前瞻技術脈動：太空科技（202508）

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科技產業資訊室(iKnow) - 技術發展藍圖研析團隊發表於 2025年4月2日

圖、前瞻技術脈動：太空科技（202508）

首次觀測到宇宙最早期星系的誕生
由University of Copenhagen研究團隊發表於《Science》期刊的研究成果指出，該團隊使用詹姆斯·韋伯太空望遠鏡(James Webb Space Telescope)，觀測到了宇宙中最早期的三個星系的形成，這些星系可追溯到超過130億年前。這項觀測為天文學歷史上首次直接見證這些古老星系的誕生。研究團隊檢測到了大量氣體積聚並形成迷你星系，提供了星系形成初期階段的直接證據。這些星系形成於大爆炸(Big Bang)後約4到6億年間，出現在再電離時代(Epoch of Reionization)，當時第一批恆星和星系開始照亮宇宙，突破了最初籠罩宇宙的氫氣雲。研究成果不僅增加了我們對早期宇宙的理解，還有助於解答我們對宇宙起源的基本問題。研究團隊計劃進行進一步觀測，以更詳細地描繪這些早期星系，並推進我們對宇宙觀測的極限。該研究是由Danish National Research Foundation和Carlsberg Foundation資助。
參考資料：Birth of universe's earliest galaxies observed for first time. Science Daily. 2024/05/23.

金星上活躍的熔岩流增加了未來探索的風險
近期在金星上的熔岩流顯示金星可能與地球一樣地質活躍。這些熔岩流於1990年代由麥哲倫號太空船發現，很可能仍在持續，表明活躍的地質過程。義大利加布裏埃萊·達嫩齊奧大學的研究團隊對麥哲倫號數據重新進行了分析，辨識出時間上的雷達訊號亮度變化，與擴增中的熔岩流相符。研究人員預估金星的火山活動與地球相當。NASA的VERITAS和ESA的EnVision，後續將專注於這些區域，以更好地了解金星的地質過程。該研究發表在Nature Astronomy期刊上。
參考資料：Active lava flows on Venus raise the stakes for future exploration. New Scientist. 2024/05/27.

外星水離子可能解釋為什麼天王星如此奇特
是否可以利用氧的四個鍵合槽(bonding slot)中通常為空的槽，將額外的質子(proton)添加到由水(H2O)形成的水合氫離子(H3O+)。透過先進的模擬技術，使用氫氟酸(hydrofluoric acid)和水，模擬在高壓和酸性環境中，是否能使物質減少體積，並將氧的未使用電子對(electron pair)與質子共享，從而促使新離子的形成。

由Nankai University研究團隊發表於《Physical Review B》期刊的研究成果指出，該團隊發現了一種新的與水相關的離子，稱為「aquodiium」，可能解釋了天王星和海王星的異常磁場。在一般情況下，水分子由兩個氫原子和一個氧原子組成，形成H2O。然而，在罕見情況下，質子可在原子間移動，生成類似氫氧根(OH-)和水合氫離子(H3O+)的離子。研究團隊透過先進的模擬，發現在類似於天王星和海王星內部的強大壓力和溫度條件下，aquodiium(H4O2+)確實出現了。研究發現為冰巨行星(ice giant)的磁場錯位之謎提供了可能的解答，並有助於我們理解它們的獨特性質。
參考資料：Alien ion of water may explain why Uranus is so weird. New Atlas. 2024/05/30.

火星隕石提供了大量關於這顆紅色星球結構的訊息
對來自不同來源的樣本碎片製成的粉末進行分析，包括奈克拉隕石(Nakhla meteorite)，這些碎片在碾碎成粉末前被檢查是否具有外部熔融外殼(exterior fusion crust)，然後用於進一步分析主要和微量元素豐度(abundance)、錸鋨同位素(Re-Os isotope)和高度親鐵元素(highly siderophile element，HSE)豐度。

由University of California, San Diego研究團隊發表於《Science Advances》期刊的研究成果指出，該團隊對火星隕石進行了深入分析，揭露了火星地幔(mantle)和地殼(crust)中具有明顯儲層(reservoir)的獨特結構。這些隕石大約形成於13億年前，提供了關於火星形成和演化的寶貴資訊，為進行中的NASA任務（如InSight、Perseverance及Mars Sample Return）提供了關鍵數據。研究團隊專注於特定類型的火星隕石，包括輝橄無粒隕石(nakhlites)和純橄無球隕石(chassignites)，以了解火星火山活動與其地殼和大氣層間的交互作用。分析結果增進了我們對火星內部結構的理解，顯示其火山活動過程和地殼交互作用與地球地質存在顯著的相似性和差異。該研究是由NASA Solar Systems Workings and Emerging Worlds資助。(1315字；圖1)
參考資料：Martian meteorites deliver a trove of information on Red Planet's structure. Science Daily. 2024/05/31.

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