台美墨科學家攜手合作自動掩星普查計畫,在墨西哥聖白多祿天文台,展開追星任務。圖:台視新聞
台美墨科學家攜手合作自動掩星普查計畫,在墨西哥聖白多祿天文台,展開追星任務。圖:台視新聞
  • 台美墨三國科學家攜手合作,揭開小型天體奧祕
  • 自動掩星普查計畫,探索海王星外的古柏帶 
  • 跟著天文學家前進墨西哥聖白多祿天文台,展開追星任務

探索海王星外古柏帶 揭開小型天體奧秘
海洋是地球生命的起源地,孕育的生物無以數計,占地球表面積71%,不過地球上的水,是怎麼來的呢?究竟是彗星?小行星?或是由其它天體,例如隕石所帶來的,到現在依舊是世紀之謎,想解開這個謎團,首先得先知道,這些天體從何而來。中研院天文所副所長 王祥宇:「這些在海王星外面這些天體,一般認為是,短周期彗星的一個來源,這些彗星其實很有可能是,扮演一個很重要的任務,也就是把水帶到地球上面。」

探索海王星外的古柏帶,揭開小型天體的奧秘,台灣 美國 墨西哥,三國科學家攜手合作,展開自動掩星普查計畫,簡稱TAOS-2。TAOS 2計畫共同主持人,同時也是中研院天文所,副所長 王祥宇,主要研究領域為光學,及紅外線天文儀器。墨西哥國立自治大學,天文研究所博士Mauricio,主要研究行星系統,也是TAOS-2計畫,在墨西哥的首席研究員。這群追星巡天者,選在墨西哥的,聖白多祿天文台,展開追星任務,因為當地大氣穩定晴朗少雨 ,非常適合觀測天體。

中研院天文所副所長 王祥宇:「我們現在就是在,從恩森那達 ,往天文台的路上 ,那這一段路大概 ,總共要開五個小時左右 ,因為它這個都是山路 ,所以要花比較多的時間 。」沿著1號公路繼續向南行,從布滿塵土的城市街道,慢慢變成連綿不斷的山谷,就像來到一片荒漠。中研院天文所副所長 王祥宇:「基本上是 ,像是沙漠一樣的地形 ,所以你會看到 ,幾乎都沒有什麼植被 ,兩邊路的兩邊,都是滿荒蕪的這樣。」

前往聖白多祿天文台的途中,植被種類,隨著海拔高度也有所變化。從山腳下的沙漠灌木,慢慢變成高聳直立的松樹林,聖白多祿天文台,坐落於聖彼德羅瑪蒂爾山,國家公園裡面,這裡還被稱為,松樹和花崗岩的世界。

觀測海王星外小型天體的秘密武器,TAOS-2觀測站。圖:台視新聞

前進墨西哥展開追星巡天任務 台視全紀錄
開了約五個小時的山路,終於抵達TAOS-2觀測站,觀測站剛建好時,科學家幾乎得常住山上,對天文望遠鏡進行各項測試,等測試沒問題,就可交由電腦,全自動化從遠端操控。山頭上三座白色圓頂建築物,裡頭擺放的,就是觀測海王星外,小型天體的秘密武器,TAOS-2望遠鏡。

台視新聞記者鄔凱雯:「這個是墨西哥的,聖白多祿天文台 ,它的海拔大概是,兩千八百公尺 ,那各位可看到 ,前面的這一座 ,還有遠方的兩座 ,就是我們三座的TAOS望遠鏡。」三座望遠鏡的圓頂直徑,約7.46公尺,觀測層距離地面15.24公尺,大約有五層樓高。若是在平地,輕易爬上去不是問題,但在空氣稀薄 ,攝氏10度以下的高山上,每爬幾階樓梯,就覺得快喘不過氣,研究團隊就是在這樣的,工作環境中,定期維護望遠鏡。

台視新聞記者鄔凱雯:「TAOS-2選在聖白多祿天文台,原本就有的望遠鏡 ,東南方山脊上,新架設了三台望遠鏡,而這三台望遠鏡,彼此相聚大約是,150到300公尺之間的距離 ,形成了一個三角型。」

中研院天文所副所長 王祥宇:「那最好的方式是 ,三台是東西向排列 ,可是因為這邊地形的關係 ,我們只能找到,三個位置適合我們的 ,那最基本的要求是 ,我們希望至少 ,兩個之間的距離 ,能夠超過一百公尺。」跟著研究團隊進入圓頂裡,門一打開 ,巨大的望遠鏡映入眼廉。

TAOS-2望遠鏡,主鏡直徑達1.3公尺,觀測靈敏度大幅提升100倍。圖:台視新聞

三台望遠鏡都擁有,直徑1.3公尺的主鏡,跟臺灣鹿林天文台,第一代TAOS計畫,口徑50公分的,自動望遠鏡比起來,TAOS-2藉由,口徑更大的望遠鏡,讓觀測靈敏度,大幅提升100倍之多。工欲善其事 ,必先利其器,但追根究底,為什麼科學家要探索,海王星外的古柏帶呢。海王星是太陽系八大行星中,距離太陽最遠的成員,而古柏帶是指,在海王星軌道以外,有一大群細碎的星際物質,這些物質形成了包括冥王星,在內的遙遠天體。

了解這些小型天體的,體積及分布 ,可以協助我們釐清 ,太陽系從古至今的演進。短週期彗星就是,回歸週期少於200年的彗星,大家最熟悉的就是哈雷彗星,每隔76年,就會從地球附近通過,也是我們唯一能用肉眼,直接從地球上看見的,短週期彗星。但可不是每個短週期彗星,都像哈雷彗星一樣容易觀測。中研院天文所副所長 王祥宇:「這些天體太小 ,亮度太微弱,就算用最大的望遠鏡,像是哈柏望遠鏡都看不到。」

天文學家估計在古柏帶中,直徑100公里以下的,小型天體數量,可能高達數十億顆,但這些小型天體都太暗,即使用最大的望遠鏡,也無法直接觀測。中研院天文所副所長 王祥宇:「這些天體是怎麼來的,我們也不清楚它們,如何從圓形軌道,變成彗星軌道,再接近太陽。」

在太陽系形成的過程裡面 ,到底發生了什麼事情。美國太空總署NASA的,冥王星探測器新視野號在2019年到達古柏帶,這也是人類第一個,前往古柏帶探索的太空任務。

責任編輯/鄔凱雯

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