙倚闻幽香,荷叶团团大如盖。黄星明夜应复来，清露为酒荷为杯。举杯漫与黄星寿，自古昆明有劫灰。 这颗星是他在八月十五的一个中秋之夜，出外行走时看到的，它又亮又黄，十分引人注目。不过赵因“不读甘石书”，不太懂得天象，所以没有作太多的描述和感叹。赵访的生卒年月为$1 3 1 9 \sim 1 3 6 9$年，几乎只能算是元朝人，所以这颗星不可能是1572年超新星，也许是另一颗超新星呢？现在还找不到其他的旁证，只得存疑了。
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"title": "景星"
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景星是一种很著名的瑞星，这种天象很被人推票，所以各地有很多景观、地貌用“景星”命名，如景星寺、景星观、景星亭、景星岩、景星山等，取名“景星”的人也不少。 那么景星究竟是怎么样的一种天象呢？《史记·天官书》说：“天晴而见景星，景星者，德星也，其状无常，常出有道之国。”“天晴”才能看到，可见景星是很暗弱的。《开元占经》说：“景星大而中空。”看来景星是个“有视面”的天体，而且“中空”。《瑞应图》说：“景星者，大星也，状如半月，生于嗨朔，助月为明”。它的形状像半个月亮，出现于农历月的月末或月初，可以帮助月亮增加光亮。 综合这些描述，我们分析，景星到底是什么呢？原来，它就是月亮的“灰光”。 在农历初三、初四的晴朗傍晚，我们看西天暮霭中细细的娥眉新月时，有时会发现，月面的阴影部分，也朦胧可见，透着淡淡 的微光，仿佛那弯新月在抱着上月那不肯消失的圆月那样，民间对它有个形象的称呼：“新月抱旧月”。这“旧月”，就是古人说的“景星”。 唐代流传有《景星见赋》： 观其象，高而远,质明而微,如曙灯之欲灭,若秋萤之不飞。夜则出焉，丽乾元以发彩，登而隐也，让太阳而藏辉。…… 若云开天碧，昭然可睹,炳如金栗,灿若银烁,煌煌其明,烂烂其色。 赋很形象地写出了景星的特点，弯弯的月牙与大半个薄纱般透明的“灰光”合在一起，像浮在夜空里的球，确实“高而远，质明而微”，很有立体感。猛一看，像油将耗尽的灯一样半明半暗，又像定格在天空的一只朦胧的萤火虫微微发光。 那么月亮的“灰光”是怎么形成的呢？道理很简单，就是我们地球把它“照亮”的。朔日前后，月球的黑暗部分正对着地球的白昼部分，我们知道，地球比月球大得多，反射阳光的能力也比月球强得多，在望夜，我们在地球上尚能看到满地胶洁的月光，那么在月球上的“望夜”，看到的“地光”就非常明亮了一一据弗拉马利翁推算的结果，那“地光”是这地面“月光”的45倍，我们在月球上完全可以借助它读书写字。从地球上看去，月面上如此明亮的“夜景"在合适的条件下（天气晴朗，弯月很细，薄暮也足够 古书《祥异绘图集注》中的景星图 景星——新月抱旧月 暗时)就会被我们看到。 古人有些写景星的诗句，写得很明白，可以间接证实我们关于景星就是月亮“灰光"的判断。南宋名臣包恢（包拯的后裔)有诗《寿家君克堂先生》： 良月四之日，景物何多奇。露洗宇四静，月抹天一涯。景星助月夜,光入清溪湄。奎星照江南，人文良在兹。昔为西长庚,梦与斯人期。今为南极老，微云淡庞眉。际此小春日，胜彼芳春时。桃梅妙生意,微吐三五枝。 在初春，一个农历初四的晚上，天朗气清，碧空如洗，西天是一抹弯月，诗人看到了景星，这景星助月为明，映照在清溪之滨。诗中又写到了奎星、长庚星、南极老人星，奎星是文曲星（本是魁星，后来常被人们与奎星相混）,南极老人是寿星，都是吉星，长庚星在很多时候也是吉星。诗人用四种祥瑞的天象为自己的父亲祝寿，可见很有“宇宙意识”。 有些诗句,或写出景星的位置，或写出景星的祥瑞： 昔者之别今何如，景星夜粲东南隅。（明·刘崧《醉歌行赠周仲常归九江》） 圣世休祥见景星，曾闻瑞日庆云生。（北宋·阮阅《郴江百咏·景星观》，休，吉庆；瑞日、庆云也都是吉祥天象） 木铎声中天降福，景星光里地无灾。（唐·贯休《蜀王入大慈寺听讲》,木铎，古代宣布政令时，巡行振鸣的一种木舌的铜铃)
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{
"title": "三国时期魏国诗人麋元有《长歌行》："
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静夜不能,耳听众禽鸣。大城育狐兔,高镛多鸟声。坏宇何骞廓,宿屋邪草生。中心感时物,抚剑下前庭。倘祥於阶际，景星一何明。仰首观灵宿,北辰奋休荣。 诗先写动乱时代城市的荒无人迹，然后诗人抬头望去，景星 正在天空闪耀，顿时倍感振奋，表现了诗人试图建功立业的使命感，也表明“天下大乱达到天下大治”的时候已经不远了。南宋大诗人杨万里有小诗《过景星山》： 山头孤立玉伶停，天上何年堕景星。四面万峰非不峻,如何只是一峰青？ 诗人说，这个孤高箕立的山头名“景星山”，那么一定是哪年景星从天而坠形成的了？一一看来这景星山的植被很好，于是诗人接着说：四周的山峰也都够壮美的，为什么唯独景星山这样青翠？——诗中没回答，但答案明显包含其中：当然是景星的祥瑞灵气导致的了！ 除了周伯星、景星之外，古人常认为“含誉星”也是吉星（清·翁叔元有“却看星象书含誉，应有花名赐太平”诗句)。另外，一些恒星，如前面诗中出现的奎星（魁星）、老人星等也都是吉星，这些我们放到“星座"内容中再去详细讲述。A (责任编辑张恩红） 本文作者在圆明园内杨万里塑像前的留影 在简说汉代畴人与历法天仪故事里，于本文中篇，将向大家聊一下汉代中、后期两部著名的历法《太初历》与《三统历》，以及其历法主编落下闷与刘歆等人的故事
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"title": "一.落下闷与《太初历》的故事"
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在汉武帝当政时候，出了一位杰出的民间天文学家和历算学家落下（约公元前$1 5 6 \sim$公元前87年），他姓落下，名闷，字长公，巴郡阅中（今四川省阅中市)人。 据传说，落下闷的祖先是金落下（又叫金二伯。那还是远在蛮荒时代，金落下爱上了西陵国首领美女螺（1éi读雷）祖。螺祖与岐水部落首领黄帝成婚，并要将西陵部落与黄帝部落合并。金落下不甘心，便去行刺黄帝，但未成功，从西陵国（大约包括川北及与陕西、甘肃、青海接壤部分)逃走到巴郡阅中，隐姓埋名，将名字落下作为姓氏。金落下通晓天文星象，并将这些知识带到了阅中，传教子孙并世代相传了下来,到落下阀时已经是100余代了。 落下闷自小就对天空充满了浓厚的兴趣，常在晚间面对闪闪的星星，向长辈们询问、请教，来求解心中的宇宙谜团，再向小伙伴讲述那些从大人那里听到的与星空有关的故事与传说。 他少年时多数是生活在乡间，在较为僻静的条件下，醉心于天象观察，将观测心得刻记在竹简和石板之上。 步入青年,他又经常游学在巴蜀大地 上，拜师访友，在祖传的基础上，在巴蜀之地大量收集天文历数。因为在巴蜀还有周代官吏学者(chang读常)弘留下的天文历数之学。据说大约在周敬王时，熟知天历的丧弘，被贬来到巴蜀并在此地终老，他也将天文历数之学普及、宣传于巴蜀，并且得到传承和发展。巴蜀这种“多有畴人（懂得天文历数的人）"的环境，非常有利于落下闷求得天文、历法、算术等知识，并能实地练习观天测算、运用圭仪衡表窥天度量，成为巴蜀地区的“博学”之士。 正因为落下闷通晓天文历算妙术，当 阅中观星楼 汉武帝于元封年间下诏广泛征聘民间天文学家改革历法时，在同乡礁隆的推荐下，他应诏参与朝廷改历。 有关如何制定《太初历》的故事，古籍中有点记载，民间也有一些传说。 汉初承秦制，张苍主张《颛项历》（见本刊2010第5期《聊三·下篇：汉初承秦历颛项》)，到武帝时，《颛项历》由于长时间的积累之差，与天象不合拍了，甚至出现“朔晦月见弦望满亏多非是”的情况。汉武帝刘彻采纳太史令司马迁等人的建议，开始了在历法发展史上具有较大投入的改历工作。 落下闷奉诏从四川跋山涉水，经千里之行来到了京城长安（今陕西西安）,便与朝廷召集来的民间天文学家唐都等制历人员一起投入其业。他们标定准线，立好白天测时用的日暑仪，刻划夜间测时用的漏仪之度数，跟踪测量廿八星宿入宿度及有关星间角距离，为确定月初和月末的时间提供依据。 有实测天文数据和理论计算基础的落下闷,提出了自己的改历方案。而汉都宫廷的大多天文官吏，对这位来自偏僻乡间的天文“民科”并不看得上眼。于此同时，云集在京城的天历高手，含民间天文学家和官方天文学家共20余人都各有方案，相持不下。经过激烈的争论，最后形成了18家不同的历法。落下闷力辩群雄，又经过大家的观测及运算，加上官方的天文专家陈平与落下闷的算法有相同之处，都属于$^ { \prime \prime } 8 1$分律历”，最后落下闷、陈平的历法方案得以采纳。于元封七年（公元前104年颁行，并改元封七年为太初元年，称新历为《太初历》。 而落下闷的方案获取武帝与天文历数大家的最后认可，不仅是“以律起历”与邓平的81分律历合拍，更重要的是与落下闷有精妙的观测仪器和提供较为准确的数据分不开的。正如《汉书·律历志》所载：“阀运算转历，其法以律起历，日律容一（yué读月古计量单位),积八十一寸………于是皆观新星度日月行，更以推算如闷、平法"等。 为测得准确观天数据，落下闷制作出浑仪，为《太初历》的制定提供了相对精确的观测条件。接着便是普及使用这些仪器，落下阀又从长安到洛阳运用浑天观测，获得有关数据，为《太初历》的制定提 供了技术资料。而其他人也利用这些仪器观测、复核并认可了有关数据资料。落下阀的“通其率”算法，用到包括日法81的推筹、“上元积年”、“太极上元”的计算等等，这种筹算妙术为改革历法提供了计算方法。 《太初历》的实施，首先是纠正了一些天象与计时之间的误差，使所观步星象与历法测时基本一致。其次,能与季节相适应，分清廿四节气，做到月历与日期、年长互应。把闰月规定在一年二十四节气中间无中气的月份，使月份与季节配合得更合理、更适合农业生产。还有就是把过去的十月为岁首改为以正月为岁首，使“年”“岁"统一。特别是落下闷测定的二十八宿赤道距度(赤经差)，一直用到唐开元十三年(公元725年)才被张燧的新数据所代替。 武帝为表彰落下阀、陈平等人制定《太初历》的功绩而对他们封官，陈平接受官爵，而落下闷却谢绝皇封，又回到了民间，传其历法天文等术，据说此地在其影响下，以后也出现了许多掌握天文历数的博学大师。 后来王莽专权时，刘歆作《三统历》，大多还是以《太初历》为基础的。
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"title": "二.刘与《三统历》的故事"
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刘歆，为西汉皇室宗亲，著名学者刘向之子，西汉末期（含新朝)著名天文学家。由于出身书香门第，自幼好学,少年时刘歆已精通《诗经》、《尚书》等经典。由少年刚刚步入青年时，他便与其父刘向一起负责整理皇家收藏的书籍，这给刘歆提供了研读典藏稀有书策的有利条件。其父去世后，汉成帝任命刘歆继承父业，统领校书，使他更有机会深读星象、古学等知识。 刘歆在哀帝时，由王莽推举得到提升，无奈同僚与刘歆不合，刘歆辞别京都，到外地任职。后来王莽篡位，将刘歆召回京城任职，很快提升他为“羲和京兆尹”，即太史令。刘歆就任天文官，做了一项历史上很重要的天文历法大事，这就是编制了《三统历》。 什么叫三统呢？人们对其解释与评价也各有不同，也各有道理。实际刘歆的“三统"也是带有多重意义。简言之，三统就是天统、地统、人统。笔者按《汉书·律历志》的说法：“三统者，天施、地化、人事之纪 刘歆 也。”书中李奇注日：“统，绪也。”那么“纪”，又有纲纪的意思。统、绪、纪都与绳索、丝线有关了，也可以解释成系统、开头、纪元等。作为古代历法，一般讲究“以律起历”，三统者，天统、地统、人统。《汉书·律历志》解释三统与月份及历律的关系：“十一月，乾（八卦之一)之初九·····故黄种（十二律吕之一)为天统·……”“六月，坤（八卦之一)之初六，·····故林钟(十二律吕之一)为地统·…….”“正月，乾（八卦之一)之九三·····故太簇（十二律吕之一)为人统”“此三律之谓矣，是为三统”（辽阳市图书馆藏书《历代天文律历等志汇编》一三八七页)。 刘歆以落下闷、邓平的《太初历》为基础，又补加上了很多原来简略的天文学知识，仔细考证了上古以来的天文文献和天文记录，并做了条理化的分析，写成了《三统历谱》。《三统历谱》有编制历法的理论，有节气、朔望、月食以及五行星等天体运行的常数、位置的推算方法，还有基本的恒星位置数据。《三统历谱》与现代的天文年历的基本内容相似，被认为是世界上最早的天文年历的维形。 最为值得一提的是，刘歆发现了“岁星超辰"的问题。岁星（即木星)按周天“十二次”（辰次），每年近似行进“一次”，行一周为十二年（实际是11.86年)。由于这个误差，过几十年后，岁星（木星)实际位置就会比原来算法位置超过一个次（辰），所以叫“岁星超辰”。从以上故事来看，这个刘歆不愧为精英大师。虽说有历史学家评价刘歆，说他为篡汉的王莽新朝很效力，实际上他也是时代的产物，很多时候身不由己。 刘歆到后来也不满王莽的专制，与他人一起谋划准备劫持王莽，投奔南阳新建的汉军。但刘歆特别迷信星占，认为“太白星”（金星)出现时，他们行动就会取胜。由于等待“太白星”出现，结果延误了战机，最终机密泄漏，刘歆被迫自杀。这位伟大的天文历法学家就这样成了占星术的牺牲品，实在是一大憾事。但他主编制定的《三统历》却在天历发展史上占有十分重要的地位。$J _ { \Delta } |$ 看来这《三统历》涵盖内容非常广泛。 （责任编辑张恩红） 落下闷《太初历》与刘歆《三统历》
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"title": "现代天文学历史大事记"
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2003年2月1日美国“哥伦比亚号”航天飞机在执行第28日 次飞行任务中，于返回大气层时解体，7名宇航员遇难。 1966年2月3日前苏联发射的“月球9号”飞船在月球表3日 面实现软着陆。“月球号"系列火箭或飞船是前苏联在20世纪50年代末至70年代初为实施其对月球的探测计划而发 射的。其中,1959年初发射的“月球1号"是人类射向月亮的第一枚月球火箭。1970年“月球16号"实现不载人的自动获取月球岩石样品并返回地球。
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"title": "1995年2月3日“发现”号航天飞机升空，与“和平号”对接"
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因技术问题推迟发射一天的美国“发现”号航天飞机终于从佛罗里达州卡纳维拉尔角的肯尼迪航天中心升空。2月6日下午，“发现号”航天飞机经过三天半的追逐，终于在距地面395千米的空间轨道上赶上了俄罗斯“和平号”轨道空间站，基本上按计划实现了两国航天飞行器械的历史性会合。这是自1975年美国“阿波罗”飞船与前苏联“联盟号”飞船实现首次对接后，美俄航天飞行器的第二次空间会合。 1999年2月4日俄罗斯宇航员进行“人造月亮”试验。
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"title": "5日"
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1974年2月5日美国发射的“水手10号”探测器在距金星5300千米处飞过。 拍摄了几千张金星云层照片，它借助金星引力场飞向水星，“水手10号"绕日轨道周期约为水星的两倍,每隔约6个月能与 水星靠近两次，直到姿态控制气体耗尽。 金星是在日地之间内侧离地球最近的行星，也是人在地球上看到天空中最亮的一颗星。中国称金星为启明星，因为它是清晨在东方地平线上出现的一颗最明亮的星球；西方称它为维纳斯女神,因为她的绰约风姿美丽动人。从1790年天文学家用望远镜探测金星以来，它总是被一层神秘的面纱笼罩着。 1961年，前苏联发射了第一个“金星1号"探测器，到1983年共发射了16个“金星号"探测器，考察金星表面特性和大气层。其中于1972年3月27日发射的“金星8号"于同年7月22日在金星表面软着陆，考察了金星土壤。 美国紧步前苏联的后尘，发射了10个“水手号"金星探测器，1962年7月22日发射了第一个“水手1号"探测器，一个月后的8月27日，“水手2号”发射成功，探测了金星的大气温度，从而揭开了人类探测金星的序幕。1978年开始，美国又先后发射两个“先锋”号探测器，取得了许多重要数据，它表明金星与地球的物理参数相似，有充足的二氧化碳，但无水,不可能有生命。1989年5月又发射“麦哲伦"号探测器，并获得第一张完整的金星地图，对研究认识金星上的地质地貌提供了形象的资料。 1984年2月7日美国宇航员麦克坎德雷斯和斯图尔特离3日 开“发现号”航天飞机，完成人类第一次不系绳的太空行走。 1997年2月11日凌晨，美国7名宇航员搭乘“发现”号航天飞机升空，对在太空飞行了7年的“哈勃”太空望远镜进行改造。 设计寿命15年的“哈勃”太空望远镜在前7年服役期间取得的主要成就：1．增进了人类对宇宙大小和年龄的了解。2.证明某些宇宙星系中央存在超大质量的黑洞以及多数星系的中心都可能存在黑洞。3.在可见光谱范围内，对宇宙进行了最深入的研究,观察了数干个星系，,探 测到了宇宙诞生早期的“原始星系”,使天文学家有可能跟踪研究宇宙发展的历史。4.清楚展现了银河系中类星体这种最明亮的天体存在的环境。5.更清晰地阐述了恒星形成的不同过程。6.对宇宙诞生早期恒星形成过程中重元素的组成进行了研究，这些元素是行星和生命存在的必要条件。7.展示了死亡恒星周围气体壳的复杂组成。8.对猎户星云中年轻恒星周围的许多尘埃盘进行了探测，说明地球所在的银河系还有可能形成其他行星系统。9.对干载难逢的彗木相撞进行了详细观测。10.对火星等太阳系行星上的气候进行了研究。11.发现木星卫星木卫二和木卫三的大气层中存在氧。 倾角也最大，公转周期约为248年，自转周期为6.39天。直径约为2400千米。1978年7月，美国海军天文台的克里斯蒂发现冥王星的卫星，这个被命名为“卡戎”的卫星直径达1180千米，所以有人说冥王星和它的卫星更像一个双星系统。随着人类探索太阳系步伐的迈进，目前冥王星已经不被划分为大行星，而成为另一类天体“矮行星”的代表。 1986年2月19日前苏联“和平号”太空站发射升19日 空，成为人类首个可以进行长期研究工作的太空站。 2009年2月11日一颗美国商业通信卫星铱星与一颗俄罗斯卫星发生碰撞，这是人类有史以来首次近地轨道卫星碰撞事件。 20日 1962年2月20日约翰·格伦乘坐“水星－大力神6号”宇宙飞船升空，环绕地球3圈，成为首个进入地球轨道的美国宇航员。
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"title": "21日"
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1632年2月21日《关于两种世界体系的对话》正式出版。该书用长篇大论和机 智争辩相结合的平叙体散文写出。虽然曲曲折折地在各种主题、思考中穿插些争论,但它的本质是对于地球和天体运动最卓越的描述，是对哥白尼体系最通俗最有说服力的辩护。该书出版后，伽利略收到了许多赞扬的信，称“这些 13日 2004年2月13日美国哈佛大学天文学家发现位于半人马座的白矮星BPM 37093，其核心是一颗直径达4,000千米的“钻石”。 17 日 1600年2月17日意大利哲学家乔尔丹诺·布鲁诺因宣扬宇宙无限而在罗马被教廷以火刑处死。
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"title": "18日"
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1930年2月18日美国天文学家汤博发现了冥王星。 冥王星是20世纪天文学的重大发现，人类对太阳系的认识又前进了一大步。冥王星的轨道在当时太阳系的大行星中是最扁的，
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"title": "MATEUR ASTRONOMER"
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新提法、新世界、新体系，是新时代的开端。”但伽利略的成功，对罗马教会来说，比哥白尼的《天体运行论》更可怕。结果，宗教法庭宣布对伽利略实行无限期监禁，禁止出版和阅读《关于两种世界体系的对话》。 1938年2月21日，现代太阳观测天文学之父海尔逝世。 1891年，美国人海尔用自己发明制作的特殊仪器，成功地拍下了太阳的第一张照片。 1895年，海尔创刊了《天体物理学》杂志，他的著作有《恒星演化研究》《天文台的十年工作》、《新的星空》、《宇宙的深度》等。海尔毕生研究太阳，他最早筹建了世界上最大的折射望远镜，海尔通过太阳色球层的日饵照片，发现了太阳耀斑的存在；他还发现了太阳黑子中强磁场的存在， 这是对地球外磁场的最早发现。在海尔的组织下，美国安装过不少巨型望远镜。在叶凯士天文台安装的1.02米折射望远镜，到现在仍然是世界上最大的折射望远镜；1917年；海尔组织在威尔逊山天文台安装了2.54米胡克望远镜，它是第一架，也是三十年内唯一能够提供用来确定银河系实际大小与我们的太阳系所处位置等信息的仪器，它使人类有可能估量到自己所在星系的大小和性质，估量出河外星系的本质和运动；海尔还首次组织世界性的太阳观测网，在晚年还主持筹建一项大工程一一在帕洛玛山天文台安装了5.08米反射望远镜，它拍摄和分辨遥远天体的能力比胡克望远镜要优越得多：它能拍摄23等的暗星，能探测距离我们远达几亿光年的暗弱星系。为了纪念海尔的不朽业绩，这架5.08米的望远镜被命名为“海尔反射望远镜”。1938年2月21日，海尔逝世，人们称他为“现代太阳观测天文学之父”。为了纪念海尔的功绩，1969年威尔逊山天文台和帕洛玛山天文台合并时，统一改名为“海尔天文台”。 公元前720年2月22日，据我国史书《春秋》记载，在东周平王51年二月初一有日食出现，这是世界上最早可靠的日食记录。 23日 1987年2月23日加拿大多伦多大学的天文学家谢尔登发现超新星爆发(SN1987A)。 1987年的这天，加拿大多伦多大学的天文学家谢尔登在智利北部的南天观测站发现了一颗距离地球约17万光年的超新星爆发，它位于距银河系最近的星系大麦哲伦云中，爆发的亮度是原来的几千万倍，肉眼就可以看到。在这样近的距离发生新星爆发，自1604年以来还是第一次。谢尔登的这个发现立即轰动了整个天文学界，全世界所有天文台都进行了观测。这颗超新星被命名为1987A。它为人们提供了一次验证宇宙结构、恒星形成等理论的良好机会。 24日 1582年2月24日教皇格里高利十三世发布教皇训令实行格里历，以取代儒略历 28日 1972年2月28日美国发射木星探测飞船“先驱者10号”。 1995年2月28日美国科学家探测到宇宙最基本构成材料之一的基本粒子“项夸克”。 1968年2月29日英国天文学家休伊斯和贝尔宣布发现了第一个脉冲星。 脉冲星是一种具有短周期脉冲辐射的新型恒星。第一个脉冲星是休伊斯等人在3.7米波长发现的来 自狐狸座的具有快速脉冲的射电源,其脉冲周期为1.337秒。现已普遍认为，脉冲星是有很强磁场的快速自转着的中子星。最著名的一颗脉冲星是蟹状星云的中心星，它的周期是0.0331秒。该星是中国古代记录的超新星，即1054年金牛座客星爆发后的残骸，蟹状星云是超新星爆发时抛出壳层的遗迹。脉冲星的发现及被证认为中子星，是天体物理学和物理学的一项重大成就，它证实了由超密态物质组成的恒星的存在。因此,脉冲星的发现被誉为20世纪60年代天文学的四大发现一一脉冲星、类星体、微波背景辐射和星际分子——之一，是1974年度诺贝尔物理学奖金的获奖项目。A (责任编辑陈冬妮) 《2312空间历险》后称$\langle \! \langle 2 3 1 2 \rangle \! \rangle$ )于2011年1月20日开始在北京天文馆刚刚完成数字化升级改造的3D动感剧场上映。
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"title": "故事情节"
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2012年后的三百年——2312年，人类已经在火星和木星附近建立起了生活的空间城。这些空间城所需要的资源，都由位于火星和木星之间的小行星带提供。因此，小行星资源的勘探和开采，,成为空间城能量的主要来源。$\langle \! \langle 2 3 1 2$空间探险》讲述的就是少年初级飞行师J·戴古跟随飞行英雄Michael进行的一次小行星探矿飞行任务的故事。 这次小行星探矿飞行任务是J的处女飞，年轻的J能顺利完成任务吗？他们在执行任务途中又将遇到什么？观众将在节目中一一找到答案。
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"title": "动感座椅感受$+ 3 \\mathsf { D }$视觉震撼"
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北京天文馆的3D动感剧场由一套拥有48个座位的六自由度动感座椅系统和刚刚完成设备改造的数字投影系统组成。北京天文馆数字工作室为其量身打造的科普节目可以让观众们在享受3D视觉震撼的同时,体验身临其境的动感刺激感受。 节目配套的3D座椅动感程序是专门为天文馆该剧场开发的,2010年8月制作完成并投入试运行。此系统除了传统控制上下、左右、前后的三轴之外,又额外添加了使 2011年到了，2012也就不远了！今年的寒假，北京天文馆为大人和孩子们推出行星探索季，带领大家领略非同一般的空间历险。 2012年后的三百年一2312年会发生什么？《2312空间历险》这个动感立体科普节目在数字化改造后的天文馆3D动感剧场震撼上演。帅气的宇宙飞行师带您一起去完成惊险刺激的空间探矿任务。配合该科普节目，我们还为大家准备了内容相关、形式多样的寒假科普活动。详情见下： 1．1月20日,3D动感科普节目《2312空间历险》上映。 2. 《2312空间历险》相关知识展于1月20日与节目同步开展。 3. 《寒假亲子系列活动：行星探索之旅》 a）看3D动感节目《2312空间历险》b）学知识：《2312空间历险》知识展；陨石展览；游戏区：答问题、学知识。c）光影留念：最帅气的宇宙飞行员。 1月24-26日（周一到周三），“行星探索”天文科普冬令营 免费公众讲座 a）2月12日，《近期热点天文话题介绍》朱进b）2月19日，《宇宙光影一一天文大片赏析会》詹想
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"title": "望远镜公众开放"
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以上活动信息详情请浏览北京天文馆网站：www.bjp.org.cn。$J _ { \Delta } |$ 这三轴进行旋转的三个轴，形成独特的六轴操作系统，使得座椅能模拟出更加逼真的动感效果。 新节目《2312》充分发挥了新开发动感系统的旋转轴优势，提升了在“飞船规避流星群”、“气垫紧急着陆”等情节上的表现力，让观众感到耳目一新。
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"title": "科普内容的选题"
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在选题方面，$\langle ( 2 3 1 2 \rangle )$的命题——小行星探矿——是经过天文馆专家组进行多次讨论后确定的。为了力争做到“我们讲给观众的，正是公众想知道的”,观众意见、科普讲座反馈等多方调查结果成为我们确定命题的重中之重。此外，专家组还兼顾了“小行星年”、“火星移民”等国际天文热点问题，力求把最新最热门的研究成果或观点呈献给广大观众。
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"title": "创作团队"
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《2312》的创作队伍——北京天文馆数字工作室,是一支平均年龄不超过二十七岁的年轻团体。他们能充分贴合时下潮流和青少年的喜好，打破科教节目刻板说教的传统印象。该节目语言风趣、幽默,卡通形象鲜活、讨喜、帅气,情节起伏富有戏剧冲突，真正做到寓教于乐。我们的目标是让天文学真正走近观众，而不再是高高在上的“天书”。想象一下，也许真的有一天，自己的孩子将是节目中那个意气风发的少年宇宙飞行师。$J _ { s } |$ 口高瞻
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{
"title": "2011年：辛亥革命100周年"
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今年是辛卯年，翻开2011年的日历，我们将迎来两个不寻常的纪念日：即1911年10月10日辛亥革命100周年和1921年7月1日中国共产党成立90周年，这是两个改变近代以来中国历史命运的纪念日。 古人云，“以史为鉴，可知兴替”。中国人民长期进行的反帝反封建斗争，是以孙中山( $1 8 6 6 \sim 1 9 2 5 )$领导的辛亥革命为新起点的。100年前，中国处于社会大变革的前夜，当时列强环峙，满清政府腐败到了极点，民不聊生国力衰弱，四万万同胞生活在水深火热之中。1911年（农历辛亥年)10月，中国爆发了武昌起义，最终导致腐败的满清政府被推翻，建立了民国，辛亥革命成功。所谓辛亥革命，是指发生于中国农历辛亥年（清宣统三年），即公元1911年至1912年初，旨在推翻清朝专制帝制王朝、建立共和政体的全国性革命。 早在辛亥革命前发生过由黄兴出任主帅的1908年3月广西钦州上思起义、4月云南河口起义和1911年4月的广州黄花 地球的公转与季节变化示意图 冈起义，起义者按革命先行者孙中山先生的指示，在战斗中打起了孙先生手订的青天白日满地红旗。孙中山先生投身革命的时候，帝国主义列强瓜分中国的危机日趋严重。辛亥革命以后，中国更是军阀割据、四分五裂。因此，孙中山在领导中国民主革命中始终把爱国主义与争取民族独立、捍卫祖国统一紧密联系在一起；他“一心为公”，毕生梦嘛以求并为之不懈奋斗的是国家的独立、民主和统一；反对国家分裂，维护国家统一始终是他爱国斗争的一项重要内容和紧迫任务。1911年清政府向外国人出卖铁路修筑权，激起中国人民的反抗，在四川等地爆发了保路运动；1911年10月10日，武汉地区的革命团体文学社和共进会发动武昌起义，接着各省纷纷响应。1911年10月12日孙中山先生在美国获悉武昌起义，“决意先从外交方面致力”，而后动身回国。武昌起义之后，全国各地起义烽火如燎原之势。1911年12月25日孙中山归国抵上海，各省代表会在南京开正式选举临时大总统会，选举孙中山为中华民国临时大总统。1912年1月2日南京临时政府正式成立。中华民国临时大总统孙中山颁布通令，中国改用世界通用的《公历》,把公历1月1日称为新年”，把农历正月初一称为“春节”。 1946年国民党反动派发动了全面内战，以毛泽东为首的中国共产党代表了全国最广大人民群众的利益，领导人民进行了三年的人民解放战争，中国人民解放军以摧枯拉朽之势终于推翻了国民党的反动统治，在1949年建立了一个薪新的中国中华人民共和国，以蒋介石为代表的国民党残兵败将逃到了台湾。伴随1949年10月1日中华人民共和国的正式成立，在天安门广场冉冉升起的五星红旗代替了国民党的青天白日旗，中华民国在大陆的统治也同时宣告结束了。2000年台湾民进党陈水扁上台执政，大搞“去中国化”的两岸分裂活动，不断制造麻烦。2008年国民党在失去政权八年后重新上台掌控台湾政权，近年来，台湾当局实施开放扩大大陆旅游团赴台，放宽台湾企业在大陆投资上限、实现两岸直航等一系列缓和两岸局势的措施，两岸的和解气氛有所升温。 早在1949年9月27日，中国人民政治协商会议第一届全体会议通过决议，中华人民共和国将采用公历纪年法，同时与传统的《农历》（其中有干支纪法)并行使用；为区别《农历》《公历》两个新年，正式将公历1月1日定为“元旦”，俗称“阳历年”， 历史图片说明：孙中山先生（学名孙文，号逸仙）手订的青天白日党徽、中华民国国旗，又称青天白日满地红旗，以及“天下为公”题词。1949年中华人民共和国于北京建国后，采用中国人民政治协商会议确定的五星红旗作为国旗，退守台湾的中华民国政府则继续沿用青天白日满地红旗，此后该旗仅于“台澎金马”地区使用至今。
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"title": "农历正月初一定为“春节”，俗称“旧历年”。"
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需要说明的是，我国的农历由来已久，其渊源可溯于夏朝，我国历代元旦的月日并不一致，据有关专家介绍，在夏代在正月初一，商代在十二月初一，周代在十一月初一，秦始皇统一六国后，又以十月初一为元旦。汉武帝太初元年时，司马迁创立了“太初历”，这才又以正月初一为元旦，和夏代规定一样，所以又称“夏历”。农历法采用的是阴阳合历，即以太阳的运动周期作为年，以月亮圆缺周期作为月，以闰月来协调年和月的关系；农历的平年为12个月，闰年有13个月。古人根据太阳一年内的在黄道位置变化以及由此引起的地面气候的演变次序，把一年又分成24段，分列在十二个月中，以反映四季、气温、物候等情况。这种由太阳运动而确立的二十四节气反映了一年四季的变化，与农牧业生产密切相关，因此称为农历。有人考证在汉初的《准 二十四节气与黄道十二星座示意图 南子·天文训》中首次出现完整的二十四节气名称，与现今通行的名称一致。 我国农历通常使用干支纪年法，俗称六十花甲子纪年，例如1894年是甲午年，1911年是辛亥年。干支纪法是以十天干与十二地支两两循环相配而成，可用以纪年、纪月、纪日和纪时”，叫做六十甲子，俗称六十花甲。其方式如下：甲子、乙丑、丙寅、丁卯、戊辰、己已、庚午、辛未、壬申、癸酉、甲成、乙亥、丙子..….如此六十花甲子满了，又周而复始，以至于无穷。六十花甲又可分作“六旬”，即“甲子旬”、“甲成旬”、“甲申旬”、“甲午旬”、“甲辰旬”、“甲寅旬"六个。因为十干配十二支，到最后必有两支不能配进去，必须再由天干甲乙丙……从头开始。如此，在六十花甲中，以甲字开头的共有六组，就成了六旬。俗语中的“花甲之年”、“年逾花甲"就是六十岁。
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{
"title": "地球的运转与日月年"
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天文学是历法的基础。太空中的天体之间有距离，日月运行具有周期规律，天体经过这些距离就需要时间。现行的公历（即格里历），的基础是太阳中心连续两次经过春分点所需的时间一一回归年，故又称阳历。天文学家告诉我们，无论是地球的自转、公转，还是月亮的运动，都需要相对于一些参考点来加以观测。因此，在天文学上由于所用参考点的不同便有不同的年、月、日。我们生活中所用的日每天长度相等，称为平太阳日。平太阳日已经不是一种自然的时间单位，它是假定地球公转轨道为一正圆形、地球自转轴与公转轨道平面相垂直时,地球相对太阳自转一周所经历的时间。决定四季变化的时间周期称为回归年，它的长度等于365.2422平太阳日。最后，月亮圆缺变化的周期称为“朔望月”，其长度等于29.5306平太阳日。 由于年和月的长度并不正好是日的整数倍，这样就给人们日常生活中的计时问题带来了一些麻烦。如何利用年、月、日这三个单位来计算时间的方法称为“历法”，其中包括一年的日数，一年中不同月份的日数如何确定,以及置闰的规律等内容。历法中年和月的长度是日长的整数倍，它们不再是时间的自然单位，分别称为历年和历月。阳历又称太阳历，是根据地球绕太阳公转周期所定出来的历法。阳历的每一历年都接近于回归年。在一长时间内，历年的平均长度应尽可能与回归年相等。在这一前提下,每年划分为12个历月，它们没有天文学上的意义。因此,在阳历中，便采用与回归年最相近的整日数来计算年的长度，一年365日。事实告诉人们，如果阳历的历年长度每年都为365日，那么由于每一历年比回归年长度短0.2422日，长此以往，差数不断积累，季节就会不断向后推迟。例如经过720年后，积累差数达到半年左右，那时春分出现在十月，而七月则成为一年中最冷的月份。这样，必然会造成寒暑颠倒，岁时混乱。为了克服这一点，历法必须有设置润年的规则。 现行的公历又称为《格里高利历》，最初用于计算复活节，它是罗马教皇格里高利十三世（PopeGregoryXIII）在公元1582年颁布的，并且从第二年起陆续为世界各国所采用。《格里高利历》前身是儒略历(Juliancalendar）,于公元前45年1月1日执行。1582年罗马教皇格里高利十三世组织了一批天文学家，根据哥白尼的太阳中心说理论计算出来的数据，对儒略历作 1582年罗马教皇格里高利十三世颁布新历法 了一番彻底修正,儒略历是古罗马独裁者尤利乌斯·凯撒(Julius Caesar，公元前102年$\sim$前44年）于公元前46年所制定的历法，俗称旧历。格里高利十三世将1582年10月5日到14日之间的10天宣布撤销，继10月4日之后为10月15日，所以1533年的春分又复归于3月21日；过去每4年设置1个闰年，400年共计100个闰年，现在改为400年中只设97个闰年。 现行公历的平年为365天，闰年在2月未加一天，为366天；公历中，当某年的纪元年数不能被4整除时为平年，如1981年；能被4整除而不能被100整除时为闰年，如1984年；能被100整除，而不能被400整除时为平年，如1900年；能被400整除时为闰年，如2000年。公历平均一年为365.2425日，与长度为365.2422日的回归年之间，要积累3300多年才有一日之差。 阴历又称太阴历，是依据月亮运行的周期所定出的一种历法。制订阴历的原则是使每一历月都接近于朔望月，历月平均长度应等于朔望月。然后，使历年的长度尽可能接近回归年。由于朔望月的长度为29.5306日，阴历的历月是大月30日，小月29日，交替相间，以使历月平均长度接近于朔望月。当然，这样做还是存在着不小的差异，因此在目前有的伊斯兰国家或地区所采用的回历中，规定在360个历月（即30个历年）中大月占191个，小月为169个，从而在历月和朔望月的配合上作了很大的改进。纯粹阴历的历年也有平年和闰年之分。平年354日，包括六个大月和六个小月。闰年355日，在十二月末增加一天，包含七个大月和五个小月。这种历法并不照顾到历年平均长度和回归年长度的配合，久而久之，两者相差甚大。 由于阴历的根本特点在于历月平均长度等于朔望月，每个日期就必然与一定的月相相对应，比如阴历十五大致就是满月，而阳历的月是不能反映这一自然现象的；阴历的历年不能反映 出季节的变化，而且和农业生产及人们的日常生活脱节，因此已很少使用了。 中国古代历法是在“天人合一”的文化理念下建立起来的，二十四节气是中华民族的一项杰出创造，也是中国农历的一大特点。由于长期以来许多人把农历称为阴历，因而不少人都误认为节气属于阴历，实际上节气完全取决于地球的公转，可以称为是阳历的一部分。 二十四节气反映了地球在轨道上运行时所到达的不同位置。由于运动的相对性，它们也就是太阳在黄道上运动时所到达的不同位置。规定太阳黄经等于零时称为春分，以后黄经每隔$1 5 ^ { \circ }$设一节气，共有24个节气。从春分开始，依次为清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒、立春、雨水、惊。正因为如此，节气在阳历中的日期比较固定。例如，春分总在3月21日或22日。少量变动由阳历历月长度不等以及闰年增加一日而引起。相反，节气在阴历中的日期却是变化不定，同一节气在阴历不同年份中出现的日期前后可相差达一个月。所以说，节气属于阳历而不是阴历。
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"title": "自转变慢地球人的日子越来越长"
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17世纪时意大利著名科学家伽利略发现了惯性定律，它说的是一个运动的物体只要不再受到外力的作用，惯性就会使它保持着原来的速度和方向一直运动下去。后来，英国物理学家牛顿利用惯性定律对行星的运动进行了研究，认为当地球开始转动起来以后，在惯性的作用下就会不停地旋转下去。当然，以上是理想的物理状态下的理论。所以理论归理论，还要看客观事实。 观测表明，地球自转的速度并不是一成不变的而是在极其缓慢地在逐年变慢，其中一个现象就是日长在变长。通过研究地球上的一些古老化石，推算出4.5亿年前的一年是412天，地球刚诞生早期，具有人推算一年是2190天，每一天的时间只有4小时。在4.4亿年的晚奥陶纪，地球公转一周要412天；到4.2亿年前的中志留纪，每年只有400天；3.7亿年前的中泥盆纪，一年为398天。到了亿年前的晚石炭纪，每年约为385天；6500万年前的白垩纪,每年约为376天；而现在一年只有365.25天。英国达勒姆大学天文学家斯蒂芬森在2008年第4期《天文学史杂志》（JournalfortheHistoryofAstronomy）撰文说，他分析过去2700年日食及月食资料，证明地球转速在公元前700年已在减慢。在5.3亿年前，地球每天有21小时，在一亿年前的恐龙时代，每日则是23小时。 10亿年前一年多少天？一天多少小时？2004年中国地质大学三位师生研究认为，每年长达500多天,每天只有17个小时。这个研究成果发表在2004年12月的中国自然科学权威期刊《科学通报》上。早在2002年，中国地质大学本科生屈原皋、解古巍在龚一鸣教授指导下，到北京周口店地区考察“叠层石”。这个地区的叠层石受昼夜和季节光照强度等因素的影响，形成了厚度不同的明暗纹层，记载着远古时代地球每天、每月、每季的变化。师生3人经过多项研究后判定：在10亿年前,地球上的一 年有$5 1 6 \pm 2 0$天$1 2 . 9 \pm 0 . 5$个月，一个月有40天，一天为$1 6 . 9 9 \pm 0 . 6 6$小时。专家称，叠层石是以蓝藻为主的生物沉积构造，藻类向光性强，能够记载昼夜的变化。这一研究表明，地球人的日子“越过越长”。国际天文学会公布的数据表明，地球的确是越转越慢，人类的日子也在越过越长。有的天文学家认为在地球诞生之初（距今约四五十亿年)时，地球自转一周，即一天的时间仅 6 个小时。 地球自转为什么会变慢，目前众说纷绘。主流科学家等对此现象解释是由于月球和太阳对地球的潮汐作用引起的；还有一种推测认为是由于地球在逐渐变暖，气温上升致大气向外膨胀，使地球自转变慢。科学家一般认为，当发生潮汐时，海水与海底产生摩擦，就像驾驶汽车的拐弯减速必须踩刹车一样，凶涌的海水与海底的摩擦力使得地球转速越来越慢。精确测量表明，发现地球每过100年，每昼夜的时间就要增长千分之一秒。石英钟、原子钟的发明，使人们能更准确地测量和记录时间。通过石英钟记时观测太阳与地球的相对运动，发现在一年内地球自转存在着时快时慢的周期性变化：春季自转变慢，秋季加快。人们经过长期观测认为，引起这种周期性变化的原因是与地球上的大气和冰的季节性变化有关。此外，地球内部物质的运动，如重元素下沉，向地心集中，轻元素上浮、岩浆喷发等，可能都会影响地球的自转速度。近年英国有天文学家认为，随地球自转速度愈来愈慢，将来每天或会有25小时之长。
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"title": "地球内核自转较快"
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2005年8月《科学美国人》杂志报道，美国伊利诺伊大学地球物理学家宋晓东（中国学者)等人发现，地球内核的旋转速度每年要比地慢和地壳快0.3到0.5度，也就是说，地球内核比地球表面构造板块的运动速度快5万倍，新发现有助于科学家们解释地球磁场是怎样产生的。宋晓东是美国伊利诺伊大学这项研究工作的负责人，这篇论文的共同作者除了宋晓东和理查德以处，还包括哥伦比亚大学的研究生张健和研究科学家费利斯·瓦尔德豪泽，以及伊利诺伊大学的研究生李迎春和孙新雷。这个新发现结束了一场为期9年的争论。 早在1996年,宋晓东在美国通过研究地震波的反射，推导出了地球内核转速差异的结论，它的研究结论在美国引起轰动，同时也遭到一些国外地球物理学家的反对；后来到1999年有科学家研究认为，地球的内核转速并不固定，但比地球自转速度要快，每年大约快1度到3度。宋晓东说：“（这一次）我们相信我们得到了确凿的证据。”加州大学圣克鲁斯分校的地球科学教授加里·格拉兹麦尔说，这是一项有意义的发现，它减少了一个领域中的不确定性，你能从中学到新东西。同期的《科学美国人》杂志专门为这一发现配发评述文章，美国的《纽约时报》、《国家地理》杂志和英国的《物理学世界》等对这一发现进行了详细报道。美国国家科学基金会和中国国家自然科学基金会为这项工作提供了资助。 地核由固体金属构成，它包括一个大小与月球相当的直径约为2400千米的固态内核,和直径约为7000千米的液态外核。科学家们认为，内核在产生地球磁场的地球动力学中发挥了重要作用，来自地球动力学的电磁转矩导致内核相对于地慢和地 壳旋转。 早在1996年，宋晓东和保罗·理查德还是纽约哥伦比亚大学拉蒙特一多尔蒂地球观测站的地震学家，通过对穿越地球的地震波的分析，他们第一次提出了地球内核的旋转速度比其它部分快的观点。但这在当时有相当争议，部分地震学家怀疑推导出结果的数据有误，或是假象；也有科学家曾试图证明地球内核的运动速度并不比其它部分快；部分科学家说，虽然内核在旋转，但它的速度比哥伦比亚学者提出的速度慢多了；有人则说，他们没有发现迹象表明内核比地球的其它部分转得快。之后，宋晓东到伊利诺伊大学地质系做教授，他和仍在哥伦比亚大学的理查德共同领导了一项新研究，他们的研究将消除人们对这个结论的一些怀疑。 宋晓东说，“尽管还不能精确地测定出内核旋转的速度，但我们的论文表明这个速度不可能是零。"地球在一天时间里自转一次，或360度，新研究表明，地球内核的旋转速度每年比其它部分快0.3到0.5度。这个更为精确的发现比他们1996年提出的快1.1度慢一点。通过对历史上地震波穿过地球液体核和固体内核的数据进行对比，宋晓东等发现了令人信服的证据，表明地球的固体内核确实以不同的速度在旋转。从大西洋的南桑威奇群岛地区到美国南部海岸线，他们对18个相似地震进行了观察。相似地震也称为波形地震对（earthquakewaveform dou-blet)，在同一台站记录的一对地震的波形完全一样，说明这两个地震发生在同一地点。宋晓东等人发现这些地震对在阿拉斯加州及靠近的地方的58个地震台站都有记录，地震对的间隔时间跨越0到35年，从而让研究人员能观察地震波随时间的变化。宋晓东说：“当地震对的两个事件的时间相隔大于几年时，穿越地球内核的相似地震波在旅行时间和波形上表现出系统性的变化。惟一可信的解释就是内核的运动。”为什么地球内核会以不同速度旋转呢？宋晓东认为最可能的解释是电磁耦合，“在外核层产生的磁层扩散到内核层，并在那里产生出电流。电流与磁场的相互作用导致内核旋转，就像电枢在电动机中旋转”。A 地球内部构造模型示意图 （责任编辑李良） 2011年2月4日，大年初二，如果天气晴朗，那么太阳落山时，西边将泛起红霞，月亮又会隐约显现，呈现一弯银钩，挂在天边。 神奇的月亮曾经牵动过多少人的心！绪“露从今夜白，月是故乡明”。张九龄、亮！苏轼感谢它把千万里之外的亲人连在一起“海上升明月，天涯共此时”、“但愿人长久，千里共婵娟”！
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"title": "[旁白]"
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青天有月来几时？我今停杯一问之。人攀明月不可得，月行却与人相随李白《把酒问月》 人攀明月不可得，月行却与人相随李白《把酒问月》明月几时有，把酒问青天。不知天上宫阙，今夕是何年。—一苏轼《水调歌头》我们十分幸运，生活在一个已经利用科学技术洞悉许多星空秘密的时代。关于月球的诞生，也有了科学的解释。以前认为，在太阳系诞生之初，月球原本是独立天体，后来被地球吸引；或者是，地球刚形成时处于熔融状态，在旋转过程中，抛出一部分物质形成月亮。现在， 题图：嫦娥（清）吴友如 经过大量研究，大多数天文学家倾向于月亮是撞击产生的。 大约45亿年前，刚诞生不久的太阳系，到处一派繁忙，也是一片混乱，一颗火星大小的天体，撞向了刚诞生不久的地 第二幕：思念
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"title": "[画外音]"
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别来春半，触目愁肠断。砌下落梅如雪乱，拂了一身还满。雁来音信无凭，路遥归梦难成。离恨恰如春草，更行更远还生。李煜《清平乐》 2009年11月，“罗塞塔”号探测器拍摄的地球 月亮虽然离开了地球，路身于38万千米外的太空，却十分春恋故乡，不仅时刻围绕着地球旋转，还永不停歇地深情凝望，致使人类从没有机会目睹其背面。直到1959年，前苏联发射“月球3号”探测器，充当人类使者，才第一次绕到月球背面拍回了照片。只见那里满目疮，伤痕累累，密布着许多环形山，纵横交错，重叠相连，有些还构成了绵延数百千米的环链，令人叹为观止！ 那里永远住着石申、张衡、祖冲之、郭守敬和万户！因为有五座环形山以他们命名。 2007年，我们第一次发射月球探测器一一娣娥一号，首次探望月宫。2010年10月，又派去娣娥二号探测器，至今仍在绕月飞行。预计在2013年，将发射娣娥三号，把月球车送上月球！
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"title": "第三幕：月宫"
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娣娥探测器终于去探访我们中国人直向往的月宫了！ 千百年来，人们一直把那里想象成琼楼玉宇，住着偷吃灵药而飞到那里的娣娥仙女，一只可爱的白色玉兔忙着捣药，花园里，一只蟾蜍看着吴刚砍桂花树，免得它的枝芽遮挡酒向人间的月光。
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"title": "[画外音]"
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青天如水月如空，月色天容一皎中。若遗桂华生塞了，姐娥无殿免无宫。杨万里《夜月细看》现在，娣娥一号、二号帮我们看清了那里的真面目。 实际上，月球表面一片荒凉。因为没有大气，不能散射太阳光，所以，月面上没有蓝天白云，没有风霜雨雪，但是，永远有灿烂的群星和飘渺的银河，即使在白天， 2009年1月26日AaronFavila在菲律宾马尼拉湾拍摄的日食 它们也会和太阳一起出现。白天的月面，被太阳直接照到的地方是亮的，其他地方是暗的，就像在黑暗中打亮手电时的情景。 月球星空中，地球是最美丽的：蔚蓝色的星球充满生命的色彩，同时也有着婀娜多姿的盈亏变化。月球星空中，地球也是看上去最大的天体，大约有我们夜晚所见的4个月亮那么大。因为地球直径大约是月球的4倍。另外，地球每天几乎总是固守在月球天空中的同一个地方，任凭太阳和群星移动！因为，月球总是在以一面对着地球的方式围绕地球运转，使得地球就像是它上面的一颗同步卫星。当然，在月球背向地球的那面，是永远见不到地球的。
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"title": "第四幕：华彩"
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还是从荒凉的月宫返回人间吧。因为月球在这里还准备了动人心魄的华彩乐章。 有一个生动的目连救母的故事。释迦牟尼十位弟子中有一位名叫“目连”的公子，十分孝顺母亲。但是，他的妈妈却生性暴庆。天上玉帝将她打入十八层地狱，变成一只恶狗。目连日夜修炼，成了地藏菩萨，打开地狱门，救出母亲。没想到他母亲竟然变成恶狗，窜到天庭去找玉帝算账。玉帝没找到，她就去追赶太阳和月亮，想吞吃了它们，让天上人间都变成黑暗世界。所以民间就有了“天狗吃太阳”、“天狗吃月亮”的说法。
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"title": "[画外音]"
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十月初吉日，四野闻惊呼。停杯出门看，日食将无余有如黑漆盘，来掩白玉孟。自午而及申，磨荡未还初。父老弟泗语，便恐天眼枯。前年六月吉，登日如煤涂。 《目连救母》（连环画插图作者：姚柏） 众星争光怪，淡月悬天术。已谓华生世，不复睹亦鸟。须史还旧观，田野顿昭苏。 舒岳祥《日食》事实上，月球距离地球不远不近，看上去竟然与直径400倍大的太阳大小一致。它的轨道也选取有方，有时可以刚好走到太阳与地球之间。正因为有这般惊人的巧合，月球才能为我们上演日食大戏，并且花样翻新！不仅表演日偏食，还表演美丽异常的日全食、日环食！为了制造氛围，还把观赏地点设定在极小范围之内，并且经常更换，惹得人们不得不山涉水去追逐。1870年，正值普法战争，巴黎遭到德军重围。身在巴黎的法国天文学家皮埃尔·简森（Jules César Janssen）痴迷于研究日食，他竞然弄来一只热气球，冒着遭到枪击的危险，升到城市上空，逃出城去，赶往阿尔及利亚的奥兰（Oran）,，观测日食。[旁白] 日食预告： 2011年6月2日：日偏食。较好的观阳、齐齐哈尔、牡丹江等地的公众可在清晨观赏。 每个月，月球还走到地球后面一次，这时，太阳刚好从正面照过来，使得地球上的人们，能够欣赏到圆圆的满月。古人十分珍惜这样的日子，选出两个定为节日：农历正月十五元宵节、农历八月十五中秋节。创意无限的月亮，还会躲进地球的影子里，让地影撒落在身上，躲开太阳的直接照射，使原本光亮圆满的银盘，一下暗淡下去，呈现出美丽的暗红色，为地球上的人们，送上月食大片！ 月食发生时，为什么会看到暗红色月亮？为什么它没有像日食那样完全变黑？飞到布满灰尘的月面去看，就会恍然大悟。那是一幅神奇的画面。悬在空中的大地球，四周亮亮的，四周包裹着的大气层正散射着太阳光，好像到处都在经历黎明，或是日落。地球四周的亮光，照射到月球上，把躲在地球阴影中的月亮照亮，被人们看见。正因如此，一些科学家，在月食发生时，观测月面颜色，来监测地球大气层的污染情况。另外，表演月食时，月球没有像表演日 食那样，对观赏地点过于苛刻，凡是黑夜的地方，都能欣赏到月食上演！
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"title": "[旁白]"
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2011年两次月食预告： 6月16日凌晨2时22分24秒开始，持续时间为3时39分58秒。我国西部、西南部分地区可见，其他地区可见不同程度的带食月落。 12月10日晚20时45分11秒开始，全食过程52分16秒，整个月食过程将达到3小时32分54秒，我国大部地区都可观测到。
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"title": "第五幕：恬淡"
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月亮有着惊心动魄的诞生故事，呈现着荡气回肠的日食、月食表演，还不断地呈现娜多姿的身影变换，但是月亮本身却心无旁、安静贤淑、恬淡从容，只是日复日、年复一年地踏着既定的节奏一一每天东移约12度，沿着既定的轨迹一—白道而独舞！它知道，自己并不会发光，所有笔者博客：http://blog.sina.com cn/zhaohh11love。希望与朋友们多交流。A （责任编辑张恩红）
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"title": "目视观测需要注意什么"
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口程思淼
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