太陽系中發現新矮行星行星核心形成的新機制「蜻蜓號」任務著眼於泰坦的奧秘我們的氧氣源於地球自轉的減慢 JWST偵測到大霹靂後2.8億年的星系白矮星坍縮成中子星產生「金」元素碎裂的恆星滋養著不斷增長的黑洞太陽系中發現新矮行星原文圖說：CFHT image of an outer Solar System object large enough to be a dwarf planet 圖片來源：Cheng et al., arXiv, 2025 天文學家在太陽系遠端發現潛在矮行星「2017 OF201」，直徑約700公里，位於海王星外圍。利用暗能量相機遺留巡天（DECaLS）及加拿大-法國-夏威夷望遠鏡（CFHT）2011-2018年的檔案資料，觀測19次確認其軌道。其軌道極為橢圓，近日點為44.5天文單位（類似冥王星），遠日點達1600天文單位，深入內歐特雲，繞行週期需2.5萬年。 2017 OF201的軌道與先前發現的海王星外天體（TNOs）不同，模擬顯示太陽系若無第九行星時其軌道穩定，若有第九行星則2017 OF201會在1億年內被逐出太陽系，此發現是反對第九行星存在的重要證據，顯示外太陽系可能存在更多類似軌道的天體。 2017 OF201僅1%的軌道時間靠近可探測範圍，暗示古柏帶及更遠處可能有數百個類似天體，尚未被發現。由於TNOs距離遠、光線微弱，需更先進望遠鏡探索，顯示太陽系仍有許多未知待發現。國際天文學聯合會已正式宣佈2017 OF201，相關論文發表於arXiv。行星核心形成的新機制原文 NASA新研究揭示行星核心形成的新機制，可能改變對火星等岩石行星早期演化的理解。研究首次提供實驗與地球化學證據，顯示熔融硫化物（而非金屬）可在固態岩石中滲流，形成行星核心，甚至在矽酸鹽地幔熔化前。過去認為核心形成需大規模行星熔化，重金屬元素沉入中心。新研究提出在硫與氧豐富的遠太陽環境中，硫降低熔點，與鐵反應生成硫化鐵，滲流形成核心。研究團隊在NASA實驗岩石學實驗室模擬行星形成條件，結合X射線斷層掃描（XCT）生成高解析3D影像，觀察硫化物熔體在固態岩石中的滲流路徑。分析含鉑族金屬的合成硫化物，發現與富氧隕石中異常化學模式一致，證實早期太陽系中硫化物滲流的存在。研究表明火星因硫含量高，可能在早期形成核心，無需像地球般全面熔化，解釋其地球化學時間線的長期謎團。研究挑戰使用放射性同位素（如鉿和鎢）測定核心形成時間的方法，提出新視角理解行星地球化學，助未來月球、火星任務資料解讀與太陽系演化模型建立。「蜻蜓號」任務著眼於泰坦的奧秘原文 NASA的「蜻蜓號」（Dragonfly）旋翼飛行器計劃於2028年後發射，探索土星衛星泰坦，研究生命起源的化學過程。泰坦表面有沙丘、雲層、降雨及河流，但溫度低至-179°C，沙粒為有機物，液體為甲烷和乙烷，而非水。蜻蜓號並非尋找生命，而是調查生命形成前的化學過程，泰坦儲存了未受生物影響的原始化學環境。泰坦富含有機分子（如乙烷、丙烷、苯等），這些分子沉積於冰質基岩上，科學家認為若有液態水（如隕石撞擊產生），可能引發生命相關化學反應。蜻蜓號的目的地是塞爾克隕石坑，50英里寬的撞擊坑可能曾有液態水池，持續數百至數千年，混合有機物及撞擊物中的元素，形成「原始湯」。泰坦的化學實驗時間遠超地球實驗室，有助研究複雜化學反應的時間需求。蜻蜓號搭載質譜儀（DraMS），研究可能揭示生命起源的普遍性或獨特性，若泰坦未形成複雜化學，可能意味生命比想像中罕見。我們的氧氣源於地球自轉的減慢原文地球自46億年前形成以來，自轉速度逐漸減慢，導致白天時間逐漸延長，每世紀增加約1.8毫秒。 2021年研究顯示，日長增加與地球大氣氧氣化有關，特別是大氧化事件（約24億年前）和新元古代氧氣事件（約5.5-8億年前）。大氧化事件：藍綠藻大量出現，透過光合作用產生氧氣，使地球大氣氧含量急劇上升，奠定複雜生命基礎，藍綠藻白天進行光合作用產生氧氣，但早晨啟動緩慢，氧氣產量受白天時長限制。研究透過發現，較短的白天（如14億年前的18小時）限制藍綠藻氧氣生成，延長的白天促進氧氣累積。月球引力使地球自轉減慢(月球逐漸遠離地球)，導致日長增加，間接影響藍綠藻光合作用效率。研究顯示日長變化如何影響微生物氧氣釋放，進而塑造地球大氣演化。 JWST偵測到大霹靂後2.8億年的星系原文韋伯太空望遠鏡（JWST）發現名為MoM-z14的星系，距大霹靂僅2.8億年，是迄今最遠的星系，紅移值達14.44。 JWST能探測早期宇宙紅外光，主要研究星系形成，發現紅移z>10的明亮星系數量超出預期，挑戰早期星系形成的理論。 MoM-z14的光線主要來自恆星，而非活動星系核（AGN），顯示可能存在超大質量恆星，與早期宇宙理論相符。 MoM-z14的氮碳比高於太陽，類似銀河系古老球狀星團，顯示其恆星形成環境與早期宇宙相似。早期明亮星系分為點源和擴充套件型，形態差異與化學組成相關，表示星系演化路徑的多樣性，MoM-z14屬氮強發射天體，與「小紅點」類似，顯示高紅移星系中存在尺寸-化學雙峰(size-chemistry bimodality)現象。未來羅曼太空望遠鏡若成功發射，將發現更多類似星系，進一步驗證或揭示新謎團。白矮星坍縮成中子星產生金元素原文中子星通常由大質量恆星的核心塌縮超新星形成，新研究探索白矮星塌縮成中子星的可能性。研究提出如果一顆白矮星的質量過大，無法支撐自身，無論是透過吸積伴星的氣體或與另一顆白矮星碰撞，都可能在特定條件下坍縮成中子星。尚未明確觀測到白矮星塌縮成中子星的瞬態訊號，研究團隊進行六個白矮星的二維流體力學模擬，模擬質量、中心密度、旋轉速率和角動量分佈的變化。模擬中兩個白矮星質量接近錢卓極限，其他為高質量快速旋轉白矮星，模擬中的每個白矮星都會坍縮，核心坍縮成原中子星，而其外層則向內下沉並反彈。當白矮星坍縮成中子星時，可以透過快速捕獲中子而產生「金」元素，並可能形成可觀測的電波瞬態訊號。碎裂的恆星滋養著不斷增長的黑洞原文韋伯太空望遠鏡（JWST）發現超過300個「小紅點」星系，它們大多集中在宇宙 6 億年前，因其紅色外觀而得名。這些星系具有「V」形光譜、寬Hα線、無明顯X射線輻射，其成因可能是活躍黑洞、老年恆星群或塵埃遮蔽的恆星爆發。新假說提出小紅點由潮汐撕裂事件（TDE）造成，即早期宇宙高密度星團內恆星碰撞形成中間質量黑洞，撕裂周圍恆星。高密度星團易引力塌縮，恆星碰撞形成超大質量恆星，塌縮成中間質量黑洞，引發潮汐撕裂事件，產生明亮電波訊號。模擬顯示每立方百萬秒差距範圍有0.3-1個中間質量黑洞，小紅點數量較少，需每萬年一次潮汐撕裂事件解釋其存在。潮汐撕裂事件與小紅點相似，具低X射線輻射與寬Hα線，且Hα強度不隨黑洞質量縮放，解決過大黑洞假設問題。潮汐撕裂事件難解釋紅色，可能是恆星貢獻；驗證潮汐撕裂事件假說需觀測紫外波段隨時間變化和亮度而衰減的證據，需數年至數十年。 ※ 本文由萌芽機器人自動轉貼自臺北市立天文科學教育館網站，原始上版日期為 2025/05/24 11:53:00，並有透過程式自動轉換字串，內容僅供參考，若有任何錯誤之處還請見諒！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」。

【天文新知】114-05-24天文新知彙整

太陽系中發現新矮行星原文

圖說：CFHT image of an outer Solar System object large enough to be a dwarf planet

圖片來源：Cheng et al., arXiv, 2025

天文學家在太陽系遠端發現潛在矮行星「2017 OF201」，直徑約700公里，位於海王星外圍。
利用暗能量相機遺留巡天（DECaLS）及加拿大-法國-夏威夷望遠鏡（CFHT）2011-2018年的檔案資料，觀測19次確認其軌道。
其軌道極為橢圓，近日點為44.5天文單位（類似冥王星），遠日點達1600天文單位，深入內歐特雲，繞行週期需2.5萬年。
2017 OF201的軌道與先前發現的海王星外天體（TNOs）不同，模擬顯示太陽系若無第九行星時其軌道穩定，若有第九行星則2017 OF201會在1億年內被逐出太陽系，此發現是反對第九行星存在的重要證據，顯示外太陽系可能存在更多類似軌道的天體。
2017 OF201僅1%的軌道時間靠近可探測範圍，暗示古柏帶及更遠處可能有數百個類似天體，尚未被發現。
由於TNOs距離遠、光線微弱，需更先進望遠鏡探索，顯示太陽系仍有許多未知待發現。
國際天文學聯合會已正式宣佈2017 OF201，相關論文發表於arXiv。

行星核心形成的新機制 原文

NASA新研究揭示行星核心形成的新機制，可能改變對火星等岩石行星早期演化的理解。
研究首次提供實驗與地球化學證據，顯示熔融硫化物（而非金屬）可在固態岩石中滲流，形成行星核心，甚至在矽酸鹽地幔熔化前。
過去認為核心形成需大規模行星熔化，重金屬元素沉入中心。新研究提出在硫與氧豐富的遠太陽環境中，硫降低熔點，與鐵反應生成硫化鐵，滲流形成核心。
研究團隊在NASA實驗岩石學實驗室模擬行星形成條件，結合X射線斷層掃描（XCT）生成高解析3D影像，觀察硫化物熔體在固態岩石中的滲流路徑。
分析含鉑族金屬的合成硫化物，發現與富氧隕石中異常化學模式一致，證實早期太陽系中硫化物滲流的存在。
研究表明火星因硫含量高，可能在早期形成核心，無需像地球般全面熔化，解釋其地球化學時間線的長期謎團。
研究挑戰使用放射性同位素（如鉿和鎢）測定核心形成時間的方法，提出新視角理解行星地球化學，助未來月球、火星任務資料解讀與太陽系演化模型建立。

「蜻蜓號」任務著眼於泰坦的奧秘 原文

NASA的「蜻蜓號」（Dragonfly）旋翼飛行器計劃於2028年後發射，探索土星衛星泰坦，研究生命起源的化學過程。
泰坦表面有沙丘、雲層、降雨及河流，但溫度低至-179°C，沙粒為有機物，液體為甲烷和乙烷，而非水。
蜻蜓號並非尋找生命，而是調查生命形成前的化學過程，泰坦儲存了未受生物影響的原始化學環境。
泰坦富含有機分子（如乙烷、丙烷、苯等），這些分子沉積於冰質基岩上，科學家認為若有液態水（如隕石撞擊產生），可能引發生命相關化學反應。
蜻蜓號的目的地是塞爾克隕石坑，50英里寬的撞擊坑可能曾有液態水池，持續數百至數千年，混合有機物及撞擊物中的元素，形成「原始湯」。
泰坦的化學實驗時間遠超地球實驗室，有助研究複雜化學反應的時間需求。
蜻蜓號搭載質譜儀（DraMS），研究可能揭示生命起源的普遍性或獨特性，若泰坦未形成複雜化學，可能意味生命比想像中罕見。

我們的氧氣源於地球自轉的減慢 原文

地球自46億年前形成以來，自轉速度逐漸減慢，導致白天時間逐漸延長，每世紀增加約1.8毫秒。
2021年研究顯示，日長增加與地球大氣氧氣化有關，特別是大氧化事件（約24億年前）和新元古代氧氣事件（約5.5-8億年前）。
大氧化事件：藍綠藻大量出現，透過光合作用產生氧氣，使地球大氣氧含量急劇上升，奠定複雜生命基礎，藍綠藻白天進行光合作用產生氧氣，但早晨啟動緩慢，氧氣產量受白天時長限制。
研究透過發現，較短的白天（如14億年前的18小時）限制藍綠藻氧氣生成，延長的白天促進氧氣累積。
月球引力使地球自轉減慢(月球逐漸遠離地球)，導致日長增加，間接影響藍綠藻光合作用效率。
研究顯示日長變化如何影響微生物氧氣釋放，進而塑造地球大氣演化。

JWST偵測到大霹靂後2.8億年的星系 原文

韋伯太空望遠鏡（JWST）發現名為MoM-z14的星系，距大霹靂僅2.8億年，是迄今最遠的星系，紅移值達14.44。
JWST能探測早期宇宙紅外光，主要研究星系形成，發現紅移z>10的明亮星系數量超出預期，挑戰早期星系形成的理論。
MoM-z14的光線主要來自恆星，而非活動星系核（AGN），顯示可能存在超大質量恆星，與早期宇宙理論相符。
MoM-z14的氮碳比高於太陽，類似銀河系古老球狀星團，顯示其恆星形成環境與早期宇宙相似。
早期明亮星系分為點源和擴充套件型，形態差異與化學組成相關，表示星系演化路徑的多樣性，MoM-z14屬氮強發射天體，與「小紅點」類似，顯示高紅移星系中存在尺寸-化學雙峰(size-chemistry bimodality)現象。
未來羅曼太空望遠鏡若成功發射，將發現更多類似星系，進一步驗證或揭示新謎團。

白矮星坍縮成中子星產生金元素 原文

中子星通常由大質量恆星的核心塌縮超新星形成，新研究探索白矮星塌縮成中子星的可能性。
研究提出如果一顆白矮星的質量過大，無法支撐自身，無論是透過吸積伴星的氣體或與另一顆白矮星碰撞，都可能在特定條件下坍縮成中子星。
尚未明確觀測到白矮星塌縮成中子星的瞬態訊號，研究團隊進行六個白矮星的二維流體力學模擬，模擬質量、中心密度、旋轉速率和角動量分佈的變化。
模擬中兩個白矮星質量接近錢卓極限，其他為高質量快速旋轉白矮星，模擬中的每個白矮星都會坍縮，核心坍縮成原中子星，而其外層則向內下沉並反彈。
當白矮星坍縮成中子星時，可以透過快速捕獲中子而產生「金」元素，並可能形成可觀測的電波瞬態訊號。

碎裂的恆星滋養著不斷增長的黑洞 原文

韋伯太空望遠鏡（JWST）發現超過300個「小紅點」星系，它們大多集中在宇宙 6 億年前，因其紅色外觀而得名。
這些星系具有「V」形光譜、寬Hα線、無明顯X射線輻射，其成因可能是活躍黑洞、老年恆星群或塵埃遮蔽的恆星爆發。
新假說提出小紅點由潮汐撕裂事件（TDE）造成，即早期宇宙高密度星團內恆星碰撞形成中間質量黑洞，撕裂周圍恆星。
高密度星團易引力塌縮，恆星碰撞形成超大質量恆星，塌縮成中間質量黑洞，引發潮汐撕裂事件，產生明亮電波訊號。
模擬顯示每立方百萬秒差距範圍有0.3-1個中間質量黑洞，小紅點數量較少，需每萬年一次潮汐撕裂事件解釋其存在。
潮汐撕裂事件與小紅點相似，具低X射線輻射與寬Hα線，且Hα強度不隨黑洞質量縮放，解決過大黑洞假設問題。
潮汐撕裂事件難解釋紅色，可能是恆星貢獻；驗證潮汐撕裂事件假說需觀測紫外波段隨時間變化和亮度而衰減的證據，需數年至數十年。

※ 本文由萌芽機器人自動轉貼自臺北市立天文科學教育館網站，原始上版日期為 2025/05/24 11:53:00，並有透過程式自動轉換字串，內容僅供參考，若有任何錯誤之處還請見諒！

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」。