厚厚粘土層可能為火星古代生命提供穩定環境. 首次在年輕類太陽恆星週圍觀測到半重水冰控制太陽帆姿態的新方法在X射線雙星 IGR J19294+1816中檢測到的多個X射線準週期振蕩模擬雙中子星合併形成黑洞並產生高亮度磁噴流科學家在觀察快速射電暴穿過「宇宙迷霧」的同時發現了宇宙中缺失的物質厚厚粘土層可能為火星古代生命提供穩定環境. 原文圖說：火星的Hellas盆地富含粘土臺地圖片來源：NASA/JPL-Caltech/UArizona 火星表面存在厚達數百公尺以上的粘土層，形成這些粘土必須有長期水源。研究指出，這些粘土層多半形成於近於「靜止水體」的低地區，當時火星可能有大片湖泊或平靜的河流環境。穩定的地形能維持化學風化作用，提供水、礦物質等條件具備的理想居住環境，有助於生命維持或演化。研究發現這些厚粘土幾乎都遠離峽谷，而是集結在湖岸附近。火星缺乏板塊構造，無法像地球那樣持續暴露新岩石，導致水、二氧化碳與粘土相互作用，大量粘土可能吸收水及化學產物，抑制碳酸鹽巖的形成，這可能是火星缺乏這類岩石的原因之一。研究成果發表於《Nature Astronomy》。首次在年輕類太陽恆星週圍觀測到半重水冰原文研究團隊利用韋伯太空望遠鏡（JWST）首次在年輕的類太陽原恆星「L1527 IRS」的包層中，探測到含一個氘的半重水冰（HDO）存在。天文學家追蹤水起源的一種方法是測量其氘化比，高比例的 HDO 意味著水是在極低溫環境下（如太空塵埃與暗分子雲）形成，這支援部分太陽系的水來自更早形成的冰雲的理論。在距離約460光年的金牛座L1527 IRS系統中，利用 JWST 的光譜儀捕捉到 HDO 存在的證據。 L1527中 HDO與H₂O的比例與某些彗星及成熟原行星盤中測得的比例相當，顯示這些水分子可能追溯至冷暗雲階段。研究團隊將進一步對30顆原恆星及暗分子雲進行HDO觀測，並結合 ALMA對氣態HDO的輔助測量，以探索水冰氘化比差異成因。控制太陽帆姿態的新方法原文太陽帆（solar sails）利用太陽光子推進，可達到幾乎無限推力，但其超大面積與極低質量，導致姿態控制上遇到挑戰。傳統控制方式是反作用輪（reaction wheels），反作用輪如同陀螺儀，用以控制航向，但面對太陽帆所承受的太陽壓力與光照變化時，輪子會旋轉過快導致飽和失效。研究提出一種姿態調整的新方法，不依賴傳統反作用輪，而是透過調整帆面區域性反射性或曲率等方法，利用光壓本身來導向與穩定。這種方法降低了控制系統的複雜性與故障風險，同時節省能源，對深空任務尤其有利。若此技術落實，太陽帆將成為更可行的推進技術，應用於探測外太陽系乃至星際任務，並促進無燃料航行技術的發展。在X射線雙星 IGR J19294+1816中檢測到的多個X射線準週期振蕩原文在X射線雙星 IGR J19294+1816中檢測到的多個X射線準週期振蕩研究團隊使用中國硬X射線調變望遠鏡（Hard X-ray Modulation Telescope, HXMT）觀測位於約36,000光年外的大質量巨型X射線雙星系統IGR J19294+1816。研究偵測到多個 X 射線準週期振盪（QPOs），包括約30.2 mHz（10–50 keV波段）、51.1 mHz與113.7 mHz（25–50 keV波段）等特徵。團隊認為這些低頻 mHz QPO 可能由吸積盤內部磁力扭矩造成的盤扭曲與進動所引起，即「磁力盤進動模型」；這種扭轉可克服黏滯阻力，形成穩定振盪。多頻段 QPO 的發現有助研究中子星/黑洞的吸積盤-磁場互動機制，並深化對大質量 X-射線雙星等系統物理過程的理解。模擬雙中子星合併形成黑洞並產生高亮度磁噴流原文研究團隊進行中子星合併模擬，採用日本超級電腦「Fugaku」，持續 1.5 秒時間（約130百萬CPU小時），涵蓋廣義相對論、磁場、微中子與高密度物質的完整演化。研究發現中子星合併後迅速崩塌形成黑洞，周圍形成一個旋渦盤，由磁流體動力學與盤內動力機制驅動，產生高亮度的磁場脈衝噴流。這是首次在迅速崩潰成黑洞的雙中子星系統中，透過模擬證實磁場能驅動可生成短暫伽馬射線爆（GRB）的強噴流，透過盤動力機制（dynamo）放大磁場。模擬同時預測重力波、電磁輻射與微中子訊號，提供未來多種天文觀測所需的理論引數與參考值。後續工作將研究噴流的加速機制以及其演化，提升與觀測 GRB 的吻合度。科學家在觀察快速射電暴穿過「宇宙迷霧」的同時發現了宇宙中缺失的物質原文快速射電暴（Fast Radio Bursts，FRB）來自遙遠星系、每次僅持續毫秒但能釋放相當於太陽30年能量的短暫高能訊號，科學家利用它們穿過宇宙稀薄氣體時的色散效應來「秤重」。研究團隊收集69個來自距離1,170萬至91億光年的FRB，其中最遠源FRB 20230521B為迄今最遠的FRB。透過精確量測光訊號延遲，團隊確認常規物質（normal matter）的 76% 分佈於星際介質（intergalactic medium）；15% 存於星系暈（galaxy halos）；僅約 9% 留在星系中（星體及寒冷氣雲）。長年以來宇宙中約一半常規（重子）物質無法觀測到，這項研究首次用 FRB 為照明，將這些物質找回來、將其歸位於宇宙的稀薄氣體結構中，解決“缺失重子”之謎。測得的物質分佈比例與宇宙模擬預測相當一致，確認理論對大尺度宇宙網路（cosmic web）物質分佈的理解。未來隨著 DSA-2000等新一代電波望遠鏡問世，科學家預計可檢測數千個 FRB，進一步精細描繪宇宙的物質分佈。 ※ 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 2025-06-18T08:53:00，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】114-06-18天文新知彙整

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厚厚粘土層可能為火星古代生命提供穩定環境.
首次在年輕類太陽恆星週圍觀測到半重水冰
控制太陽帆姿態的新方法
在X射線雙星 IGR J19294+1816中檢測到的多個X射線準週期振蕩
模擬雙中子星合併形成黑洞並產生高亮度磁噴流
科學家在觀察快速射電暴穿過「宇宙迷霧」的同時發現了宇宙中缺失的物質

厚厚粘土層可能為火星古代生命提供穩定環境. 原文

圖說：火星的Hellas盆地富含粘土臺地

圖片來源：NASA/JPL-Caltech/UArizona

火星表面存在厚達數百公尺以上的粘土層，形成這些粘土必須有長期水源。
研究指出，這些粘土層多半形成於近於「靜止水體」的低地區，當時火星可能有大片湖泊或平靜的河流環境。穩定的地形能維持化學風化作用，提供水、礦物質等條件具備的理想居住環境，有助於生命維持或演化。
研究發現這些厚粘土幾乎都遠離峽谷，而是集結在湖岸附近。
火星缺乏板塊構造，無法像地球那樣持續暴露新岩石，導致水、二氧化碳與粘土相互作用，大量粘土可能吸收水及化學產物，抑制碳酸鹽巖的形成，這可能是火星缺乏這類岩石的原因之一。
研究成果發表於《Nature Astronomy》。

首次在年輕類太陽恆星週圍觀測到半重水冰 原文

研究團隊利用韋伯太空望遠鏡（JWST）首次在年輕的類太陽原恆星「L1527 IRS」的包層中，探測到含一個氘的半重水冰（HDO）存在。
天文學家追蹤水起源的一種方法是測量其氘化比，高比例的 HDO 意味著水是在極低溫環境下（如太空塵埃與暗分子雲）形成，這支援部分太陽系的水來自更早形成的冰雲的理論。
在距離約460光年的金牛座L1527 IRS系統中，利用 JWST 的光譜儀捕捉到 HDO 存在的證據。
L1527中 HDO與H₂O的比例與某些彗星及成熟原行星盤中測得的比例相當，顯示這些水分子可能追溯至冷暗雲階段。
研究團隊將進一步對30顆原恆星及暗分子雲進行HDO觀測，並結合 ALMA對氣態HDO的輔助測量，以探索水冰氘化比差異成因。

控制太陽帆姿態的新方法 原文

太陽帆（solar sails）利用太陽光子推進，可達到幾乎無限推力，但其超大面積與極低質量，導致姿態控制上遇到挑戰。
傳統控制方式是反作用輪（reaction wheels），反作用輪如同陀螺儀，用以控制航向，但面對太陽帆所承受的太陽壓力與光照變化時，輪子會旋轉過快導致飽和失效。
研究提出一種姿態調整的新方法，不依賴傳統反作用輪，而是透過調整帆面區域性反射性或曲率等方法，利用光壓本身來導向與穩定。
這種方法降低了控制系統的複雜性與故障風險，同時節省能源，對深空任務尤其有利。
若此技術落實，太陽帆將成為更可行的推進技術，應用於探測外太陽系乃至星際任務，並促進無燃料航行技術的發展。

在X射線雙星 IGR J19294+1816中檢測到的多個X射線準週期振蕩 原文

在X射線雙星 IGR J19294+1816中檢測到的多個X射線準週期振蕩
研究團隊使用中國硬X射線調變望遠鏡（Hard X-ray Modulation Telescope, HXMT）觀測位於約36,000光年外的大質量巨型X射線雙星系統IGR J19294+1816。
研究偵測到多個 X 射線準週期振盪（QPOs），包括約30.2 mHz（10–50 keV波段）、51.1 mHz與113.7 mHz（25–50 keV波段）等特徵。
團隊認為這些低頻 mHz QPO 可能由吸積盤內部磁力扭矩造成的盤扭曲與進動所引起，即「磁力盤進動模型」；這種扭轉可克服黏滯阻力，形成穩定振盪。
多頻段 QPO 的發現有助研究中子星/黑洞的吸積盤-磁場互動機制，並深化對大質量 X-射線雙星等系統物理過程的理解。

模擬雙中子星合併形成黑洞並產生高亮度磁噴流 原文

研究團隊進行中子星合併模擬，採用日本超級電腦「Fugaku」，持續 1.5 秒時間（約130百萬CPU小時），涵蓋廣義相對論、磁場、微中子與高密度物質的完整演化。
研究發現中子星合併後迅速崩塌形成黑洞，周圍形成一個旋渦盤，由磁流體動力學與盤內動力機制驅動，產生高亮度的磁場脈衝噴流。
這是首次在迅速崩潰成黑洞的雙中子星系統中，透過模擬證實磁場能驅動可生成短暫伽馬射線爆（GRB）的強噴流，透過盤動力機制（dynamo）放大磁場。
模擬同時預測重力波、電磁輻射與微中子訊號，提供未來多種天文觀測所需的理論引數與參考值。
後續工作將研究噴流的加速機制以及其演化，提升與觀測 GRB 的吻合度。

科學家在觀察快速射電暴穿過「宇宙迷霧」的同時發現了宇宙中缺失的物質 原文

快速射電暴（Fast Radio Bursts，FRB）來自遙遠星系、每次僅持續毫秒但能釋放相當於太陽30年能量的短暫高能訊號，科學家利用它們穿過宇宙稀薄氣體時的色散效應來「秤重」。
研究團隊收集69個來自距離1,170萬至91億光年的FRB，其中最遠源FRB 20230521B為迄今最遠的FRB。
透過精確量測光訊號延遲，團隊確認常規物質（normal matter）的 76% 分佈於星際介質（intergalactic medium）；15% 存於星系暈（galaxy halos）；僅約 9% 留在星系中（星體及寒冷氣雲）。
長年以來宇宙中約一半常規（重子）物質無法觀測到，這項研究首次用 FRB 為照明，將這些物質找回來、將其歸位於宇宙的稀薄氣體結構中，解決“缺失重子”之謎。
測得的物質分佈比例與宇宙模擬預測相當一致，確認理論對大尺度宇宙網路（cosmic web）物質分佈的理解。
未來隨著 DSA-2000等新一代電波望遠鏡問世，科學家預計可檢測數千個 FRB，進一步精細描繪宇宙的物質分佈。

※ 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 2025-06-18T08:53:00，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」。