天文图文资料-02行星状星云、星团与太阳系天体

天文图文资料

星云与星团

太阳系天体八大行星和新的太阳系定义

太阳系内有多少颗行星呢？对于这个流行的问题现在有一个正式的回答，依照国际天文联合会（IAU）的答案是：八颗。上星期，国际天文联合会投票表决通过了一项新的行星定义以及冥王星不再是行星的决定。相反地，冥王星被重新定义为一颗矮行星，并且被认定成新一类海外天体的原型。被IAU公认的八大行星是：水星，金星，地球，火星，木星，土星，天王星和海王星。现在太阳系内被归类为矮行星的天体是：谷神星，冥王星以及当前还未命名的2003UB313。根据IAU最新定义，行星必须绕太阳轨道运行，近似球形，并且清空了它们轨道附近的区域。天文学界持续不断的争议及争辩，引发了冥王星被降级为矮行星厄里斯：质量比冥王星大很多厄里斯，一颗以两倍冥王星距离绕太阳运行的矮行星，经过测量，其质量比冥王星大27%。通过对厄里斯的卫星--戴丝诺米娅运行轨道计时后计算出了厄里斯的质量。地面凯克望远镜拍摄到的影像，与哈勃太空望远镜已经拍摄得到的影像结合，显示了戴丝诺米娅有一个近似圆形轨道，运行轨道一周需要16天。一年前厄里斯被编目为2003UB313，拍摄到的红外影像还显示厄里斯的直径比冥王星大。厄里斯轨道的盘面同样也超出了太阳系行星的盘面。在上面这张绘画中，一位科学艺术家想象着厄里斯和戴丝诺米娅正绕着遥远的太阳公转。目前还没有飞往厄里斯的太空计划，然而驶向冥王星的新视野号飞船最近已经飞过了木星。土卫五掩土星

柔和的色彩、部份被照亮的球体、薄薄的行星环和淡淡的暗影，点亮了这张朴素的图像中土星这颗气态大行星周围宏伟的景色。几个月前，正在探索土星的卡西尼号太空船几乎是回望着太阳，拍下了这幅新月状

土星和土卫五的彩色影像。上面这幅令人印象深刻的影像，只是最近发布的60帧电影的一个定格而已；这部电影呈现了土卫五滑过行星前方的情景。当时卡西尼号几乎位于土星环面上，因此通常很壮观的行星环，在此时看起来只是一道纵贯过图像中央的细线而已。卡西尼号刚刚通过它土星探测任务期的中点，还有2年的时间可用来探索这个复杂且令人惊奇的行星系统。残月和昴星团

月球，阿波罗17号全景照阿波罗17号全景照：宇航员奔跑娥眉状的海王星和海卫一

1989年，当航行家二号探测船静静地划过太阳系外围空间时，拍摄了上面这张弯如娥眉的海王星和海卫一影像。拍摄这张照片时，航行家探测船刚通过最靠近海王星位置，绕到了这颗气态巨行星和它云雾弥漫的卫星后方。我们在地球看不到海王星的位相，因为地球较靠近太阳，从地球看出去，海王星永远是全相。从航行家特殊的拍照位置去看海王星，它熟悉的蓝色色调不见了，因为阳光在透射过海王星的大气时，蓝光大多被散射掉了，透过来的只是会让它看起来像是落日的红光。在太阳系的外行星中，海王星比天王星小，不过质量反而比较大。海王星拥有数个暗黑色的行星环，另外，它辐射的光也比从太阳得到的要多。木星上两个巨大风暴几乎碰撞在木星上有两个比地球还大的风暴系统几乎快要碰上了。没有人确切地知道将发生什么，但迄今为止，两个风暴还都存活着。上面这张由夏威夷

双子天文台拍摄的假色红外波段影像中可以看到，红斑都显示白色，因为它顶端的云层位于其它云的上部。蓝色代表的是比白色云层低的云层，而红色的云层高度最低。较小的红斑，有时候被称为“小红斑”或者椭球BA，由于不明原因在今年早些时候变红。如果两个木星飓风继续存在，随着它们以不同的速率绕行木星，在今后数年里它们将再次靠近对方。天文学家将继续密切监测“小红斑”，看它远离“大红斑”后，颜色是否继续保持红色。火星上的大峡谷

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Valles

Marineris太阳系内最大的峡谷存在于火星的表面上，这引起了人们的注意。被命名为Valles

Marineris的大峡谷长度超过3,000公里，宽度差不多有600公里，有约8公里深。比较起来，位于美国亚利桑那州的地球大峡谷只有800公里长，30公里宽，深度也只有1.8公里。火星大峡谷形成原因仍然未知，尽管存在一个主要的假说，它是从数十亿年前行星冷却后的一个裂缝开始的。最近在峡谷内鉴别出几种地质过程。上面的影像是从19世纪70年代，海盗探测器对火星所拍摄100多张影像合成的。11小时的星迹图

地球绕着轴自转，天空中的恒星就形成了优美的同心圆弧轨迹。拍摄星迹，星迹的长短取决于曝光时间。曝光只有持续了5分钟后才能形成一个明显的星迹弧线，曝光时间达到12小时时，拍摄的恒星就能描绘出半个圆形。但是任何长时间曝光，背景中的光污染可能会积聚起来破坏星迹效果。但是，天文学家Josch

Hambsch还是拍摄到了这张南极附近绚丽的星迹合成影像，曝光时间达到了整个夜晚，几乎有11个小时。为了制作这张影像，他合成了128张在纳米比亚黑暗天空中，连续单独拍摄的5分钟曝光影像。在这张最终的影像里，右方的背景光来自银河系昏暗的弧光

火星McMurdo全景照

这张影像就是原设计使命只有90个火星日的"精神号"火星车在1000个火星日时拍摄的影像。"精神号"火星车在火星上一直保持长时间活动状态，所以它需要一个阳光充足的地方来度过寒冷而缺乏阳光的火星冬季。地球上的科学家们选择了"矮脊"的小山丘，在那里"精神号"火星车的太阳能电池板将有足够的角度来收集太阳光，来维持自身的动力以及满足科学观测的需要。就在它"冬季避风港"的位置，"精神号"拍摄到了上面这张360度的全景照，该影像经过数字处理夸大了颜色效果，并且压缩了影像的水平线以满足你的显示器需要。漫长的冬季最终在火星的南方结束，随着阳光的增加，"精神号"今后计划进一步探测令人好奇的Gusev陨石坑内的哥伦比亚小岩石山。黄道光和假曙光

在10、11月份，对于地球北半球的观测者来说，日出前东部地平线附近将会出现一道特别明亮的三角光带。曾经这种现象被称为假曙光，这道三角光带实际上是黄道光，光线经由行星际尘埃微粒反射后形成。在这张智利帕拉纳尔观测台拍摄的影像左侧可以清楚地看到这道三角光带。黄道尘埃与行星一样在相同的盘面（黄道）上围绕太阳运行。一年内的这个时候是黄道光最亮，因为尘埃带在日出时几乎与地平面垂直，因此地平线附近厚厚的大气不能阻挡相对明亮的反射尘埃。三四月份日落后不久，北半球的人们也能看到明亮的黄道光。宇宙射线当高能宇宙射线穿透地球大气的顶端后，高能粒子就会像阵雨一样倾泻下来。宇宙射线的意外发现是在1912年。现在人们知道大多数宇宙射线是核原子，其中多数是氢核子，有一些是氦核子，其余就是那些质量更大的元素。宇宙射线的能量变化相对比较丰富，最高能量的宇宙射线将变成大质量的核子。尽管许多低能宇宙射线来自我们的太阳，但那些最高能宇宙射线的来源还是未知，其仍然是一些研究的课题。这张图象说明了较高能量宇宙射线形成了空气浴。宇宙射线对于地球上的气候很重要，天空中普通的光亮可能就是宇宙射线经过后触发形成的。猫眼星云

在3,000光年的远处，一颗正走向死亡的恒星抛出一个炽热的气壳。这张由哈勃太空望远镜拍摄的影像，揭示了猫眼星云可能是已知行星状星云中最复杂的一个。事实上，猫眼星云的特征是如此的复杂以致于天文学家猜测该星云的中心可能是一个不折不扣的双星系统。这一类天体有一个令人误解的术语，那就是"行星状星云"。虽然这类天体在小型望远镜中看起来像一颗圆盘状的行星，但是在高分辨率的影像中显示出它们正处于恒星演化的最后阶段，其中的恒星被自己吹出的气壳所包围的状态。猫眼星云---哈勃望远镜拍摄猫眼星云的广域深空影像

M76哑铃星云在仙女座右脚的星云M76是梅西耶列表中较灰暗的天体之一，并且它常被称为"小哑铃星云"。与较亮的具有同名"哑铃星云"的M27一样，M76也被认为是一个行星状星云。星云本身的形状更像一个圆环，它那看上去像箱子一样的外观归因于我们与星云形成的视角。星云外围的环状云气，则是因为从中心孔洞往上、下方扩张的云气物质速度较快所致。在这张详细的彩色影像中，能看到星云中濒临死亡的恒星，它位于"箱子"中央附近双星下方那颗略显蓝色。M76距离我们大约3到5千光年，星云的直径大约1光年。蟹状星云合成影像

蟹状星云是著名的查尔斯.梅西耶星云星团表上的第一个天体，其编号为M1，在梅西耶星表中没有彗星。事实上，现在知道蟹状星云是一个超新星遗迹，它是一颗大质量恒星死亡爆炸后产生的扩张碎片云。上面这张迷人的假色影像合成自钱德拉，哈勃和斯皮策太空望远镜的数据，利用x射线（蓝紫色），自然光（绿色）和红外光线（红色）探测这个宇宙碎片星云。作为现在天文学家所熟悉的最奇特天体之一，蟹状星云脉冲星是一颗每秒旋转30圈的中子星，就是位于影像中心附近的亮点。就像一个宇宙发动机一样，这个坍塌的恒星核残留物为蟹状星云内的各种电磁波段辐射提供能量。蟹状星云大约覆盖12光年的天区，距离我们6,500光年，位于金牛座

NGC7293：螺旋星云

在宝瓶座方向上，距离地球大约700光年远的地方，有一颗类似太阳的恒星正濒临死亡。这样的状态已经持续了数千年时间，从而形成了螺旋星云（NGC7293），一个被仔细研究了的临近行星状星云，其正处于恒星演变的最后阶段。近11个小时的曝光拍摄造就了这张显著的星云深空影像。影像中显示了螺旋星云明亮的内部区域，大小约3光年。但星云外还存在昏暗的外层光环，让这个星云覆盖的区域超过了6光年。螺旋星云中央的白点就是这个行星状星云炽热的中央星。乍眼看去，螺旋星云有一个令人吃惊的复杂几何形状。

NGC-2392行星状星云,2000年哈勃空间望远镜NG－2440，行星状星云NG－2440，行星状星云，迷人般的蝴蝶结领结外形图像中心，就是这颗所知最炙热的恒星之一，其表面温度高达绝对温标200,000度。这个星云位于距离地球大约4,000光年的船尾座,大小超过1光年，它由来自中央星的紫外光辐射发光。NGC-2346,行星状星云NGC-2346,行星状星云，它是由类似太阳的恒星在其生命即将结束时喷射出的气体形成的。NGC2346的不寻常之处在于它中央的恒星其实是相距非常接近的一对双星，它们彼此16天运转一圈。据信这两颗恒星原先的距离比较远。其中一颗的生命即将结束，体积增大而成为一颗红巨星后，逐渐地吞噬了它的伙伴。这个不幸的伙伴慢慢地沿着螺旋线逐渐坠向红巨星，与此同时它喷射出的气体形成了一个环围绕着这个双星系统。白矮星RSOph发生爆炸

在名为RSOphiuchi的双星系统中持续发生着壮观的爆炸。大约每过20年，红巨星向它的白矮伴星上输出足够的氢气，在白矮星表面产生一次耀眼的热核爆炸。它们位于距离地球2000光年远的地方，结果新星爆炸引起RSOph系统变亮，人们肉眼能看到它。红巨星位于上面绘图的右方，而白矮星位于左部明亮圆盘的中央。当恒星相互绕行，一股气流从巨星上流向白矮星。天文学家预测在今后10万年内的某个时期，将有足够的物质在白矮星上堆积起来，使它超过钱德拉塞卡极限，从而造成一次更具能量的最终爆炸，那就是众所周知的超新星。4个超新星遗迹这四幅画显示了在Ｘ射线下正在扩张的宇宙碎片云，大小有10光年，位于附近的大麦哲伦星系内。这些超新星遗迹（SNRs）是两类恒星爆炸的结果，它们是按外观年龄或按从最初爆炸发出的光第一次到达地球的时间排列。从左上按顺时针开始超新星的年龄分别为：600年，1,500年，1万年和1.3万年。前面三个是Ⅰa型超新星爆炸的结果，由从伴星上吸积质量后触发产生热核爆炸使得白矮星毁灭。第四个（左下）是Ⅱ型爆炸，是一颗大质量恒星核最终坍塌而引起的。一颗中子星位于它的中心，那是坍塌后恒星核的遗迹。超新星遗迹E0102---哈勃拍摄位于画面下方的那一小团蓝色纤维状物是一次新近的猛烈超新星爆发形成的遗迹。右上方巨大而醒目的粉红色结构是星云N76的一部分，这是一个巨大的恒星形成区，位于我们的近邻星系小麦哲伦星云（简称小麦云，英文缩写为SMC）里。这一小团超新星遗迹也位于小麦云中，距离N76有50光年之遥，它的坐标全名为1E0102.2-7219，被经常使用的简称为E0102。这张照片是由哈勃太空望远镜拍摄的数张照片合成的。科学家对E0102颇为感兴趣，因为它爆发了仅仅2000年。因此，对于E0102的研究能提供我们关于神秘的超新星爆发机制，以及爆发后向周围的星际空间抛撒了何种物质的重要线索

AlphaCam：速逃星

速逃星是一种快速穿行于星际空间的大质量恒星。就像一艘船航行在宇宙海洋里一样，速逃星AlphaCam形成了这一条优美的弧形波纹或者说是弓状激震――它正以每秒60公里的速度移动，并且在它前行的道路上不断挤压星际物质。位于这张广域（3×2度）影像中央左方的AlphaCam的质量比太阳重约25-30倍，温度比太阳高5倍（30,000°k），而且比太阳亮50多万倍。该恒星也能吹出强烈的恒星风，它距离我们大约4,000光年，位于鹿豹座的长颈处。这个弓状激震距离恒星本身大约10光年。是什么驱使这颗恒星保持运动呢？天文学家思考了很久，认为它可能是附近一个年轻恒星团与其他星团产生相互引力作用后被甩出，又或者是其大质量伴星发生超新星爆炸后，受到冲击而被抛出的MWC922:红色正方形星云

这个炽热的恒星系统被称为MWC922，然而，表面上看上去就像一个星云被限制在一个正方形状内一样。上面的影像是由加州帕洛马山上的海尔望远镜和夏威夷莫纳克亚山上的Keck-2望远镜经过红外光线曝光拍摄到的。对于这个正方形星云，先前存在一种最主要的假设就是其中央恒星在后期发展阶段因为不明原因喷射出圆锥状的气体。从MWC922来看，这些圆锥合并了成了直角，并可以从侧面看到。为圆锥假说提供支持的证据包括可能沿着圆锥边缘放射出来的轮辐。研究人员推测，从另一个视角看这个圆锥，就如同超新星1987A的巨大光环一样，这就表明MWC922内的恒星可能会在某一天爆发，形成类似的超新星。红巨星的尾巴

对17世纪的天文学家来说，鲸鱼座ο星（薴藁增二）是一颗奇妙的恒星，这颗恒星的亮度在大约11个月里会发生明显的变化。薴藁增二现在被认为是一颗长周期变星经过完整演变后的原型。令人惊奇的是，现代天文学家已近发现了薴藁增二另一个壮观的特征—一条长约13光年的巨大彗星状尾巴。这一发现是星系演变探测器（GALEX）紫外光拍摄到的影像数据显示的。数十亿年前，薴藁增二是一颗类似我们太阳的恒星，但现在变成了一颗肿胀的红巨星，它外层的物质被吹到星际太空中。在巨星后方的抛出物质以每秒130公里的速度穿过周围的星际介质，并且这些物质在紫外光线下发出荧光。据估计，薴藁增二尾部物质的质量大约是地球质量的3,000倍。薴藁增二距离我们大约400光年远，位于鲸鱼座内，现在由于薴藁增二太昏暗，肉眼看不到，但到了11月中旬它又将变得可见。来自黑洞的风

双星系统GROJ1655-40的成员包括一颗2倍太阳质量的正常恒星和一个有7倍太阳质量的黑洞。这张引人注目的艺术图示，呈现了物质如何被重力从正常恒星吸引过来，以及它们如何回旋掉向黑洞。另外，画像也呈现物质风如何从黑洞的吸积盘吹出。事实上天文学家认为钱德拉观测站的X射线数据显示，高速风是在磁力的推送下才从吸积盘喷出的。另外，物质回旋掉向黑洞也是内部磁场所造成的。如果你的X射线视觉如果和钱德拉一样好，你会看见位于天蝎座、离我们约有11,000光年的GROJ1655-40。

麒麟座

V838Monocerotis变星—，银河系边缘的回声位于中央的恒星是一个非常不寻常的变星——V838Monocerotis，位于麒麟座，距离我们2万光年的银河系的边缘。在它爆发的过程中，这颗星比太阳亮60万倍。哈勃太空望远镜在2002年5月（May）到12月（December）的照片，清晰的显示了被照亮区域星云形状的变化过程。这是一个光学幻觉，被称做“lightecho”。由此而产生的幻像是，从第一张图到最后一张图，几个月间，星云的直径从4光年扩大到了7光年。也就是说，星云的扩张速度似乎超过了光速。事实上，星云在这期间根本没有扩张，仅仅是从中央恒星大量发射的光子进入到了星云中出现散射，到达地球观测视野时形成了放大效应。星云反射的光色随着恒星光色的变化而变化。现在照亮的区域在天空中看起来比木星的视角稍大。随着光的到来，被照亮的区域在未来几年看起来还会扩大。最终，随着星云后面的光线到达我们的观测视野，星云会出现收缩的幻象，然后整个幻象会在2010年结束。研究人员发现现在发现麒麟座V838可能是一颗年轻的双星。图中黑色的沟是宇宙空间，那里是星云的薄弱区。M4球状星团NGC5139：半人马座欧米伽球状星团

半人马座是南天夜空中最壮观的星座之一。这个天空中的广阔区域也位于银河系内，那里有奇妙的景色，包括距离我们太阳最近的恒星系统--半人马座α，以及我们银河系内最大的球状星团—半人马座Ω（也被称为NGC5139）。半人马座Ω的这张清晰的望远镜影像显示了星团中央区域大约有1,000万颗恒星。半人马座Ω本身距离我们大约1.5万光年远，它的直径为150光年—是我们银河系内150个或者说迄今为止所发现的球状星团中最大的一个。尽管大多数星团是由年龄、成分都相同的恒星组成，但奇怪的是半人马座Ω向我们展示了由不同年龄段和化学成分组成的不同星族组成。事实上，半人马座Ω可能是一个较小星系融入银河系后残留下的星核。M67疏散星团

聚集在这张清晰天空影像中央的是M67恒星团，是迄今所知道疏散星团中最老星团之一。事实上，尽管疏散星团通常较年轻，但M67内的恒星年龄大约有40亿年，与我们太阳年龄和元素组成相同。疏散星团几乎都比较年轻，因为随时间的推移，当遇到其它恒星，星际云后它们就被驱散开，而当绕我们星系中央运行时会受到潮汐引力的作用。M67包含500多颗恒星，位于巨蟹座内，距离我们大约2,800光年远。根据这个距离，M67大小约12光年疏散星团Pismis24内的大质量恒