#分享「泛星計畫」再度發現肉眼可見的彗星

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「泛星計畫」再度發現肉眼可見的彗星文／林建爭｜美國夏威夷大學天文研究所、泛星計畫博士後研究員校稿／王品方｜美國夏威夷專案文物修復師 2022/01/13 位於美國夏威夷茂宜（Maui）島哈萊阿卡拉（Haleakal）山上，由夏威夷大學天文研究所執行的泛星計畫（Pan-STARRS）望遠鏡近期又發現了一顆新的彗星。這顆彗星將在明（2022）年四月底至五月初最接近地球，目前估計其亮度最亮可達 5 等，因此人們將很有機會透過肉眼或是雙筒望眼鏡看見。泛星計畫英文全名是（Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System； Pan-STARRS），直譯為全天域觀測望遠鏡及快速反應系統，其最主要目的是藉由此觀測系統，指認出軌道可能與地球相交的近地小行星，使人們能預警撞擊與研擬避免撞擊地球的解決方案，關於泛星計畫《臺北星空 42 期》有詳細介紹。該計畫原本要建置四座 1.8 米口徑的望遠鏡，不過由於經費限制，目前僅建造兩座望遠鏡（PS1 與 PS2）並投入科學觀測中，下圖是 PS1 圓頂。PS1 及 PS2 裝載了目前世界上最大的數位相機，大約有 14 及 15 億像素，一幅影像視野約 7 平方度。 https://i.imgur.com/gcFDwj8.jpg (泛星原型望遠鏡及圓頂。圖／Pan-STARRS) 每天晚上每個望遠鏡總觀測天區約 1,000 平方度的夜空，而每個目標星場會曝光四次，每次曝光約 45-120 秒，每次間隔約 15 分鐘。下圖是泛星計畫所使用的六個濾鏡，分別是 grizyw，其中 w 波段較寬，橫跨 gri 三個波段，而 y 波段接近 1 微米近紅外線。目前搜尋小行星主要以 w 波段觀測，曝光時間 45 秒，其他波段的曝光時間則依其科學目的而有所調整。天文臺拍攝完的影像，會同步下載到夏威夷大學計算中心的伺服器上，團隊人員隨即處理影像，接著每兩幅影像互相比較，因此在一小時內移動的星體便能即時辨識；如果有近地小行星軌道與地球軌道重疊，且有撞擊地球之風險，泛星團隊會立即回報給小行星中心，全世界大大小小望遠鏡將會對該星體進行後續的觀測，以估算其軌道和大小，並進一步確認它們對地球構成威脅的機率。一般說來，泛星團隊在觀測後的 12 小時內，便能將當晚觀測到已知或新發現的近地小行星位置及亮度匯報給小行星中心。 https://i.imgur.com/FUHryRL.jpg (泛星計畫所使用的濾鏡與集光通量分布圖，該濾鏡由 Asahi 公司設計、製作。每個波段下方數字表示單次曝光的星等誤差小於 0.2 等的極限星等。) 泛星計畫在發現近地小行星方面一直處於領先的角色，自從泛星望遠鏡上線後，有近五成較大的近地小行星（直徑>140 米）由該望遠鏡發現，下圖顯示自 2014 年起，泛星計畫的小行星發現數量開始領先其它巡天計畫並持續至今。自從 2010 年十月泛星計畫發現了第一顆新彗星 P/2010 T2 以來，該計畫在發現彗星方面也有不少收穫；其中過去五年（2016 年至 2021 年）從美國噴射推進實驗室小行星資料庫的統計中，新發現的彗星約有 350 顆，而泛星計畫發現約 130 顆，每一年佔新發現的彗星中約有三成五以上。 https://i.imgur.com/34WCULU.jpg (過去十年由不同巡天計畫所發現的近地小行星統計圖。泛星計畫（Pan-STARRS）及卡特林那巡天計畫（Catalina）兩大計畫是過去幾年來最主要的貢獻者。圖／NASA) 今年 7 月底，泛星計畫望遠鏡再度發現了一顆新彗星，當時被暫時命名為「P11ibiE」，這顆彗星預估在明（2022）年四月底至五月初最接近地球，當彗星接近地球和太陽時，太陽的輻射會使彗星表面變暖，隨著氣體和塵埃從其冰冷的表面釋放出來後，整體的表面積（塵埃與氣體）變大，讓更多陽光從彗星反射出來，這樣的過程使得彗星變亮。也因此這顆彗星讓我們很有機會透過肉眼或是雙筒望遠鏡看見。這顆彗星是由夏威夷大學天文所的天文學家 Robert Weryk 在 2021 年 7 月 26 日首次觀測記錄，通報至小行星中心，接著由全球的望遠鏡協助觀測確認後，在 8 月 1 日正式命名為 Comet C/2021 O3（PANSTARRS）。儘管這顆彗星正逐漸接近地球，但屬於對地球沒有威脅的星體，其軌道預測近日點距離約 0.29 天文單位（註：地球與太陽距離是 1 天文單位），目前與地球的距離約 3 天文單位，如下圖所示，這顆彗星以雙曲線軌道繞行太陽，目前預計在 2022 年 4 月 21 日經過近日點，接著它就會展開新的旅程，朝太陽系外遠去。 https://i.imgur.com/HLAHW0P.jpg (Comet C/2021 O3（PANSTARRS）在 2021 年 8 月 1 日在太陽系中的位置圖。該彗星當時離地球約 4 天文單位，不過該彗星於截稿時離地球約 3 天文單位。圖／NASA) 夏威夷大學天文所的天文學家 Richard Wainscoat 也表示，類似這種長週期彗星的軌道是相當難預測其未來的路徑，它可能受到其他行星（例如：木星）的重力影響而改變軌道週期。而 Comet C/2021 O3（PANSTARRS）在運行的過程中，也有可能會因重力或其他小行星體撞擊而偏離軌道，甚至可能會變成週期彗星而回歸，不過即使再次回來，也是數百或是千年後的事了。Robert Weryk 認為這顆彗星不大，這可能會導致它在接近太陽時，受太陽重力拉扯碎裂解體；即使沒有，太陽的輻射也會使彗星內的物質蒸發，形成彗星特有的標誌「彗尾」。目前預估要觀察該彗星的最佳機會是明年五月的前幾天，屆時彗星將在日落後低懸於西方天空。 YouTube 相關影片： https://youtu.be/xxmsi8r1yTg (Largest digital sky survey released by Pan-STARRS) (世界上最大的數位巡天資料庫。影／YouTube) https://youtu.be/10QMjgScmoA (NASA | STEREO Watches the Sun Blast Comet PanSTARRS) (日冕噴發造成彗星變亮。影／YouTube) https://youtu.be/ToPBxyYDDDQ (COMET, METEOR OR ASTEROID - The REAL difference.) (彗星、流星、小行星大不同。影／YouTube) 參考資料： Pan-STARRS https://panstarrs.stsci.edu/ New Comet Discovered by UH Telescope on Haleakalā Could Become Visible in 2022 https://mauinow.com/2021/08/12/new-comet-discovered-by-uh-telescope-on-haleakala-could-become-visible-in-2022/ 新發現肉眼可見的 C/2021 O3（PanSTARRS）彗星 https://starwalk.space/zh-Hant/news/new-naked-eye-comet-c2021-o3-panstarrs Pan-STARRS Releases Largest Digital Sky Survey to the World https://www.ifa.hawaii.edu/info/press-releases/panstarrs_release/ Comet discovered by Haleakala telescope could be visible on BI next year https://www.hawaiitribune-herald.com/2021/08/13/hawaii-news/comet-discovered-by-haleakala-telescope-could-be-visible-on-bi-next-year/ 延伸閱讀： #分享小行星監測系統「哨兵」全面升級 - Meteor https://meteor.today/a/geL0kV?ref=ios&utm_source=meteorApp #分享第九行星可能比想像中更近也更容易發現 - Meteor https://meteor.today/a/VZlfsP?ref=ios&utm_source=meteorApp #巡天計畫 #望遠鏡 #泛星計畫 #波段 #近地小行星 #長週期彗星出處：臺北市立天文科學教育館網址： https://www-ws.gov.taipei/Download.ashx?u=LzAwMS9VcGxvYWQvNDM5L2NrZmlsZS9lMjZiYTg3MS1kZjVmLTQzNDAtYmZjYS0yNGQ1ZTNmYWVlNzAucGRm&n=bm8xMDRwMDUtMDcg5rOb5pif6KiI55Wr5YaN5bqm55m854%2b%2b6IKJ55y85Y%2bv6KaL55qE5b2X5pifcy5wZGY%3d&icon=.pdf 跟大家推薦個讀物《臺北星空》有空翻閱一下可以當作休閒放鬆😌 最近我都在看彗星相關的文章也跟星友聊到彗星 ( ´▽｀) 所以今天的主題還是類似的啦