卡西尼号是我的养分！曾玮玲的土星研究冒险

2017年9月，绕行土星观测的太空船卡西尼号坠入土星大气层，结束它在土星系统后长达13年的任务。“卡西尼真的是我博士班论文全部的养分！”台湾师范大学地球科学系助理教授曾玮玲这么说，卡西尼号对她而言就像是多年的研究伙伴般，充满著深厚的革命情感。

●与卡西尼号的十三年情感

卡西尼-惠更斯号（Cassini–Huygens）是由美国太空总署（NASA）与欧洲太空总署（ESA）共同建造的无人太空船，其中卡西尼号进入环绕土星的轨道，而惠更斯号则在土星的其中一颗卫星土卫六（或称泰坦）登陆。2004年卡西尼号进入土星系统时，刚好是曾玮玲决定继续在中央大学天文研究所攻读博士学位的那一年，而她的指导教授叶永烜老师就是当时卡西尼号探索任务的发起人之一，让她在因缘际会跟上了这波土星研究的热潮。

她和叶老师透过卡西尼号携带的仪器“离子和中性分子质谱仪”（Ion and Neutral Mass Spectrometer，简称INMS）研究土星与其卫星的大气，他们不仅想知道大气的化学组成，也想去解释观测到的大气变化。他们试着建立科学理论模型，透过不同的数值分析去测试，期待解码大气在不同经度与纬度上的动态变化与哪些因素有关。

直到现在曾玮玲仍持续分析卡西尼号最后回传的数据。她说，以前怕撞到土星环，造成机身损毁无法继续执行任务，卡西尼号只会飞在土星环的外围。因此在最后一个阶段，卡西尼号结束任务坠入土星前，成为它最靠近土星主环的时刻。再近一点、再近一点，虽然卡西尼号每前进一点就越接近它坠毁的时刻，不过这个最终任务的每分每秒收集到的数据，都将是它为天文学家带来新的资讯。曾玮玲也说，她与研究团队先前已针对土星环的气体状况进行模拟，借由这次的观测数据也能帮助团队比较、修改模型中的数据，让模型更接近真实的土星环状况。

●彗星是第一个研究伙伴

不过，研究土星并非曾玮玲当时预计主攻的方向。

最早在她大三进入实验室做专题研究时，她研究的主题是彗星。当时她跟着师大地科系管一政教授，透过电波望远镜接收到的观测光谱来研究彗星喷发出的气体。他们分析这些气体的化学组成，并与太阳系其他星体互相比较。

只是，彗星喷发出气体的化学组成为什么会引起天文学家的兴趣？曾玮玲说，彗星离太阳远，长期处在低温的环境，让它不容易起化学变化，也因此更容易保有太阳系形成初期的原始状态。从了解这些彗星，就有可能更了解太阳系形成的始末。

除此之外这个研究也与地球有关，天文学家根据太阳系的理论，计算出地球在目前的轨道所能保存下来的水，只是计算出的水量远少于实际上地球拥有的水。那么地球上的水又是从哪里来？曾玮玲说，有一派说法猜测这些水来自于充满水冰的彗星，然而是否真的如此，天文学家还在努力找答案。

●卡西尼、罗赛塔任务终结　期盼下一个计划

近几年来大家最受瞩目的彗星研究，莫过于由欧洲太空总署（ESA）主导的太空船“罗赛塔号”（Rosseta）。曾玮玲博士班入学的2004年，正好也是罗赛塔号启程的时刻，不过接下来它花了整整十年2014年才飞向它的目标彗星67P/C-G。叶永烜老师一句“你总不想要博士班念十年才能毕业吧！”敲醒了曾玮玲以罗赛塔号数据为研究主题的美梦，也让她转换方向研究土星。即使如此这些资料仍在十年之后，等到曾玮玲重回师大地科系任教后辗转来到她手上。

不过，罗赛塔号太空船也于2016年9月30日结束它的任务。这两个与自己天文求学生涯相当关系紧密的两艘太空船，都恰好在近几年结束任务，曾玮玲说对它们真的很有感情，虽然有些落寞，不过她更期待接下来能有更多新的观测计划顺利启航。她举例来说，欧洲太空总署接下来预计推出前往木星系统的太空船JUICE（JUpiterICy moons Explorer），或是前往疑似有生命体的土卫六“泰坦”的探测计划等，都相当值得期盼。

●在数据海中找到兴趣

选择走上天文这条路，曾玮玲笑说自己是被《牛顿》杂志上精美的天文照片骗了。她说自己不像是许多学天文的朋友从小就对观星很有兴趣，一直要到高中的地科课读到天文相关的课程，才启发了她对天文的兴趣，进而让她去看《牛顿》等科普杂志和听天文的科普演讲。

在真正进入天文研究后，曾玮玲所做的研究大多是没有美丽可见光影像的观测数据，与当初吸引自己的天文照片迥异，但她却也甘之如饴。她说自己似乎对数据的变化比较敏感，也觉得能从数据中看见这些趋势变化是一件很有趣的事。

●选择所爱并且相信自己

现在身为老师的她，总希望学生们能够真的选择自己有兴趣的领域去探索，而不是一味选择那些“父母希望你念”或“念出来就有工作”的科系。“世界变化很大，不要把自己的眼光缩小了。”

而针对那些已经进入科学领域的学生们，曾玮玲则是期许大家要“相信自己”，并懂得“适度宣泄压力”。刚开始念研究所时，她曾因为研究结果与其他人发表的学术论文结果不同而怀疑自己，却因此被指导老师叶永烜念了一顿。她回忆叶永烜老师告诉她，当你每一步都确实做到了，你就应该相信自己的结果，“如果连自己都不相信自己的结果，谁会相信你？”

而她也说，科学研究是一条竞争激烈的路，遇到挫折是在所难免，只是遇到挫折后还是要能继续往前走，这才是重要的。“在这领域能成功的不一定是最优秀的，除了优秀之外心理素质的抗压性也是很重要的。”