外媒專欄:NASA 每日一圖 2013(2月合集)

外媒專欄:NASA 每日一圖 2013(2月合集)

圖片來自NASA,翻譯來自星友空間站,搜集整理來自看大圖。(共25張 + 4視頻)?打包下載

這張亮眼的合成影像的主角是 明亮的星系M106的旋臂,而用於合成影像的資料來自地面望遠鏡和太空望遠鏡。 別名NGC 4258的M106位在北天星座獵犬座內, 經過精準的量測分析, 它與地球距離是2,350萬光年,而這幅影像大小約8萬光年。 M106是典型的螺旋星系,沿著旋臂,可以看到暗塵帶、年輕的藍色星團、 粉紅色的恆星形成區,以至位於星系核的年老黃色恆星。 然而,除了已知的旋臂,影像中還可以看到兩條未知的紅色旋臂, 像是彎曲的細絲,其產生的原因可能是來自M106中心巨大能量噴流爆發,加熱周圍氫氣而成的;未知的旋臂同時也是噴流存在的證據, 當物質掉入大質量的中心黑洞引起噴流爆發。

這張經過長時間曝光且精心構圖的影像拍攝於1月30日半夜, 遠於甘迺迪太空中心的這群衛星通訊天線之後, 可看到擎天神五號火箭的升空軌跡。 前景的這群天線用於通訊這次火箭的運載─追蹤與數據中繼通訊衛星(Tracking Data Relay Satellite, TDRS, 發音為TEE-dress), 而TDRS-K是新一代研發的通訊中繼衛星,也是同步衛星,其低地球軌道高度約36,000公里, 透過這次火箭發射,將投入美國航太總署的通訊衛星群之一。 TDRS衛星群主要擔任太空梭與地面測站之間通訊、資料、指令的傳遞中繼站, 以前它主要用於太空梭任務的通訊,而且很多TDRS實際是用太空梭送上低地球軌道,之後 TDRS衛星群會繼續提供國際太空站、哈伯太空望遠鏡、費米伽瑪射線太空望遠鏡等太空載具的通訊。

這幅美麗宇宙雲氣和恆星風的特寫影像,呈現了獵戶座LL星和獵戶座星雲物質流的互動。漂流在獵戶座星雲恆星育星室內、尚處在形成階段的LL星,發出了比我們中年太陽要強烈得多的恆星風。隨著高速恆星風衝撞緩緩流動的雲氣,就形成了震波前緣,此種結構類似船行經水面所形成的舷波或飛機超音速飛行的震波。影像中左上方的優雅小型弧狀結構,就是LL星所造成的震波,其大小約為半光年。較慢速的雲氣,則是自獵戶座星雲中心的熾熱四合星群(the Trapezium;影像左上角之外)向外泛流的物質。在三維空間里,獵戶座LL星彎曲的震波前緣,形似一個碗,因我們側視才顯得很明亮。在一大幅呈現獵戶座星雲因恆星誕星活 動、物質泛流成各種複雜結構的拼嵌影像中,這幅美麗的影像只是其中的一部份。

這幅赫歇爾太空望遠鏡所拍攝的紅外光影像,主題是我們銀河最鄰近的大螺旋星系─仙女座大星系。距離只有二百五十萬光年遠、常被稱為是M31的這個著名宇宙島,跨幅超過二十萬光年,幾乎是銀河系的二倍大。這幅假色影像數據里,在可見光波段黝黑不透光的低溫塵埃雲,成為了紅外光波段明亮的天體。此一星系外圍的紅輝,是被星光加熱到絕對溫標數十度的塵埃所發出之輻射,而藍輝則來自被核心區更密集恆星加熱到更較溫的塵埃。塵埃是分子雲氣的示蹤劑,因此仙女座大星系內保存著驚人數量的原料,以供未來形成恆星之用。

假如你身在火星,卻看到不是自己的影子,那你可能是正在火星探索的好奇號! 好奇號在去年8月從火星蓋爾撞擊坑(Gale Crater)登陸,便展開探索古老以前火星上是否存在過水的現象,和是否有生命存在過的線索。上面的影像是去年11月拍的全景圖,此時太陽在好奇號的後方,所以也拍到了好奇號的影子;這張影像拍攝地點是點湖(Point Lake),雖然現在那裡不存在水。 目前好奇號已經發現火星上有一些乾涸河床的痕迹,在未來的幾年裡,將攀登臨近的夏普山(Mt. Sharp)繼續找尋新線索。

正掃掠過南天的Lemmon彗星 (C/2012 F6),是去年由位在美國亞利桑那州的Lemmon山巡天計畫所發現,故命名為Lemmon彗星。較預期來得亮、但亮度仍在裸視極限之下的Lemmon彗星,在這張攝於2月4日的望遠鏡影像中,有個迷人的石灰綠彗發及分岔的黯淡彗尾。它泛綠的色澤來自彗發的C2分子,在陽光的照射下所發出的熒光。這幅彩色組合影像,是由澳洲.雪梨附近的一座天文台所攝的一系列以彗星為導星之影像建構而成。在這張跨幅一度的影像中,恆星之所以會曳出的流跡,是因彗星在南天極附近相對於背景星場快速移動所致。隨著它往北運動,它會愈來愈亮,3月在近日點附近時,最亮可達三星等。到4月初,北半球就可以看到這顆彗星。不過,Lemmon彗星只是地球今年得看的美麗彗星之一,大家最殷殷期盼的是泛星彗星 (Comet PANSTARRS)和艾松彗星 (Comet ISON)。

大型螺旋星系通常看起來很壯觀,像是在漂亮且對稱的螺旋星臂上明亮年輕藍色的星團。 但是在小星繫上也會產生恆星,像是鄰近的NGC 6822,也叫做巴納德星系。 這幅大小約7千光年的影像是由不同波段影像合成,背景是人馬座方向充滿恆星的星場,NGC 6822約在150萬光年遠,也是本星系群的一個成員。 這個不規則的矮星系看起來充滿年輕的藍色恆星,並點綴著粉紅色的氫氣恆星形成區。 這幅小星系是由羅威爾業餘研究學會(Lowell Amateur Research Initiative)拍攝的, 主旨在研究宇宙小型天體,並歡迎業餘天文學家一起參與。

1913年流星大遊行 (the Great Meteor Precession of 1913)發生在100年前的2月5日,當時目睹這個天文事件的人,稱此事件壯觀、令人著迷,而他們深覺榮幸和震撼無言。因為,只有位在特定地點、身處室外和當地天空清朗的近一千位幸運兒,才有此眼福;尤其身在加拿大.多倫多市附近的人,見到了奇妙的成群明亮流星,在數分鐘之間列隊掠過天空。現在最廣為接受的起源說是:一顆大流星擦掠加拿大南部的大氣層,裂成許多的明亮碎片,飛了數千公里並越過美國東北部,最後墜入大西洋中。當時有幸目睹此一事件的畫家Gustav Hahn繪製了一幅畫作,上圖即是此掉色畫作的數位掃描。雖然像1913年流星大遊行的這種事件未再出現,但人們歷年來記錄了許多精採的明亮火流星,有些甚至還有影片記錄。

每天都有來自太空的石頭撞擊地球。不過,愈大的石頭,愈不常撞擊地球。較大的碎片穿過地球大氣時,會先形成明亮的流星,而總計來說,每天有好多公斤的太空塵埃飄落到地球。每天都有棒球大小的石頭與冰球進入地球大氣,其中大多 數會快速汽化,化為烏有。然而,直徑近100公尺的石塊,對地球有較重大的危害;這種尺度的撞擊,大約每一千年有一次。當這種大小的隕石撞入海洋時,可能引發大海嘯,連遠處的海岸可能都會受到相當的破壞。地球與直徑超過一公里的大質量小行星更少發生互撞,大約間隔一百萬年才會出現一次,但發生時會造成全球性的災害。很多小行星,至今仍然尚待發現。例如,上面這張文件影像中的藍色長星跡,便是1998年才由哈伯太空望遠鏡所發現的一顆小行星。去年才發現的50公尺直徑小行星2012 DA14,會在這星期五以低於同步衛星的高度通過地球附近。和一個大型的小行星碰撞,並不會大幅改變地球的軌道,但是撞擊所揚起的塵埃將會影響地球的氣候,甚至可能造成地球很多物種的滅絕,讓現在正發生的物種滅絕相形失色。

大質量恆星、高侵蝕性的恆星風、大量的塵埃、及高能量的星光, 一同雕塑出我們本星系群內最大也最美麗的恆星形成區之一。 這個稱為的N11區域,出現在許多以它母星係為主題影像的右上方, 而它所在的大麥哲倫星系是我們銀河系的近鄰。上面的影像是由哈伯太空望遠鏡拍攝的,最初用於科學研究,之後由一位業餘天文愛好者重新影像提交作為一幅藝術品, 並在哈伯天文影像提交比賽中得獎。 影像中的整個區域是NGC 1763, 但在大麥哲倫星系裡,N11的大小隻輸給稱為劍魚座30(30 Doradus)的恆星誕生區。 天文學家研究N11內的恆星,發現它實際發生過三次恆星誕生活動。 在影像的周圍,可以看見包著即將誕生出恆星的黝黑、結實塵埃球。

有些極光只能透過相機來捕捉蹤影, 這類型的極光叫做次級可見的極光,因為它們太過昏暗,難以用肉眼看到。 在上面的影像中,能輕易地用肉眼看到綠色極光, 但要看到紅色的極光,必須使用相機拍攝,經過20秒曝光,紅色極光才變得可見。 這是因為人眼每秒只會累積小部份光量,但相機快門卻能打開較久的時間,累積更多的光量。 去年秋天,在美國阿拉斯加州安克拉治市附近一處風景如畫的地方拍照, 透過相機,確實捕捉到可見的綠色極光和次級可見的紅色極光,以及極光映照在如畫布般湖面上的影像。 天空中有數千顆星閃耀著,包括昂宿星團; 在影像中間偏右的地方,雲層上面一點點的地方,可以看到靠近地平線的木星。 來自太陽的高能粒子撞擊地球磁層, 造成電子和質子落下至臨地球極區附近的區域, 並且撞擊高空大氣產生極光。 紅色與綠色的極光都是典型由電子碰撞且激發氧原子產生的紅色發光,或者是更高能量、可見的發光。 除此之外,極光還有多種不同的形態和顏色。

獵戶座大星雲總是一個令人好奇的地方。 肉眼可見的獵戶座大星雲在獵戶座里看起來像一塊模糊的小斑點。這幅影像是由廣域紅外線巡天探測衛星(WISE)天文台拍攝的遠紅外光四色影像合成的, 它顯示獵戶座大星雲是一個活躍的區域,包括最近形成的恆星、炙熱氣體,以及黑色塵埃。 遠在獵戶座大星雲(又稱M42)之後是獵戶四邊形星團中的恆星, 位在這幅廣域影像的中間。 環繞在明亮恆星周圍的神秘詭異的綠色氣輝是自身星光反射這個區域里錯綜複雜的塵埃絲狀結構產生的。 而包含馬頭星雲的獵戶座分子雲團在接下來的十萬年里會慢慢的散開。

在1990年2月14日情人節的那一天,航海家一號太空船航行到離太陽六十四億公里的地方。它轉過頭,拍攝下來有史以來第一張的太陽系家族照。航海家一號太空船是從黃道面上方32度處,俯視拍攝下太陽系的家族照,整張照片是由60張畫面拼湊而成的。 航海家廣角相機由左到右掃過太陽系內圍,一直到當時是太陽系最外面的行星-海王星為止(請向右捲動視窗)。 照片中,太陽是環狀區域中心的亮點,而金星,地球,木星,土星,天王星以及海王星,分別以相對應的英文字母V,E,J,S,U,N來標示他們的位置。 每顆行星的小嵌圖,是由航海家的望遠相機所拍攝的。 家族中最內圍的水星,因為太靠近太陽所以無法分辨出來,火星則不幸地被淹沒在相機光學系統所散射的陽光里。 另外,小而暗的冥王星,當時的位置不在拍照的範圍內。

在這段日子,里,Lemmon彗星 (C/2012 F6a)和泛星彗星 (PanSTARRS; C/2011 L4)正掃過南天背景恆星的前方。在這張攝於2月12日的望遠鏡時序動畫 (見此)之單一定格影像中,帶著石灰綠彗發和纖細彗尾的Lemmon彗星,位在影像的左側。在我們的視線上,Lemmon彗星的路徑離小麥哲倫星系和球狀星團杜鵑座47(右)不遠。帶著較寬白色彗尾的泛星彗星,在較後頭的時序影片中,正掠過黯淡的顯微鏡座。透過雙筒及小型望遠鏡即可見的這二顆彗星,正逐漸增亮之中,並在接下來的數個月之中,向北天移動。

你看過水星嗎?水星的軌道很近太陽,因此在地球的天空中都不會離開太陽太遠。當水星落在太陽後面時,只有在日落後的短暫期間,才能在西方地平面附近看見水星。當水星跑在太陽的前面時,只有在日出前的短暫期間,才能在東方的地平面附近見到它。所以在每年的某些期間,靠著正確的資訊和一點堅持,觀星人不難在一個擁有低平視野的地方看見水星。不過拍攝上面這張影像時,攝影者結合了大量的堅持和少許的數位影像技巧,才能拍到水星在2000年3月中旬那段時間的蹤跡。上面這些影像都是從西班牙的同一地方拍攝的,每次曝光時,太陽都是在地平面下方10度的位置,然後再和一幅有最美麗的日落影像疊加。在這段期間,水星出現在日落後的西方地平面附近,不過在數天之後,它會再次隱沒在眩目的陽光中。

在這幅銳利的星空影像中,兩個黑色陰影漸漸出現在木星充滿條紋和斑點的雲頂上。 這幅帶有陰影的影像拍攝於1月3日,大約是這顆大型的氣體行星位於地球天空上沖的位置之後的一個月。 影像左側可以清楚地看到兩顆木星的衛星,從上往下分別是木衛三(Genymede)和木衛一(Io)。 當這兩顆衛星的陰影還在穿越木星時,也能在這顆自轉快速的木星右側看到著名的大紅斑(Great Red Spot), 而在顏色暗淡的大紅斑上面, 約在木星的中上方位置,可以看到顏色相近但較小的斑點-BA橢圓,也被稱作紅斑Jr.(Red Spot Jr.)。 這幅上下顛倒的影像,北方指向下。

為什麼土星上的雲層會形成六角形呢?沒有人能肯定原因。 它是在1980年代,航海家號經過土星時所發現的,在那之前,太陽系內從來沒有發現過這樣的系統。 如果您認為土星南極的氣旋不夠怪的話,那麼現在的這個土星北極肯定更詭異。上圖中奇異的雲層紋路是 繞著土星運行的卡西尼號太空船最近利用紅外光波段所拍攝的。 這張影像代表著從航海家觀測之後,六角形結構穩定存在了至少20年。 土星北極的影片顯示出六角形雲層的結構在土星旋轉的時候也不會散掉。 和地球上個別形成的六角形雲不同,土星上的雲層紋路有著六條明顯等長的邊界。 這個六角形雲層約有四個地球大。 從這個角度望去,在影像中的右上方可以看到這顆類木行星的陰影遮擋了部份壯觀的土星環。

該如何改變一顆會危害地球的小行星之軌道呢?可能之一是用大質量太空船的重力作為「曳引線」,如上面這幅畫家想像畫所示。2005年,美國航太總署.詹森太空中心的Edward Lu (盧傑)和Stanley Love所提出的想法中:一艘二十噸的核電太空船隻要盤旋在小行星附近,就足以曳動一顆200公尺直徑的小行星。如果太空船離子推進器噴射的方向避開小行星表面,在二者之間的重力作用下,微小但穩定的引力將慢慢地、可預測地改變小行星行進之方向。雖然這種想法乍聽像是科幻小說的情節,不過離子引擎現已用來推進太空船。另外,不管小行星的內部結構為何,重力曳引機都一體適用。所以只要有充裕的先期警示,重力曳引機可以讓一顆原來在撞擊軌道上的小行星之軌道,發生夠大的偏折而避過地球。

這張特別的自拍影像是美國航太總署的火星探測車好奇號近期拍攝的影像,背景是環視蓋爾坑的耶洛奈夫灣(Yellowknife Bay)區域的全景影像。 好奇號所在的位置是被命名為「約翰?克雷恩」的平坦岩石頂,這是好奇號第一個探鑽岩石的地點; 而在看似自豪的好奇號腳邊,能看到直徑皆為1.6公分的一個較淺的鑽岩測試的鑽洞和一個採樣的鑽洞。 這張影像使用多張由裝置在探測車機械臂末端的透鏡成像儀(Mars Hand Lens Imager, MAHLI)和桅杆相機(Mastcam)拍攝的影像合成的。 桅杆相機位在探測車車身較高的位置,主要用來拍攝火星地貌的全景影像; 但機械臂末端的透鏡成像儀則用於拍攝特寫鏡頭,拍出的影像通常用來製作沒有機械臂的好奇號自拍影像,所以在影像中看不到成像儀和機械臂。 查看好奇號自拍全景的特別互動版本。

2月15日當地時間早晨9:20,一顆掉進地球的流星在俄羅斯.車裡雅賓斯克市 (Chelyabinsk)上空,拖曳出一條長達20到30公里長的痕迹。起先,這顆流星的速度高達每秒20公里,但在衝擊低層大氣後爆炸減速,而且發出比太陽還亮的閃光。這幅明亮火流星及其流星跡的照片,是由攝影師Marat Ametvaleev所拍攝。當他在拍攝晨間鄉間霜雪的全景影像,而意外地拍到了這顆流星。據估計,這顆寬達17公尺、質量介於7千到1萬噸的太空巨石爆炸時,約釋放出相當於50萬噸黃色炸藥的能量;車裡雅賓斯克事件是1908年通古斯撞擊 (Tunguska impact)後最大的此類事件,是種預期平均百年一現的事件。

渦狀星系 (Whirlpool Galaxy)是個很經典的螺旋星系。距離我們只有3千萬光年遠,大小約6萬光年、亦名為NGC5194的M51,是夜空中最明亮且最上相的星系之一。上面這張照片,是美國基特峰國家天文台(KPNO)90公分望遠鏡的影像以及哈伯望遠鏡影像的組合,目的是要呈現通常是太紅而地面不可見的M51結構。不過,任何擁有一具雙筒望遠鏡的觀星人,都應該能在北天的獵犬座 (Canes Venaciti)看到這個漩渦狀的美麗星系。M51被歸類成Sc型的螺旋星系,是M51所屬的星系團里最顯眼的星系。天文學家懷疑M51的螺旋結構,是它和位在影像頂端外的較小型星系,進行重力糾纏的產物。

有時候,月球的行跡千變萬化。 例如上周我們特有的月球從木星前掠過, 正當一位敏捷的天文攝影師在澳洲新南威爾斯州拍攝這次奇觀時,注意到一架逐漸靠近的飛機, 並且它有可能從月球前面經過,便迅速地重新設置相機拍下曝光時間短的連續影像序列。 正如預期,有在這短暫的瞬間將飛機、月球、木星同時記錄在上面這張曝光時間短的影像中。 但是任務尚未結束,隨後拍攝一張較長曝光時間的影像讓木星的三顆衛星現出蹤跡,由左至右依序是木衛一、木衛四、木衛二。 可惜的是這三重奇景稍縱即逝, 不到一秒,飛機就掠過月球;幾秒後,月球開始遮住木星; 幾分鐘後,木星從月球的另一側再次出現;再過幾分鐘後,月球完全離開木星。 雖然飛機經常從月球前面經過,但要拍攝這樣的奇景很難,因為在未來三年內不會再發生木星蝕。

這是什麼型態的雲種? 目前不了解這類雲層的形成原因,看似險惡的外觀,這種奇特的大氣結構不像是惡劣氣候的前兆。 這類雲層的非官方命名是波狀粗糙雲(Undulatus asperatus), 其令人震驚的外貌及未知的成因,相對是未研究過的,也因此氣象專家提議這是一種新型態的雲種。 相較於多數雲層底部是平坦的,波狀粗糙雲的底層有明顯的垂直結構。 因此專家推測波狀粗糙雲成因可能與一些雲種相關,像是會在臨近山區形成的莢狀雲或因雷雨系統形成的乳狀雲, 也或許和焚風相關─一種出現在背山面延著山坡往下吹的乾熱風, 而發生在紐西蘭南島東岸上的焚風稱為西北雲弧。 這張影像拍攝於2005年紐西蘭坎特伯雷的漢默溫泉, 因為陽光從一側照亮波狀粗糙雲,所以能清楚地看到雲層部份的細微結構。

在明亮月光的照射下,這個小小霜雪行星上的驚人高頎住民,投射出長長的身影。事實上,這個霜雪行星就是地球,而用來組合和投影出小行星景緻的廣角影像,攝於2月25日北半球雪月 (Snow Moon)的滿月那晚。位在小行星右方,天空中第二亮的天體是木星。而瑞典.?stersund鎮環繞冰封Storsj?n湖的燈火,形成了地平線的輝光。攝影者提及此乘雪橇進入冰湖去拍攝這幅月下雪景的旅程中,有嘎嘠的冰聲、酷寒和映月的夜霧為伴。

http://www.tudou.com/programs/view/ylZOk-N8FXM/

在納米比亞的每個角落皆能欣賞到一些無光害的星空夜晚,因此也是欣賞壯麗夜景的好地方。 上面的影片是將數個以縮時攝影拍攝的夜晚剪輯而成的, 作為影片起始的奇特箭袋樹,樹立在經過銀河系盤面點綴的星空前;地球自轉,讓這個由星球和氣體組成的亮帶像繞著南天極而轉。 接著出現的是同樣樹立在星空前的駱駝荊棘樹殘枝,在影像右方可以看到, 駱駝樹後的星空有一塊模糊白色的東西,它是大麥哲倫星雲,銀河系的衛星星系; 反射太陽光的人造衛星迅速地從頭頂經過。箭袋樹又出現了,這時可以很清楚地看到它們很特別的樹榦,另外也能看到小麥哲倫星雲出現在天空。 在駱駝樹附近的人為燈光,讓這些位在死亡谷的駱駝樹籠罩在一片朦朧氛圍中。 最後登場的是納米比亞的天然拱景觀,隨之而來的陰影是因為月落造成的。 影片前後拍攝時間超過兩年,使用了超過16,000張影像,這個影片也獲得2012年度旅行攝影師獎。


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