來源：中國國家天文
地球物理學家利用地震活動探測火星內部，發現了地下液態水大量儲藏的證據——甚至是火星上的汪洋大海。根據“洞察”號探測器提供的數據，科學家們估計地下水多到足以填滿火星表面，深度在1到2公里之間。
雖然這對試圖揭露“火星水源與生命奧秘”的人來說是個好消息，但對于那些試圖借此開發“火星未來定居點水源地”的人來說，這片地下水沒有多大用處。因為它位于火星地殼中部巖石的微小裂縫和孔隙中，在地表以下11.5到20公里之間——即使在地球上，鉆一個一公里深的洞也是一項挑戰。
云層對地面的雷擊的示意圖。
不過，這一發現確實指出了火星上一個有希望尋找生命的地方，還有助于回答有關火星地質歷史的問題。畢竟，了解火星水循環對于了解火星氣候、地表和內部的演變至關重要。
此前有許多證據——河道、三角洲和湖泊沉積物，以及水蝕巖石——都支持了火星表面曾有水流的假設。但是，30多億年前當火星失去大氣層之后，這一濕潤時期就走到盡頭了。新發現表明，大部分水并沒有逃逸到太空中，而是過濾到了地殼中。
在地球上，深不見底的礦井孕育著生命，海洋底部也孕育著生命。雖然我們還沒有在火星上找到任何生命存在的證據，但至少我們已經找到了一個原則上應該能夠維持生命的地方。相關研究已發表在《美國國家科學院院刊》上。
/ 想成為“黑洞獵人”嗎？
“荷蘭黑洞聯盟”推出了一款八種語言版本的黑洞搜索應用程序“BlackHoleFinder”，全世界的天文愛好者都可以用它來幫助識別新形成的黑洞。此前，這款應用只支持荷蘭語和英語。現在，應用程序增加了中文、西班牙語、德語、孟加拉語、波蘭語和意大利語，大大增加了可以用母語使用的人數。
最近，國際天文學聯合會（IAU）第32屆大會在南非開普敦開幕，會上宣布了“BlackHoleFinder”應用程序的擴展。目前，“BlackHoleFinder”可在蘋果和安卓設備中下載，也可通過https://www.blackholefinder.org下載。
圖片來自CC0 Public Domain。
超新星是一類發生于雙致密天體（如雙中子星、中子星與黑洞）并合過程中的暫現天文事件。當超新星發生時，它發出的光會迅速消逝，只能在幾天內被探測到。因此，天文學家必須迅速采取行動，將望遠鏡對準引力波信號發出的天空區域。
一旦探測到引力波信號，特制望遠鏡BlackGEM就會迅速掃描對應的大片天空，并將新的觀測結果與之前的觀測結果進行比較（望遠鏡的觀測數據會同步到“BlackHoleFinder”應用上）。然而，由于掃描面積較大，非天文學的虛假信號偶爾會成為漏網之魚，比如通信衛星反射的光、近地小行星發出的信號等。
世界各地的天文愛好者所做的，正是幫助天文學家確定哪些信號來源是“濫竽充數”的，哪些來源是后續觀測的潛在候選者。被證明擁有“火眼金睛”、善于發現真實信號來源的公民還可以使用拉斯坎布雷斯天文臺（LCO）的機器人望遠鏡網絡進行后續觀測——直接從應用程序中觸發其0.4米望遠鏡進行跟蹤觀測。
那么，你會是下一位“黑洞獵人”嗎？
幾百年前，科學家們發現了仙女星系（即M31）；大約一個世紀前，我們意識到它對銀河系的徑向速度為負值。換言之，這兩個星系最終會合并。從那時起，這就成了天文學家的常識。但事實真的如此嗎？
最近發布在預印本平臺 arXiv上的一篇新論文顯示，未來100億年內，銀河系與仙女星系合并的幾率只有50%。作者是如何得出這一結論的呢？研究人員考慮了一個最近很流行的問題，正如劉慈欣的小說一樣——三體問題（在這個案例中是四體）帶來的不確定性。把仙女星系和銀河系孤立起來研究的做法沒有考慮到“本星系群”中的其他星系。本星系群由大約100個較小的星系組成，它們的方位、距離和速度各不相同。
37.5億年后地球夜空中銀河系和仙女星系合并圖：仙女星系（左）占據了視野，并開始在潮汐的牽引下扭曲銀河系。
其中最大的三角星系M33距離我們約270萬光年，由上限為僅400億顆恒星組成。它會產生引力，從而扭曲仙女星系和銀河系之間簡單的動態關系。大麥哲倫云的存在更是進一步混淆了這一動態。它是距離銀河系第二或第三近的星系（只有16.3萬光年）。雖然它的質量比M33還小，但仍然能產生巨大的引力。
研究者在計算銀河系和仙女星系未來幾十億年的路徑時，考慮了這兩個星系的引力作用。研究發現，巨星天體之間的“復雜舞蹈”可能會導致銀河系和仙女星系不會合并。而在計算中還有另一個重要因素：不確定性。
科學家不喜歡不確定性，大部分科學研究也都試圖給某些參數設定界限，比如星系的旋轉速度或星系之間的距離。不幸的是，盡管它們距離很近，但在研究中使用的四個星系周圍存在許多不確定性，這些不確定性使得精確計算它們的引力和旋轉拉力的影響變得困難。
科學家們通常用估算法來處理不確定性。而在這個案例中，就兩個星系是否會相撞而言，估算結果正好是50%。然而，這個估值仍然存在很大的不確定性，很多干擾因素（比如包括本星系群中的其他星系）都會影響最終結果。最終，時間將有助于解開這個謎團——只不過，如果銀河系和仙女星系真的合并了，我們的太陽也已燃燒殆盡很久了。生存或滅亡？這對那時的人類是個問題。
下面這張藝術想象圖畫的是一顆恒星正被AT2018fyk系統中的黑洞所破壞。AT2018fyk中的特大質量黑洞質量約為太陽的5000萬倍，位于距離地球約8.6億光年的星系中心。
天文學家已經確定，有顆恒星正圍繞AT2018fyk黑洞在一條橢圓軌道上運行。當它距離黑洞最近的期間，黑洞的潮汐力會從恒星上撕扯下一些物質，從而產生兩條由“恒星碎片”組成的潮汐尾巴。
圖片來自NASA/CXC/M.Weiss。
如圖所示，潮汐尾巴離部分被摧毀的恒星很近。當恒星繼續沿著軌道運行時，這些被破壞的物質會飛向黑洞并失去能量，導致X射線亮度大幅增加（圖中未顯示）。這個過程會在恒星每次經過“黑洞最近點”時重復一次（大約每3.5年一次）。
2018年，研究人員第一次注意到了AT2018fyk。最初科學家們認為這不過是一起“黑洞撕裂恒星”的尋常事件。但事實上，這顆恒星似乎并非被“一擊斃命”，而是在黑洞的囚禁下“茍延殘喘”，也就是科學家所研究的“潮汐破壞事件”（TDE）。研究顯示，AT2018fyk中的黑洞如同“吃零食”一般，每3.5年就“嘗一口”恒星。每次“嘗”過后，恒星就像越吃越少的薯片一般，“咔嚓咔嚓”，不斷減少。目前，黑洞已經“吃了兩次”，第三次吞噬將在2025年5月至8月之間開始，持續近兩年。
作者認為，這顆注定要滅亡的恒星在接近黑洞時，最初本有另一顆恒星作為伴星。然而，當這對恒星靠近黑洞時，黑洞引力把兩顆恒星拉開了——然后一顆隨著黑洞進入軌道，另一顆被高速拋入太空。它的恒星伙伴逃脫了，但它沒有，也就陷入了不可挽回的死亡陷阱。相關研究已公布在預印本平臺arXiv上。
/ 發現超熱木星夜側水蒸氣熱發射信號
近日，中國科學院紫金山天文臺利用系外行星凌星期間的高分辨率紅外透射光譜數據，在凌星相位探測到超熱木星夜側水蒸氣的熱發射信號。同時，該研究發現超熱木星夜側存在逆溫結構，表明其熱傳輸效率高于預期。相關研究成果發表在《天體物理學雜志快報》上。
圖為超熱木星大氣在凌星期間產生的透射信號和夜側熱發射信號示意圖。
超熱木星是一類緊鄰宿主恒星運行、日側溫度極高的氣態巨行星。劇烈的晝夜溫差使超熱木星成為研究極端環境下大氣環流模式的理想對象。以往針對超熱木星的研究，聚焦于行星在次食相鄰相位上的熱發射現象以推斷其日側的熱結構。然而，對于能夠約束夜側熱結構的凌星相鄰相位的觀測研究則相對缺乏。尤其是關于凌星相位，傳統的凌星觀測忽略了行星夜側的熱發射，并在構建凌星光變曲線模型時將行星簡化為不發光的黑色圓盤。
該團隊提出了新的適用于高分辨率透射光譜的一般方程。該方程考慮了凌星期間行星夜側的熱發射。以超熱木星WASP-33b為例，該研究基于新模型并采用互相關技術來分析凌星數據。結果顯示，在凌星期間，WASP-33b的高分辨率透射光譜存在水蒸氣的光譜信號，且譜線輪廓呈發射線而非吸收線，表明其夜側的溫度呈現隨壓強降低而升高的反轉結構特征。這對現有的超熱木星熱結構模型提出了挑戰，并為探討這些行星的三維化學、環流和熱結構提供了全新視角。
該研究發現行星大氣的三維結構對透射光譜的影響，這可能是在WASP-33b探測到水蒸氣熱發射特征的原因之一。研究認為，為了更準確地解釋觀測數據，當前的行星大氣模型需要進一步考慮三維效應。同時，在熱木星的高分辨率透射光譜觀測中，不應忽視行星夜側的熱發射。研究提出，利用這種觀測手段，可以直接解析行星夜側的溫度結構，進而揭示行星大氣特性的更多細節。
從神秘客星到一期一會，
盤點那些曾造訪地球夜空的彗星老友們。
彗木交輝三十載，紫金山巔映華章，
守候那顆即將到來的，
2024年最亮的星——C/2023 A3
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