天文學界的2017：這七大發現將徹底人類對宇宙的認知

科學是一項幫助我們理解宇宙的重要工具。我們都贊同，科學最大的好處莫過於引領我們發現眾多精彩紛呈、無比炫酷的事物。

2017 年的科學表現依然出色，太空領域的許多重大發現都將載入史冊。

兩顆中子星相撞，徹底重塑天文學

2017 年最激動人心的發現莫過於我們正式邁入引力波天文學新紀元。

科學家已經觀測到了好幾次質量與太陽相當的黑洞相撞的壯觀場面，產生的能量以時空漣漪的形式傳播到地球。他們通過調整 LIGO 與 Virgo 探測器長達數英里的探測臂中一組激光的發射方向，成功探測到了這些信號變化。

但在今年十月，隨引力波而來的還有可見光、X射線、射電波、以及伽馬射線，而它們全都來源於一處：兩顆 1.3 億光年外相撞的中子星。

科學家在分析過程中意識到，宇宙中大部分金、鉑、鈾等重金屬都是在這類災難性事件中產生的。此外，科學家還找到了另一種測算宇宙膨脹速度的方法。可以說，這一次觀測結果引領人們做出了眾多科學發現，接下來更多發現還會紛至沓來。

發現眾多地外生命存在的可能性

你也許還記得科學家在 2016 年發現的比鄰星，它是距地球最近的一顆恆星。圍繞它旋轉的比鄰星 b 則是一顆宜居行星。而今年天文學家又有新發現，使很多人琢磨起了「外星人」存在的可能性。

今年二月，科學家發現了一個由類地行星構成的恆星系，中央恆星是一顆超低溫紅矮星，名為 TRAPPIST-1。它距地球僅 39 光年，體積是太陽的八分之一，溫度比太陽低。

天文愛好者鎖定了環繞該恆星軌道的宜居範圍（對於液態水來說既不會太熱也不會太冷的溫度區間），找到 3 顆類似地球的行星，這是人類首次發現有行星圍繞「超低溫」矮恆星運行，為尋找外星生命提供最好機會。

這 3 顆超冷矮星的大小和溫度，與地球及金星十分相似。鑒於它們的大小及與低強度恆星的距離，其表面或有溫度適宜生存的區域及存在液態水。

科學家表示，這是第一次在太陽系以外，發現在星球上可能有生物的痕迹，而且體積與地球相似，是目前最有潛質可作移居的星球。有份參與研究的美國麻省理工學院博士威特更形容：「有如天文科學界中頭獎」。

美國大日食

「美國大日食」（The Great American Eclipse）於當地時間 8 月 21 日發生，從美國西北岸的俄勒岡州到東南岸的南卡羅來納州，日全食向斜對角移動，跨越 14 州，更罕見的是，這是相隔 99 年，日全食再次橫跨美國，上次發生在 1918 年。

此次日全食是 1776 年美國建國以來第一次僅出現在美國本土的日全食，也是 38 年來，美國境內第一次覆蓋範圍最廣、最容易觀測到的絕佳機會！

此次日全食經過美國本土 14 個州。其實不光是在美國，每一個身在北美的小夥伴都可以看到！南美、非洲及歐洲部分地區也可以看到一部分的日食。

這次的日全食整個過程大約持續了三個小時，在日全食帶上的某些地點，月球把太陽完完全全擋住的時間最長可達 2 分 40 秒。本次日全食最後於 2:48 p.m. 在南卡羅來納州的 Charleston 附近結束。

土衛六上發現甲烷海洋

我們有理由相信在土星龐大的衛星群中擁有奇特的衛星。土衛六就是一顆頗有爭議的衛星，就在今年 NASA 宣布在土衛六上發現了甲烷海洋。此前科學家在土衛六上發現了風的痕迹，這暗示土衛六上的甲烷海洋海洋表面可能出現波浪。

土衛六可以說是太陽系內惡劣的星球之一，它的大氣壓力是地球的 1.5 倍，但引力環境卻比較弱，如此低的引力卻能夠保持濃厚的大氣確實是一個奇蹟。根據卡西尼土星探測器的數據，土衛六大氣令人窒息，擁有 95% 的氮氣和 5% 的甲烷，因此土衛六的大氣是不能呼吸的。

在土衛六的表面看天空，幾乎滿眼都是土星的影子，大約三分之一至二分之一的天空都被土星的身影填滿，十分科幻。土衛六的引力大約是地球的 14 %，僅僅比月球的引力場弱一些，表面平均溫度能夠到達零下 179 攝氏度。

土衛六是太陽系內極少數擁有表面液態物質的天體，科學家認為甲烷海洋中可能存在生命，康奈爾大學的研究人員甚至模擬出一種能夠在土衛六海洋中生存的生命，它們以甲烷為能量來源。此後。「蜻蜓」無人機將繼續探索土衛六。

卡西尼號探測器光榮退役

卡西尼號探測器，作為 NASA 旗下最優秀的探測器之一，已走到生命盡頭，自毀於土星表面了。

自 2004 年起，NASA 卡西尼號土星探測器已經在土星上空含辛茹苦工作了 13 個年頭。4 月 26 日星期三，它開始 22 次穿越土星與其星環之間 2,400 公里寬的縫，最終墜入土星自毀，完成探測使命的「終章」。

卡西尼在 13 年間多次立下了功勞。例如，它曾發現土衛二冰層下的巨大海洋，暗示著土衛二冰冷表面下的水熱活動。

它還曾發現了土衛六「泰坦」的液體甲烷海。

卡西尼在 20 年前離開地球，繞土飛行 13 年後，用盡了燃料。 NASA 決定讓它投入土星（而非其衛星）的懷抱來終止它的使命。

在卡西尼最後壯烈犧牲之前，它做了最後一件事，就是繞土星飛行 22 周，搜集有關土星內部結構的信息和土星環的來源，讓科學家可以以史上最近距離觀察木星雲層和內星環的模樣。

引力波天文學時代正在到來

早在百年以前，科學家愛因斯坦就在其廣義相對論論文中對引力和引力波進行了論證，他提出，引力的本質是時空幾何在物質影響下的彎曲。引力的作用以波動的形式傳播，即引力波。

這個概念聽上去有些艱澀，但用通俗的方法解釋，引力波就像一個池塘中投下一枚石子所引起的漣漪，只不過，引力波是「時空的漣漪」。

有關引力波的探索，人類從預測到發現經歷了百年時間。直到 2016 年 2 月，美國科學家才宣布他們首次探測到了引力波，該引力波發生在 2015 年 9 月。這次事件被認為印證了愛因斯坦的假說。

此後，科學家又陸續宣布，2015 年 12 月和 2017 年 1 月先後探測到了引力波，進一步印證了愛因斯坦廣義相對論的正確性； 2017 年 8 月， LIGO 的兩台干涉儀和 Virgo 的一台干涉儀，從三個地點幾乎同時捕獲到了引力波。

2017 年 10 月，瑞典皇家科學院將本年度的諾貝爾物理學獎授予雷納?韋斯（Rainer Weiss），巴里?巴瑞斯（Barry C. Barish）和吉普?索恩（Kip S. Thorne）三位科學家，以表彰他們在引力波研究方面的貢獻。

北京時間 10 月 16 日晚，LIGO 在官網宣布，今年 8 月，LIGO 和歐洲「處女座」(Virgo)引力波探測器及其他合作夥伴探測到由雙中子星合併產生的新型引力波。此次最新的發現，是人類首次探測到雙中子星合併產生的引力波。

穀神星表面發現有機物

穀神星（Ceres）是太陽系中最小的、也是唯一位於小行星帶的矮行星。由義大利天文學家皮亞齊發現，並於 1801 年 1 月 1 日公布。2006 年，國際天文學聯合會將穀神星重新定義為矮行星，穀神星曾被認為是太陽系已知最大的小行星。

穀神星很可能是一個分化型星球，具有岩石內核，地幔層包含大量冰水物質，現探測到星球表面有大量載水礦物質。初步推測水占穀神星體積的 40%。

穀神星還能通過太陽能獲得能量，因為它距離太陽僅 2.8 個天文單位（1 個天文單位約 1.5 億公里），相比之下，木衛二和土衛二一距離較遠，分別是 5.2 和 9 個天文單位。

今年 NASA 的「黎明」號探測器（DAWN）在穀神星表面發現了有機物存在的證據。科學家使用「黎明」號探測器搭載的「可見光與紅外成像光譜儀」（VIR），探測到在穀神星北半球一個叫做「Ernutet」的隕石坑內部及周圍存在的有機物質。

有有機物存在就證明有可能存在生命。此前科學家已經在穀神星上找到了一些含水礦物，如碳酸鹽，水冰和氨化粘土等等。所以尋找外星人，穀神星是目標之一。

火星表面的暗紋可能不是水造成的　

我們都知道火星是太陽 8 個孩子中的 1 個。在夜空仰望星空時，如果您看見一顆較亮且不怎麼閃爍的紅色星星，它便是火星。

自從我們人類踏上探索火星之旅以來，我們利用望遠鏡及探測器看到了火星表面的許多奇怪的圖案，其中就包括火星表面暗條紋狀的「樹木」。

2010 年 1 月，火星軌道勘察探測器項目組的科學家公布了其所捕捉的一處奇怪火星地表圖像資料，似乎在火星表面存在「鬱鬱蔥蔥」的樹木綿延在群山中，科學家曾猜測這些暗紋與水有關。

但是研究人員最後發現這些「樹木」實際上是跌落的地表岩石塊正在滑向底部的沙丘，由於二氧化碳霜被蒸發的緣故，這些滾落的物塊產生了許多暗色的條紋，並形成了一種奇怪的幻覺景象，猶如沙地中成片的綠洲。

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