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天文学

目录

第1章天文学的起源1

1.1天文学的传说1

1.2天文学的几个发展阶段5

第2章望远镜的使用及发展6

2.1第一台望远镜的诞生6

2.2望远镜的使用方法7

第3章宇宙的探索9

第1章天文学的起源

1.1天文学的传说

可以用肉眼看到它。

非常有利于北半球的观测者进行观测。

到2013年11月末，将达到亮度的巅峰，直到2014年一月中旬它将保持肉眼可见，不需要光学设备的帮助。

彗星的亮度预报有时候超出了它们的实际表现。

上了年纪的业余天文学家可能还记得1973年的科胡特克彗星-不是所谓的‘失败’或者‘落空’，因为它达到了肉眼可见的程度！

即使C/2012S1和科胡特克彗星具有相同的光变曲线，它一定也是壮观的，很可能是人类文明史上的重大事件。

新浪科技北京时间9月24日消息，据波多黎各大学行星宜居环境实验室网站报道，近期，使用欧洲南方天文台HARPS设备的天文学家们在一颗红矮星Gliese163周围宜居带内发现一颗新的潜在系外宜居行星。

　　按照惯例这颗行星被命名为Gliese163c，其质量约为6.9倍地球质量，围绕其中央母恒星的公转周期约为26天。

它已经被归入系外行星中的“超级地球”类别，这是指那些质量和地球接近，远小于木星乃至天王星，海王星等气态巨行星的系外行星类别。

一般认为“超级地球”的判定标准是：

质量约为地球的2~10倍，并且主要由水和岩石物质组成。

Gliese163是一颗距离地球仅有约50光年，位于剑鱼座的近距离红矮星。

而之前发现的另一颗更大一些的系外行星Gliese163b同样围绕这颗红矮星运行，但是距离恒星更近，因此其公转周期仅有9天。

而在距离更远的位置上，科学家们怀疑还有一颗尚待证实的行星在围绕运行。

　　Gliese163c的直径大约是地球的1.8~2.4倍，这一数值的差异主要取决于其主要组成物质中水和岩石各自所占的比例。

相比之下，这颗行星从其母恒星处所获得的光照量比地球多出大约40%，这将使其温度更高一些。

相比之下，金星获得的太阳光照比地球多出90%。

我们暂时还不了解这颗行星大气的组成成分，然而如果我们假设其拥有和地球相类似的大气成分，是地球大气的放大版，那么其地表温度将会是60摄氏度左右。

地球上的大多数复杂生命体，包括植物，动物和人类都无法在超过50摄氏度的环境中存活。

然而一些生命体却已经被证明可以在这一温度，甚至更高的温度环境下生存。

　　系外宜居行星的探测发现步伐正在不断加速。

目前有6颗系外行星被归入“潜在宜居行星”的行列，其中包括饱受争议的Gliese581g，其中的大部分是在去年一年内发现的。

在这全部6颗入选行星中有4颗，包括Gliese581d，Gliese667Cc，Gliese581g，加上最近的这颗Gliese163c，都是围绕红矮星运行的（即光谱型为M的恒星）。

HD85512b围绕一颗K型恒星运行，这种恒星的大小介于红矮星和太阳之间。

只有Kepler-22b围绕一颗类太阳恒星（G型恒星）运行。

所有这些行星都比地球大，但是仍然被认为是宜居的，至少对于简单的生命体而言是如此。

科学家们正在尝试构建更好的地基或天基观测系统，以便在未来数十年内探测到更小的行星，那些行星体将更加接近地球的情况。

　　围绕红矮星运行的宜居行星的问题长期以来就充满着争议性。

这些行星和红矮星之间的潮汐效应可能会让这些行星拥有更多的热能，甚至形成潮汐锁定，也就是永远以同一面面对其绕转的母恒星。

除此之外，红矮星的恒星活动要比类太阳恒星更强一些，剧烈的星风可能会造成围绕其运行的行星更快地失去其大气层。

这些因素可能会让那些较小的行星体难以让生命生存，但是对于那些拥有较浓厚大气层的行星而言情况可能有所不同，而所谓的“超级地球”正是这一类行星的理想候选者。

在我们的太阳系中缺乏“超级地球”的案例。

其所拥有的8大行星要么属于最小的岩石行星，如地球，要么就是巨大的气态巨行星，如木星。

因此对于那些围绕一颗红矮星——一种和太阳完全不同的恒星类型运行的超级地球的探测和了解，将有助于我们更好得评估其潜在宜居性。

　　美国宇航局的开普勒空间望远镜项目目前已经在其超过2300颗待确认疑似系外行星候选目标中探测到大约27颗潜在的宜居行星体，其中有一部分看起来似乎和地球非常相似。

不幸的是，这些行星体和我们之间的距离相比Gliese163都太过遥远了，因此我们几乎没有办法能在未来真正确定其是否拥有宜居环境。

然而对于开普勒的数据进行的统计学分析显示这些行星体在银河系中是非常普遍存在的。

因此，在我们近距离范围的空间内还有很多类地行星正等待着我们去发现。

　　这一在红矮星Gliese163周围发现的新行星是由欧洲HARPS小组确认的，该研究组的负责人是法国格勒诺布尔行星学研究所的艾克萨维尔·邦菲尔斯（XavierBonfils）。

其他参与此项研究的还包括来自法国，德国，葡萄牙，瑞士和比利时的科学家。

有关系外行星Gliese163c被发现的消息是由该小组成员，格勒诺布尔天文台的特里·弗维尔（ThierryForveille）在此间于8月27~31日在北京召开的国际天文学大会（IAU）上宣布的。

而有关此项发现的论文也已经被提交《天文学和天体物理学》杂行星离奇失踪被红巨星吞没暗示地球命运。

据国外媒体报道，一支由宾夕法尼亚大学科学家牵头的国际天文学家小组发现一颗行星被衰老恒星“摧毁”的真实证据，该恒星便是光谱K型或M型的红巨星，其属于非主序星，是恒星消耗完自身氢燃料后的演化结果，体积将出现大幅度的膨胀，也是该团队发现的内侧轨道行星被红巨星吞没的原因。

本项研究由行星系统演化探索计划提供资金支持，研究结果已发表在《天体物理学》期刊上。

介绍：

“类似的命运可能将等待着太阳系内侧轨道的行星，大约在50亿年之后，太阳将演化成一颗红巨星，最终将吞没地球

1.2天文学的几个发展阶段

轨道。

”来自波兰、西班牙和美国的研究人员使用位于美国德州的霍比-埃伯利望远镜（Hobby-Eberly）对衰老恒星周围的行星世界进行调查，结果显示在BD+48740红巨星（半径为太阳的11倍左右）周围出现奇怪的化学成分，而且该恒星周围椭圆公转轨道上还存在一颗巨大的行星。

来自哥白尼大学的天文学家莫妮卡·阿达莫娃博士认为在详细的光谱分析BD+48740红巨星后，探测到了异常高含量的锂元素，该元素最初在140亿前的宇宙大爆炸中产生。

天文学家认为锂元素在恒星化学过程中很容易被破坏，因此在衰老的恒星中发现高含量的锂元素是不寻常的，阿达莫娃博士指出这些锂元素很可能来自其内侧轨道的行星，它们在BD+48740红巨星膨胀后便消失了。

此外，BD+48740红巨星周围出现了高椭圆轨道的行星，来自哥白尼大学的安德烈·涅杰尔斯基（AndrzejNiedzielski）博士认为这样的轨道很少出现的恒星周围内侧的行星系统中，事实上，BD+48740红巨星周围的高椭圆轨道也是迄今为止发现的最椭圆的轨道之一。

天文学家小组认为该红巨星周围轨道上的行星之间引力作用使得一些行星形成了不寻常的轨道，额外的能量作用在内侧轨道的行星上使其增大了轨道偏心率。

第2章望远镜的使用及发展

2.1第一台望远镜的诞生

不可能完成的壮举，因为这个过程是较为迅速的，科学家认为可以根据恒星化学成分探测技术来推断元素的分布。

同时，研究小组的科学家也发现高椭圆轨道行星围绕着被锂元素“污染”的。

BD+48740红巨星，这一现象也是红巨星吞噬内侧轨道行星的证据，共同说7月11日搭载美国宇航局的音速火箭发射升空的一架望远镜捕捉到了迄今最高分辨率的日冕（太阳的百万度高温的大气）影像。

这些影像的清晰度那根帮助科学家更好地了解太阳大气的行为以及它对地球空间环境的影响。

“太阳的这些革命性的影像显示了美国宇航局的音速火箭项目的重要方面，即培训下一代首席研究员，发展新的空间技术和获得新的科学进展，”芭芭拉·盖尔斯说，她是在华盛顿的美国宇航局总部的太阳物理学分部的主任。

58英尺高的音速火箭携带着美国宇航局的高分辨率日冕影像（Hi-C）望远镜，从位于新墨西哥州的白沙导弹试验场发射升空。

重达464磅，这个10英尺长的负载在短暂的620秒钟的飞行期

间共拍摄了165幅影像。

这架望远镜聚焦太阳上的一个巨大的活动区，其中一些影像揭示了太阳大气的动力学结构的丰富细节。

这些影像在紫外波段拍摄。

这个能量较高的波段是观测高温日冕的最优的选择。

“我们有优秀的仪器设备并在恰当的时间发射，”乔纳森·瑟顿说，他是位于亚拉巴马亨茨维尔的美国宇航局马歇尔空间飞行中心的太阳物理学家。

“因为我们观测到的强烈太阳活动，我们能够清晰地聚焦一个活这架望远镜以每5秒钟获得1幅影像的速率获取数据。

它的分辨率比美国宇航局的太阳动力学天文台（SDO）上搭载的大气影像装置（AIA）的高约5倍。

比较而言，AIA能够看到太阳表面约675英里的结构并在10个波段观测太阳。

Hi-C能够分辨小至约135英里的特征结构，但是只能够在一个波段上观测太阳。

这些高分辨率的影像能够获得是因为Hi-C的光学阵列的一系列的创新。

Hi-C的镜子约9.5英寸口径，和SDO上仪器的口径大致相同。

这架望远镜包括了迄今为空基仪器建造的最精细的镜子。

Hi-C捕捉到的影像的分辨率的增长类似于从阴极射线管电视机转换到高清电视机观看电视的清晰度的增长。

起先在马歇尔建造，最终的镜子结构在合作伙伴，马萨诸塞州剑桥的史密松天体物理学天文台（SAO）的参与下完成，并在和加州里士满的L-3Com/Tinsley实验动黑子并获得我们的影像目标。

其中一些影像揭示了太阳大气的动力学结构的丰富细节。

这些影像在紫外波段拍摄。

这个能量较高的波段是观测高温日冕的最优的选择。

“我们有优秀的仪器设备并在恰当的时间发射，”乔纳森·瑟顿说，他是位于亚拉巴马亨茨维尔的美国宇航局马歇尔空间飞行中心的太阳物理学家。

“因为我们观测到的强烈太阳活动，我们能够清晰地聚焦一个活动黑子并获得我们的影像目标。

”

2.2望远镜的使用方法

这架望远镜以每5秒钟获得1幅影像的速率获取数据。

它的分辨率比美国宇航局的太阳动力学天文台（SDO）上搭载的大气影像装置（AIA）的高约5倍。

比较而言，AIA能够看到太阳表面约675英里的结构并在10个波段观测太阳。

Hi-C能够分辨小至约135英里的特征结构，但是只能够在一个波段上观测太阳。

这些高分辨率的影像能够获得是因为Hi-C的光学阵列的一系列的创新。

Hi-C的镜子约9.5英寸口径，和SDO上仪器的口径大致相同。

这架望远镜包括了迄今为空基仪器建造的最精细的镜子。

Hi-C捕捉到的影像的分辨率的增长类似于从阴极射线管电视机转换到高清电视机观看电视的清晰度的增长。

起先在马歇尔建造，最终的镜子结构在合作伙伴，马萨诸塞州剑桥的史密松天体物理学天文台（SAO）的参与下完成，并在和加州里士满的L-3Com/Tinsley实验室的合作下发展了一种新

第3章宇宙的探索

高质量的光学部件被校准，以极高的精确度确定了光学部件之间的间隔和镜子的倾角。

来自马歇尔，SAO和位于亨茨维尔的亚拉巴马大学的科学家和工程师合作完成了镜子的校准，获得的光学间隔在几万分之一英寸以内。

美国宇航局的亚轨道音速火箭提供了低成本的方法以研究空间科学和地球的上层大气。

另外，它们还被证明是宝贵的新技术实验室，为将来前往其它行星的卫星或者探测器进行实验。

于2010年2月发射，SDO是研究太阳及其动力学行为的先进的飞船。

这艘飞船提供了比高清电视机清晰十倍的影像，提供了更加综合的科学数据，比历史上任何太阳观测飞船都更快。

明了这颗红巨星摧毁了一颗被认为好奇号在火星表面发现类似金字塔神秘岩石

据英国每日邮报报道，目前，美国宇航局好奇号火星车的机械手臂首次对一块足球大小的岩石进行检测，这块神秘火星岩石外形颇似“金字塔”，好奇号当前使用的光谱仪测试岩石的元素成分，并使用安装在机械手臂的相机进行近距离拍摄。