2011年8月23日 星期二

小行星探測

1609伽利略.伽利萊(Galileo Galilei)用望遠鏡指向天空後,天文學家在尋找宇宙未知行星有了大突破。1781年天王星的發現,及1846年海王星的觀測確認,都改寫了人們對太陽系的認知,當然這些新發現,也掀起尋找太陽系新天體的熱潮。其中發現許多意外之喜,如1801年的元旦夜,義大利天文學家朱塞普·皮亞齊Giuseppe Piazzi),無意間發現了一個小亮點,判斷它遠小於現有行星的天體,並命名為穀神星(Ceres),赫歇爾稱它為小行星(Asteroid)。但在2006824國際天文聯合會(IAU),將穀神星、冥王星及鬩神星三顆天體,更名為矮行星。
飛向小行星
早期使用望遠鏡觀測小行星,看到的小行星都是一個小亮點,只能透過小行星的反照率,來推測其表面情況;或利用掩星技巧,來推估其形狀,當然這所得資料都是粗糙不準確的。
人類進入太空時代後,對小行星的觀測變的更直接,讓小行星看起來,不再是小光點,例如透過探測船飛越小行星,並取得近距離的照片,探測其大小、行狀、自轉、質量及表面特色。最早如伽利略號探測船,在飛向木星的途中,在1991年時以距離1600公里處拍了(951)Gaspra小行星的照片。並於1993年以距離2400公里處飛越(143)Ida小行星,並首次發現有顆,更小的衛星(Dacty1)繞這它轉,這是人們第一次看清楚小行星的真面貌。這類的計畫還包括了深空一號(Deep Space 1),於1999年飛越了 (9969)Braille小行星;星塵號(Stardust)除了成功的收集彗星塵埃樣本,並於2006115返回地球,其探測彗星途中於2002年飛越(5535)Annefrank小行星;近代的黎明號(Dawn)探測小行星計畫,預計於2011年探測灶神星,及2015年探測穀神星。
另外,科學家們開始希望,可以直接將探測船登陸在小行星上,進行直接觀測及採集小行星的表面物質。在造訪近地小行星計畫(NEAR)中,打造了一艘專門觀測小行星的探測船,攜帶了多種儀器,於1997年飛越(253)Mathilde小行星,並於2001212耗盡燃燒,且安全登陸在貌似馬鈴薯,直徑(13*13*33)公里的(443)Eros小行星表面,這是歷史性的一刻,因為小行星不只體積很小,它的表面重力也只有地球的0.00061倍(假設一個60公斤的人,登陸後體重只剩下0.0366公斤),在這樣的一個天體登陸,真是一件不容易的事。日本更於隼鳥號(Hayabuse)小行星探測計,於200511月成功的登陸(25143)Itokawa系川小行星,並成功採集系川小行星的物質,並於2010613返回地球,這真是一次成功的任務。
瞭解源始太陽系的捷徑
    人類如何瞭解太陽系之初的狀態,透過對小行星的研究,將可以找到一些線索。因為地球及其它行星體積較大,行星本身容易受到其重力影響,喪失其形成及演化早期的狀態。而小行星體積小,冷卻速度快,演化程度較小,保留較多源始成份,因為小行星也是太陽系初始物質形成,所以研究小行星,可以得到行星和整個太陽系,其起源及早期演化的重要線索。
    最後提醒追星族,黎明號(Dawn)將於20117月探測灶神星,並連續觀測6個月,讓我們共同期待揭開灶神星神秘面紗。

小王子的故鄉


小王子是一本法國著名的童話,內容描述一位來自遙遠星球小王子的經歷,小王子遊歷過許多不同的星球,在不同星球中,所遇到的人、事、物,總是讓他感到疑惑不解。故事中敘述小王子出生的星球,與一棟房子相比較,大不了多少,一眼就可以看透,根據判斷應該就是編號B612的小行星。故事雖然是作者虛構的,但是充滿了無限的想像空間,最經典的是蛇吞象帽子的例子,真是一本適合親子共賞的作品。
小行星的分佈
故事中令我感到興趣的是小王子的故鄉-小行星,依2006824日國際天文聯合會(International Astronomical UnionIAU)決議,太陽系中繞日運動的天體可分為行星、矮行星及太陽系小天體三類。小行星屬於太陽系小天體,自從180111日,義大利天文學家皮亞齊(Giuseppe Piazzi)發現了編號第 1號小行星後(Ceres,穀神星現在稱為矮行星),截至20113月份為止,擁有臨時編號的小行星,已經超過94萬顆。隨著觀測工具及分析方法的進步,發現太陽系中小行星的分佈範圍包含近地小行星(火星軌道內)、主要小行星帶(火星與木星間)、半人馬小行星群(土星與天王星間)、特洛伊小行星(位於行星軌道拉格朗日點上)及庫伯帶小行星(海王星以外)等。當然這些小行星因為體積小、距離遠,所以別說用望遠鏡看只是一顆看不清楚的小光點,更別說想用肉眼看清其真面目。
不可不知的事
      雖然小行星觀測不易,但是我們還是要知道,遙遠天空中有幾顆小行星,盡是我們熟悉的臺灣地名,包含鹿林、南投、嘉義、高雄及玉山等。其實小行星的命名有一定的程序,首先在觀測後,可以計算其軌道者,可獲得一個臨時編號;如果該星體可重複被觀測到,並更確定其軌道者,即可擁有一個永久編號,發現者亦可以獲得命名的機會。就如中央大學在玉山國家公園,設立的鹿林天文台,於2006年推出鹿林尋天計畫(Lulin Sky SurveyLUSS),從此臺灣開始在尋找小行星領域中嶄露頭角,例如第145523號鹿林小行星(Lulin,臨時編號2006 EM67)及第145534號中大小行星(Jhongda,臨時編號2006 GJ),就是臺灣首次命名的小行星,真可稱為是臺灣之光。
臨時編號的玄機
      小行星臨時編號的命名,包含發現的西元年加上兩個英文字母,必要的時候還可以加上數字來排序,其中第一個字母表示發現的月份,以半個月為單位,依英文字母AY排列,其中字母”I”不使用。第二個字母表示在這段時間內發現的次序,按照字母AZ排列,字母”I”不使用,排序超過25顆後,則從頭排序,並於字母後標上數字,數字表示其循環次數。所以可以透過小行星的臨時編號,推算出其發現的時間。例如臨時編號2006 EM67鹿林小行星,表示20063月上半月發現的第1,687顆小行星(67*25+12=1,687)。各位喜歡天文的追星族們,讓我們再來找看看,還有哪些小行星的名稱,是與臺灣有關的呢?當然您如果想名留星空,那就請您加入尋星行列。


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