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中国国家天文杂志:2009大盘点(1)

作者:q     发布时间:2010-4-24 点击数:5055

    2009年是联合国确定的国际天文年,以“探索我们的宇宙”为主题,在世界范围内开展了丰富多彩的天文活动。同时,在这一年中也发生了很多令人关注的天文事件,值得回忆和珍藏,在此一一盘点,迎接更加充满希望的新一年。

  1. 2009国际天文年

  为纪念伽利略将望远镜用于天文观测四百周年,由国际天文联合会(IAU)和联合国教科文组织(UNESCO)共同发起,将2009年定为以“探索我的宇宙”(The Universe, Yours to Discover)为主题的国际天文年。

  2009年1月15日,在巴黎举行的官方开幕式正式拉开了国际天文年的大幕。国际天文年的根本宗旨是为每个人提供多种的参与天文活动的机会。以此为指导,在一年间策划、组织和开展面向公众、着眼于教育,尤其是吸引青少年参与的国家、区域及全球层面的各种活动。这些活动包括:全球24小时星空派对、天文学100小时、伽利略之夜、宇宙日记、从地球到宇宙——天文图片展、她是天文学家、暗夜保护、IAU/UNESCO天文学和世界遗产、伽利略教师培训计划、感受宇宙,等等。这些共同组合成了一次天文学及其联系的社会、文化各个方面的全球性庆典。共有约148个国家和地区参与了2009国际天文年的活动,形成了持续一年之久、规模宏大的国际性天文活动。

  2009年,我国也开展了丰富多彩的国际天文年活动。1月10日在北京举行了中国大陆地区2009国际天文年启动仪式,4月26日召开了2009国际天文年纪念大会。此外,河北、青岛、河南、宁夏、上海、苏州、武汉等地都举行了不同规模的主题活动,在全国范围内激发了公众,特别是青少年对天文的兴趣和关注。12月29日,“科学与中国”院士专家巡讲团“纪念伽利略用天文望远镜进行天文观测400周年”专题报告会在中国科学院研究生院隆重举行。全国人大常委会副委员长、中国科学院院长路甬祥院士应邀作了题为“从仰望星空到走向太空”的专题报告。

  2010年1月9日,国际天文年官方闭幕式在意大利帕多瓦大学的宪章大礼堂举行,标志着2009国际天文年活动落下帷幕,以及一个“超越2009天文年”的新的开始。2009国际天文年的成功经验表明,天文学已带给全球的科学和文化前所未有的影响,全世界的天文学家和不同学科的科学家正在联合起来,共同寻找一些人类最基本问题的答案。通过2009国际天文年的契机,世界各地的人们在一起分享观测星空的经验和感受。对于许多人来说,这可能是他们第一次通过望远镜窥视星空、了解星空。国际天文年已经点燃了人们对天文学的热情,并将引导我们致力于未来更加持久的天文研究和普及活动。

  2. 发现系外行星的“丰收年”

  自从1992年首次宣布发现太阳系外行星以来,系外行星的搜寻与研究一直是天文领域的前沿和热点。刚刚过去的2009年是发现系外行星的一个“丰收年”。

  2009年发现的系外行星数量大幅攀升。10月19日,欧洲南方天文台宣布,利用在智利的HARPS设备,一举发现了32颗行星,这使得系外行星总数超过了400颗。而在2009年1月,这份名单刚刚超过300颗。中国科学院国家天文台亦与日本国立天文台合作发现了一颗系外行星,于2009年1月初公布。

  2009年对系外行星的探测能力也获得了长足的进步,这预示着找到系外“地球”的日子或许即将来临。迄今为止发现的系外行星多数都是质量远超木星的气态巨行星,而法国于2月初公布发现了最小的系外行星CoRot-7b,直径仅为地球的1.7倍。而且,它还是第一颗被确认的岩质行星,这为系外行星增添了一种新的类型。美国东部时间3月6日,NASA发射了被全球天文学家寄予厚望的“开普勒”探测器,其目标就是寻找地球大小的系外行星,它的升空被认为具有里程碑式的意义。搜索系外行星的方法也取得了新突破。一颗名为VB 10b的行星是通过“天体测量法”找到的,也就是观测恒星在天球上的切向位移来发现其周围的行星。这种方法比目前的径向速度法和凌星法有着更广阔的适用性。

  对系外行星的研究也在向着更加深入的方向发展。2009年通过凌星光谱分析的方法天文学家第一次在系外行星上看到了大气层,找到了水,甚至可能发现了生命物质。整个2009年,系外行星的搜索与研究是天文界取得了丰硕成果的领域。

  3. 出奇平静的太阳对气候影响难料

  北半球刚刚经历了一个异常寒冷的冬天。部分天文学家和气象学家提出,这与2009年的太阳活动出奇平静有关。尽管目前科学界的主要担心是全球变暖的影响,但在2009年上半年,科学家们一度忧心忡忡,担心出现另一个“蒙德极小期”——在1645年到1715的70年间,太阳表面的黑子数量几乎只有平常的千分之一,导致地球随之经历了一个异常寒冷的小冰川期。2009年的前3个月有87%的日子没有太阳黑子出现,超过了1913年85%的历史纪录。一般的太阳活动极小期大约有485个没有出现黑子的日子,但是自2004年至2009年5月20日,已经有626天没有出现太阳黑子。第23太阳活动周也随之进入了第13个年份,大大超过11年的平均长度,这一情形在考验着天文学家的耐心。对第24太阳活动周何时来临,强度如何,峰值何时到来等问题的预报也一改再改。5月份,一度有预期,2009年可能将有299天没有黑子,仅次于1913年的311天。不过进入10月后,状态似乎真的发生了改观,出现了磁场极性符合第24太阳活动周的耀斑和黑子。在2009年的12月出现了全年太阳黑子活动的小高峰,在31天中有22天出现了太阳黑子。全年无黑子的日子最后为260天,尽管远远超过常年,但大大低于开始的估计。进入2010年后,太阳活动更加频繁,世界时1月19日观测到了两次较大的耀斑爆发,2月7日的一次爆发达到M6.4级。这似乎真的预示着新的太阳活跃期的开始。不过在2009年5月,也曾经观测到太阳黑子和耀斑,一度令天文学家非常振奋,但是到了8月,太阳黑子再度销声匿迹。看来,太阳的活动是否已经回归正常,它将对全球气候产生怎样的影响,可能还需要等待一段时间才能给出答案。

  4. 三次撞月,最终确认月球有水

  中国“嫦娥一号”。2009年3月1日,“嫦娥一号”成功受控坠落在月球表面的预定区域,为中国探月一期工程画上了圆满的句号。“嫦娥一号”是中国发射的第一颗环绕月球探测器,进行了以CCD立体相机全月面拍摄为主的一系列科学探测实验,任务期间共传回1.37千兆字节有效科学探测数据,获取了全月球影像图、月表化学元素分布、月表矿物含量、月壤分布和近月空间环境等一批科学研究成果,出色地完成了预定的各项科学探测任务。

  日本“月亮女神”。2009年6月11日,“月亮女神”号月球探测器受控落月,完成了自己的使命。“月亮女神”经过逾一年半的探测,获得了迄今为止最为精细的月球重力场结构,取得了一系列重大发现,发表在《科学》杂志上的介绍“月亮女神”系列成果的专辑,引起了国际科学界的强烈反响。

  美国LCROSS。美国东部夏令时间2009年10月9日,LCROSS(月球环形山观测和传感卫星)的两个组成部分:“半人马座”前级舱和“牧羊人”探测器分别实施“撞月”行动。前者以超过每秒2.4千米的速度击中了卡比奥环形山,后者在对此进行了大约4分钟的观测后,随即也撞上了月球表面。在谨慎评估了撞击结果之后,NASA最终宣布,LCROSS的两个探测器在热尘埃和高层气体喷射柱中清楚地观测到了水蒸气存在的证据。不过,仅凭这些还仍然不清楚月球上存在的水冰数量和分布。地质学家估计每吨月球土壤含水大约900克,这意味着,直接利用月球上的水将是非常困难的。LCROSS的“撞月”行动只是人类解答有关月球水冰问题的第一步。

  5. 美俄卫星太空相撞

  美国东部时间2009年2月10日上午11时55分,在西伯利亚距地面约790千米的上空,分别属于美国和俄罗斯的两颗卫星发生相撞。此次撞击事件由美国国防部空间监视网观测到。发生相撞的卫星分别为美国铱卫星公司1997年发射的一颗“铱33”商业通信卫星,和俄罗斯1993年发射的、现已报废的“宇宙2251”军用通信卫星。前者重约560千克,后者重约900千克。美国五角大楼发言人布赖恩•惠特曼承认,美俄卫星相撞是因为美国方面在计算卫星轨道时存在失误。

  这是历史上首次卫星相撞事故。有专家推测,这次相撞相当于一吨TNT炸药爆炸的威力,产生的大于10厘米的残骸至少500块。由于相撞的轨道是地面导航卫星和通信卫星的常用轨道,碎片将威胁到包括国际空间站在内的其它航天器的安全。

  美俄卫星相撞事件引发了人们对“外太空交通安全”的担忧。国际舆论认为,加强空间管理已刻不容缓,世界各国必须联合起来制定公约,共享数据,共同承担责任与义务,使人类更好地探索太空。

  6. 鹿林彗星“光临”地球

  2009年2月23日,一颗绿色的彗星划过地球上空,这就是鹿林彗星。鹿林彗星罕见地拖着两条尾巴,除一条常见的彗尾之外,还有一条朝向太阳方向的逆向彗尾。这次鹿林彗星现身是它第一次经过太阳附近,据推测下次将在千万年以后。

  鹿林彗星是我国天文爱好者参与发现的三颗彗星之一,由广州中山大学学生叶泉志和台湾省鹿林天文台的观测助理林启生合作,于2007年7月11日发现。国际天文联合会将这颗彗星编号为C/2007N3,并根据发现它的天文台名字将其命名为“鹿林”。

  7. 在南极冰芯中发现历史超新星线索

  英国《新科学家》网站3月报道,日本科学家Yuko Motizuki等在南极富士山观测站钻探获取的冰芯中发现了硝酸盐痕迹,它形成于超新星发出的伽马射线在地球大气中制造的氮氧化物。日本科学家发现,约在50米深的三个薄冰层里硝酸盐浓度较高,年份分别对应于1006年、1054年和1060年。前两个年份都有确切的超新星历史记录,1060年的超新星可能因为出现于南半球星空或者被星际尘埃遮蔽而没有被观测并记录下来。欧美科学家此前曾经使用过同类方法,但据认为Yuko Motizuki等人的分析更加令人信服。

  8. “哈勃”的最后一次维修

  美国东部时间2009年5月11日,“亚特兰蒂斯”号航天飞机发射升空。在随后十几天里,航天飞机上的约翰•格伦斯菲尔德等7名宇航员对哈勃空间望远镜进行了其服役近20年来的第5次维修,为它更换了相机、电池、陀螺仪、对接环、光谱仪等设备。这次升级维修将使“哈勃”的服役期至少延长至2014年。由于美国的航天飞机将于2010年退役,这次维修也是对“哈勃”的最后一次维修。

  哈勃空间望远镜于1990年进入太空,是观测成果最为丰富的天文仪器之一。美国正与欧盟、加拿大联合开发下一代太空望远镜——詹姆斯•韦伯望远镜,有望于2013年发射升空代替“哈勃”。

  9. 木星再次遭到撞击

  2009年夏天,一位天文爱好者首次发现木星表面出现一个新的黑点。后经证实,这个黑点是由一颗太空飞来的小行星或彗星撞击所造成的“伤疤”,这个“伤疤”面积足有地球上太平洋那么大。由于自身巨大的体积和重力,木星吸引了许多太空“危险分子”纷纷“栽进”它的怀抱。这次剧烈的宇宙撞击可以与15年前的一次撞击相媲美。1994年,木星曾遭到“苏梅克-列维9号”彗星碎片的连续撞击。

  天文学家估计,此次撞击木星的天体体积不大,直径不会超过1千米。不过,即使这样一个天体,它所携带的能量仍比地球上通古斯大爆炸的能量还要高出数千倍。如果发生在地球上,将可能给地球造成巨大的灾难。

  10. LAMOST通过国家验收;上海天文台65米射电望远镜奠基

  2009年6月4日,目前国际上口径最大的大视场望远镜和光谱获取率最高的望远镜、国家重大科学工程——大天区面积多目标光纤光谱天文望远镜(LAMOST)项目在中国科学院国家天文台兴隆观测基地顺利通过国家发改委组织的验收。

  六个月后,2009年12月29日,中国科学院、上海市合作的重大项目——上海65米射电望远镜在上海佘山举行了奠基仪式。该望远镜口径为65米,高70米,主反射面的面积相当于8个篮球场。在同类型的望远镜中,它的总体性能将位列全球第四,计划于2015年完工。它的建成将显著提升我国深空探测能力,为探月工程和更长远的深空探测计划等国家重大战略需求服务。

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