- 月球可能存在「熱」的一面
- 模擬早期宇宙的恆星形成
- 高能粒子冷卻轉化為暗物質
- 地球什麼時候會耗盡氧氣?
- EZIE任務偵測極光電射流
月球可能存在「熱」的一面 原文

圖說:An artist’s impression showing part of the cosmic web, a structure of galaxies extending across the sky. The bright blue flashes are the signals from Fast Radio Bursts.
圖片來源: M. Weiss/CfA
- 月球近地側(面向地球)表面暗色,充滿古老熔岩流,遠地側地形崎嶇,研究顯示這與月球內部結構差異有關。
- 利用「Ebb」與「Flow」太空船資料,發現月球在近地側與遠地側的地含形變能力差異達2-3%。
- 根據NASA Gravity Recovery and Interior Laboratory(GRAIL)任務的重力場資料,顯示月球內部存在溫度差異。
- 近地側地含溫度比遠地側高約170°C,可能是由於近地側30-40億年前火山活動遺留的釷和鈦放射性衰變所導致的。
- 近地側火山活動較多、地殼較薄,遠地側地形更崎嶇,這些差異可能源於月球內部結構的不對稱。
- 不需太空船登陸即可研究星球內部,可用於探測火星、土衛二和木衛三等其他行星體內部結構的差異。
模擬早期宇宙的恆星形成 原文
- 韋伯太空望遠鏡(JWST)觀測宇宙中最古老的球狀星團,但其形成機制仍不確定。
- 早期宇宙中,普通物質(重子)與暗物質因相對運動速度達超音速(約音速五倍)而分離,形成無暗物質的氣體團,稱為超音速誘導氣體物質(supersonically induced gas objects. SIGOs)。
- 球狀星團是含數千顆恆星的大質量集合,幾乎無暗物質,與宇宙中恆星通常在暗物質暈中形成的理論不符。
- 研究追蹤單獨恆星形成,模擬探討SIGOs如何形成星團。
- 考量金屬豐度和原恆星噴流,模擬發現噴流對低金屬雲的恆星形成效率影響較小,但在金屬豐富系統中可促使低質量恆星形成。
- 與本地星團相比,SIGOs傾向形成更大質量的恆星。
- 模擬結果顯示SIGOs形成大質量恆星與宇宙首批恆星族群的預期相符,可能為本地球狀星團的起源。
高能粒子冷卻轉化為暗物質 原文
- 研究團隊研究庫柏對( Cooper pairs)對早期宇宙的影響,提出暗物質新理論,暗物質可能是由早期宇宙中無質量高能粒子碰撞、冷卻並轉化為重而慢的粒子形成,挑戰暗物質為「冷團塊」的傳統觀念。
- 研究發表於《Physical Review Letters》,該模型可透過宇宙微波背景(CMB)輻射資料檢驗。
- 早期宇宙在大爆炸後,類似光子的無質量高能粒子主導宇宙,這些粒子因自旋相反而結合,冷卻時能量驟降,轉化為冷重暗物質粒子。
- 粒子對因自旋不平衡導致能量快速下降,解釋當前宇宙能量密度降低及暗物質質量增加。
- 理論預測暗物質粒子進入冷、低壓狀態,會在CMB留下獨特痕跡。
- 該理論提供全新視角理解暗物質起源,簡單模型解釋宇宙質量與能量密度變化,為未來研究奠定基礎
地球什麼時候會耗盡氧氣? 原文
- 科學家預測地球的氧氣豐富大氣無法永久存在,根據模擬,未來約10億年後將發生快速去氧現象。
- 研究團隊模擬地球氣候與生化過程,模擬分析大氣演變,研究顯示地球氧氣豐富大氣的壽命約為10億年,之後將恢復類似25億年前大氧化事件前的狀態。
- 去氧後的大氣將含有高甲烷、低二氧化碳,且無臭氧層,地球可能成為厭氧生物主導的世界。
- 太陽亮度的變化及全球碳酸鹽-矽酸鹽地質迴圈導致大氣二氧化碳下降,長期將引發全球暖化。
- 一般認為地球生物圈將在20億年後因過熱及光合作用所需的二氧化碳不足而終結,大氣氧氣也將隨之減少。
- 氧氣是尋找系外行星生命的重要「生物標誌」,但地球氧氣豐富大氣僅佔其歷史的20-30%,顯示此標誌並非永久。
- 研究表明,天文學家需考慮低氧或無氧行星的生物標誌,以提高發現外星生命的機會。
EZIE任務偵測極光電射流 原文
- NASA的EZIE(Electrojet Zeeman Imaging Explorer)任務於2025年3月14日發射,旨在研究極光中的「電射流」(electrojets)。
- 極光電射流是出現在地球極地電離層、距地面約100公里處的強烈電流,圍繞南北極流動,每秒約100萬安培的電流,與極光密切相關。
- 極光電射流由太陽風與地球磁場及上層大氣的互動作用形成,這些來自太陽的高能粒子撞擊大氣氣體產生極光。
- EZIE使用塞曼效應(Zeeman effect)分析氧分子在118GHz發射譜線的分裂,測量磁場強度和方向,進而推算電流特性。
- EZIE任務包含三顆立方體衛星(CubeSats),在550公里高的極地軌道上,以2-10分鐘的間隔排列。
- 極光電射流可能引發地球磁場變化,導致地面電力網中斷或衛星故障,研究射電流有助於預測太空天氣,保護太空人及太空設施。
- EZIE任務填補氣球和衛星無法觀測的電離層區域,此區域高度對氣球太高、對傳統衛星太低,EZIE填補了這一觀測空白。
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關於臺北市立天文科學教育館:又被稱為台北市立天文館或台北天文館,座落於臺灣臺北市士林區的臺北科學藝術園區內,隸屬於臺北市政府教育局,創立於 1996 年 11 月 7 日,於 1997 年 7 月 20 日正式全面開放。其起源可追溯至臺灣的第一座天文教育機構,即「臺北市立天文台」。