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![]() 研究称早期地球受到城市大小的小行星的撞击 次数或比以前认为的多10倍科学家们知道地球在遥远的过去被巨大的小行星撞击过,但一项新分析表明,这些撞击的次数可能比以前认为的要多10倍。这意味着在25亿到35亿年前,平均每1500万年就会发生一系列的撞击,其规模类似于消灭恐龙的小行星撞击。其中一些单独撞击的小行星可能大得多,可能约相当于城市大小。研究人员还在考虑这些撞击可能对地球不断演变的近地表化学产生了什么影响。这项工作将在Goldschmidt地球化学会议上发表。 ![]() 与今天相比,地球的早期是难以想象的狂暴。科学家们认为,地球曾被大量的大型小行星(直径大于10公里)撞击过,这将对地球的近地表化学和支持生命的能力产生重大影响。相对而言,6600万年前的希克苏鲁伯撞击显示了这样一次撞击的影响,它导致了恐龙的灭绝。然而,早期的地球与希克苏鲁伯撞击时的地球非常不同,因此撞击的影响也是如此。在月球和其他岩石行星上可以看到类似撞击产生的撞击坑,但是大气风化和板块构造往往掩盖了地球上古代撞击坑的任何直接证据。然而,这些遥远的撞击的回声可以从古代岩石中发现的 "球状物 "中看到;巨大的撞击抛出了熔化的颗粒和蒸汽,然后冷却并落到地球上,以小球状的玻璃状颗粒嵌入岩石中。撞击越大,这些颗粒就会从撞击地点扩散开来,所以全球分布的厚厚的球形颗粒层显示了巨大的撞击。西南研究所(美国科罗拉多州博尔德市)的研究人员Simone Marchi博士说。"我们开发了一个新的撞击通量模型,并与古代球状层数据的统计分析进行比较。通过这种方法,我们发现目前的地球早期撞击模型严重低估了球状层所记录的已知撞击的数量。在35亿年前和25亿年前的时期,真正的撞击数量可能比以前认为的要多10倍。这意味着,在那个早期阶段,地球可能平均每1500万年就会受到一次希克苏鲁伯大小的撞击。相当壮观的场面!""随着我们加深对早期地球的了解,我们发现宇宙碰撞是显而易见的事情,是众所周知的。它们经常被忽视,因为我们缺乏对其数量和规模的详细了解,但这些高能量的事件很可能从根本上改变了地球的表面和大气的演变。"“例如,我们正在研究的一个结果是试图了解这些撞击是否可能影响了大气中氧气的演变。我们发现,在强烈撞击的时期,氧气水平会有剧烈的波动。鉴于氧气对地球发展的重要性,甚至对生命发展的重要性,它与撞击的可能联系是耐人寻味的,值得进一步调查。这是我们工作的下一个阶段。”开普敦大学的Rosalie Tostevin博士在评论时说:“这些大型撞击肯定会造成一些破坏。不幸的是,很少有这么久远的岩石幸存下来,所以关于撞击及其生态后果的直接证据是不完整的。Marchi博士提出的模型帮助我们更好地了解早期地球上碰撞的数量和规模。”“一些化学标记表明,在大约25亿年前的永久性上升之前,早期大气中存在着‘一缕’氧气。但是,围绕着这些‘一缕’的意义,或者实际上,它们是否发生过,存在着相当大的争论。我们倾向于关注地球内部和生命的演化,作为对地球氧气平衡的控制,但是来自太空的岩石轰击提供了一个有趣的选择。”这是一个独立的评论,Tostevin博士没有参与这项工作。 新研究:蟹状星云比之前认为的更亮、更具活力![]() 在过去的千年时间里,这场精彩的光秀一直是由蟹状脉冲星爆炸留下的脉冲中子星推动。蟹状脉冲星是已知最明亮的高能X射线和伽马射线源之一。事实上,蟹状星云如此明亮,以至于它被认为是研究超高能量源的“标准烛光”。事实上,一个“蟹状”是一种测量单位,其定义为蟹状星云在X射线波长上的强度。来自中国大型高海拔空气簇射观测站(LHAASO)的新测量表明,该星云能够发出更亮的光。该观测站在喜马拉雅山麓发现一个光子的能量从星云测量那里测量到一千万亿电子伏特,如此之高的水平表明在蟹状星云的中心附近存在一个天然的粒子加速器,它的大小约是我们整个太阳系的十分之一。这样一个系统将能使电子的能量达到在地球上像欧洲核子研究中心那样的加速器所能达到的2万倍。由中国科学院曹振(Zhen Cao)领导的LHAASO合作组织的一篇论文已经发表在最新一期的《科学》上。中国科学院的一份声明称,新的测量方法可以将超高能量源的标准烛光比之前蟹状星云观测设定的基线高出1000倍以上。LHAASO在高能天文学中精确测量了标准烛光的亮度超3.5个数量级,从而校准了超高能量(UHE)伽马射线源的新标准。事实上,研究人员认为,根据我们目前对物理学的理解,蟹状星云内发生的加速水平接近绝对的理论极限。LHAASO是全新的甚至还没有完全投入使用,它将帮助研究人员提供更全面的图片以了解在宇宙中这些强大而狂暴的角落里究竟存在什么可能性。 尽管面临巨大挑战 但NASA“机智号”完成了第九次飞行美国宇航局(NASA)宣布,其小型火星直升机“机智号”(Ingenuity)成功完成了第九次也是迄今为止最具挑战性的飞行,标志着这个能力惊人的飞行器的一个新里程碑。与过去的飞行不同,NASA利用最近的飞行让“机智号”面对“具有挑战性的地形”,更不用说充足的旅行距离了。 ![]() 重要的是要记住,“机智号”的设计仅仅是作为一种技术演示--也就是说,证明在红色星球上驾驶直升机是可能的。就像那些前往火星的漫游车一样,“机智号”成功地超越了它的基本目的,实现了更多的里程碑。“机智号”显然是在空中飞行的,但它下面的地形很重要。这是因为NASA团队设计导航系统的方式,该系统被赋予了一种算法,可以理解它所认为的平坦的地形。这使得在不太平坦的地形上的飞行对直升机来说很棘手,当它被赋予在它没有编程理解的土地上飞行的任务时,它就会面临错误。 ![]() 尽管其导航系统的性质,NASA决定挑战“机智号”,让它飞越Séítah地区,该地区足够崎岖不平,甚至“机智号”漫游车也难以应付。由于漫游车无法帮助科学家了解这一地区,NASA决定利用这次“机智号”飞行来获得他们对该地区“主要科学目标 ”的第一次特写照片。除了成功飞越这个崎岖不平的区域,“机智号”还打破了其以往的飞行速度和持续时间。随着本周早些时候飞行的成功完成,NASA表示,它预计将在下周某个时候收到“机智号”拍摄的彩色图像。 NASA火星直升机的“巨大飞跃”带来了新的任务支持角色火星上的Séítah地区充满了岩石和沙丘,对于美国宇航局(NASA)的“毅力号”火星车来说,它太危险了,无法驶过。因此,火星直升机“机智号”于周一飞过该地区,并拍下了另一边的一个关键地点的一些照片。在不到三分钟的时间里,“机智号”使“毅力号”免于花费几个月的时间来拍摄自己的照片。 ![]() 周一早上快速飞过Séítah地区是“机智号”迄今为止在火星上的第九次飞行,但它标志着直升机首次为毅力号在红色星球的杰泽罗陨石坑寻找古代生命迹象提供帮助。这架四磅重的直升机于2月14日抵达火星,与毅力号的底部相连,并于4月19日成为第一架在另一个星球上进行动力飞行的飞机。它最初的一组飞行作为越来越复杂的实践测试,以展示非世界性的旋翼飞机如何在轮式火星车不能去的地方执行任务。但在周一,NASA的工程师们将“机智号”的极限推得比以往更远。在166秒内,“机智号”以大约11英里/小时的速度飞行了近半英里,即2050英尺--这比它在6月份的最近一次飞行的距离要大得多,当时的记录是525英尺。直升机在Séítah的不同角落飞行,并拍摄了其边界的照片,那里是不同岩层之间的交界处----这成为“毅力号”寻找微生物生命化石的一些最具有科学意义的目标。“这是一个大的飞跃--就我们以前所做的而言。我们在相距620、625米的地点之间穿梭,与我们以前所做的相比,这是巨大的,”“机智号”直升机首席飞行员Håvard Grip在采访中说。“机智号”拍摄的照片,在通过延迟的火星到地球的数据管道后,预计在未来几天内,将帮助NASA喷气推进实验室的工程师们决定是否将“毅力号送上一条道路,在那个特定的接触区域获取岩石样本。 ![]() 这项任务 "被设计为高风险、高回报,所以这意味着我们承担这些额外的风险是有意义的,因为有潜在的回报,"Grip说。“机智号”最初被设计为从A点到B点的短途飞行,它进入了Séítah的一个侵蚀的火山口,放慢了速度,然后第一次沿着人字形的路径上升到斜坡上。它的自主导航算法被写成只在平坦的地形上飞行,所以工程师们调整了代码,使直升机“相信”Séítah的颠簸地貌是平坦的。这就要求在准备飞行时进行几次模拟,主要是预测直升机在新的飞行方向下是否有可能失控。没有发生任何意外,“机智号”成功地到达了Séítah另一侧的目标岩层。“毅力号”任务的副项目科学家Ken Williford在接受采访时说:“这是我们第一次真正说'让我们大干一场,让我们冒着风险穿越Séítah',我们知道这对漫游车来说是一个极具挑战性的地形。”派出一架小型无人机穿越可能有危险的厚沙地,侦察火星岩石,对“毅力号”团队来说是可节省大量时间。Williford说:“当科学家们能够早期获得那些接触的图像时,我们可以比其他方式更早地开始科学进程,并开始进行观察和解释,了解这些岩石是什么。”探测器有自己的相机,主要是为了分析附近的岩石和火星地貌。NASA火星勘测轨道飞行器(MRO)上的传感器,是一颗距离火星表面约155英里的卫星,为“毅力号”团队提供了远处岩石目标的图像,但缺乏像“机智号”这样的直升机可以提供的特写细节。 ![]() 这架直升机在其前五次飞行演示后被设定为退休,以便让“毅力号”团队专注于自己的工作。但在4月底“机智号”第四次飞行成功后,工程师们决定扩大该飞行器在火星上的任务,以展示直升机如何帮助未来的漫游者进行科学研究。“机智号”在试飞期间拍摄的一些飞行中的照片为“毅力号”的科学家提供了方便,但周一的飞行标志着它第一次带着唯一的任务起飞,帮助漫游者的科学团队。Williford说,NASA领导层批准了“机智号”的任务扩展,条件是它不扰乱或干扰“毅力号”的核心任务。一个小型的 "接口 "团队结合了来自“毅力号”和“机智号”的工程师,此后,随着“机智号”证明自己在科学上比预期的更有用,它已被扩大到包括“毅力号”的科学家。对于大多数美国宇航局的任务来说,这些"接团队有时会引发辩论和分歧,因为热心的科学家们会与更厌恶风险的航天器工程师谈判技术风险。但是机智号-毅力团队却出奇地顺利,Williford说。"这一直是一个非常独特的互动,我可以进去说,'你知道什么会是如此美妙?如果我们能到这里来,'然后听到Bob Balaram (机智号的首席工程师)说,'是的,让我们做吧!'并真正推动他的团队走得更远,"Williford说,他还担任JPL天体生物地球化学实验室的主任。"这是我所做过的最有趣的事情之一,真的。与这些工程师和其他一些科学家一起工作,计划这些飞行,说实话,我觉得自己又像一个12岁的孩子。" 研究人员利用不寻常的陨石来深入了解太阳系的过去和现在研究人员利用不寻常的陨石来深入了解我们太阳系的过去和现在。2011年,科学家证实了一个猜测:本地宇宙中出现了“分裂”。Genesis任务带回地球的太阳风样本明确地确定了太阳中的氧同位素与地球、月球和太阳系中其他行星和卫星上的氧同位素不同。 ![]() 在太阳系历史的早期,后来凝聚成行星的物质曾被大量的紫外线照射,这可以解释这种差异。它是从哪里来的?出现了两种理论。紫外线要么来自我们当时年轻的太阳,要么来自太阳的恒星“苗圃”中的一颗附近的大恒星。现在,来自圣路易斯华盛顿大学文理学院物理学助理教授Ryan Ogliore实验室的研究人员,已经确定了哪种情况是造成这种“分裂”的原因:很可能是来自一颗早已死亡的大质量恒星的光,在太阳系的岩石体上留下了这个印象。这项研究由物理系空间科学实验室的博士后研究助理Lionel Vacher领导。他们的研究结果发表在《Geochimica et Cosmochimica Acta》杂志上。Ogliore说:“我们知道我们是从星尘中诞生的:也就是说,由我们银河系附近的其他恒星产生的尘埃是太阳系的组成部分。但这项研究表明,星光对我们的起源也有深刻的影响。”小小的时间胶囊所有这些深奥的东西都被装在一块仅有85克的岩石中,这是1990年在阿尔及利亚作为陨石发现的一块小行星,名为Acfer 094。小行星和行星由相同的前太阳系物质形成,但它们受到了不同自然过程的影响。凝聚成小行星和行星的岩石构件被打碎和撞击;被汽化和重新组合;以及被压缩和加热。但是Acfer 094所来自的小行星设法生存了46亿年,基本上没有受到伤害。"这是我们收集的最原始的陨石之一,"Vacher说。"它没有被大幅加热。它包含多孔区域和在其他恒星周围形成的微小颗粒。它是太阳系形成的一个可靠见证。"Acfer 094也是唯一含有宇宙后成合晶的陨石,这是一种具有极重氧同位素的氧化铁和硫化铁的互生体--这是一个重要的发现。 ![]() 与太阳系的其他地方相比,太阳含有大约6%的最轻的氧同位素。这可以解释为紫外线照射在太阳系的构件上,选择性地将一氧化碳气体分解为其组成原子。这个过程也创造了一个重得多的氧同位素的储存库。然而,在宇宙后成合晶之前,没有人在太阳系材料的样本中发现这种重的同位素特征。然而,由于只有三种同位素,仅仅找到重氧同位素还不足以回答光的来源问题。不同的紫外线光谱可能产生相同的结果。Vacher说:“这时Ryan想到了硫磺同位素的想法。”硫的四种同位素将以不同的比例留下它们的痕迹,这取决于照射原太阳系中硫化氢气体的紫外光光谱。一颗大质量的恒星和一颗年轻的类太阳恒星具有不同的紫外线光谱。当小行星上的冰块融化并与小块的铁镍金属反应时,形成了宇宙后成合晶。除了氧气之外,宇宙后成合晶还含有硫化铁中的硫。如果它的氧气见证了这一古老的天体物理过程--它导致了重氧同位素--也许它的硫也是如此。"我们开发了一个模型,"Ogliore说。"如果我有一颗大质量的恒星,会产生什么样的同位素异常现象?对于一颗年轻的、类似太阳的恒星呢?该模型的精确度取决于实验数据。幸运的是,其他科学家已经做了很好的实验,当硫化氢被紫外光照射时,同位素比率会发生什么变化。"Acfer 094中宇宙后成合晶的硫和氧同位素测量证明了另一个挑战。这些颗粒大小为几十微米,是各种矿物的混合物,需要在两台不同的原位二次离子质谱仪上采用新技术:物理系的NanoSIMS(在物理系研究助理教授刘楠的协助下)和地球与行星科学系的7f-GEO(也在文理学院)。研究人员获得了地球和行星科学教授、文理学院环境研究系主任以及国际能源、环境和可持续发展中心主任大卫-费克,以及地球和行星科学研究科学家克莱夫-琼斯等人的帮忙。"他们是生物地球化学高精度原位硫同位素测量方面的专家,"Ogliore说。"如果没有这种合作,我们就不会达到区分年轻太阳和大质量恒星情况所需的精度。"宇宙后成合晶的硫同位素测量结果与来自大质量恒星的紫外线照射相一致,但不符合来自年轻太阳的紫外线光谱。这些结果对46亿年前太阳诞生时的天体物理环境提供了一个独特的视角。邻近的大质量恒星可能足够近,以至于它们的光线影响了太阳系的形成。夜空中这样一颗邻近的大质量恒星会显得比满月更亮。Vacher说:“我们在猎户座星云中看到了新生的行星系统,称为proplyds,它们被附近的大质量O型和B型恒星的紫外线蒸发掉了。”“如果proplyds离这些恒星太近,它们就会被撕碎,而行星就永远不会形成。”他说:“我们现在知道我们自己的太阳系在诞生时离得很近,足以受到这些恒星的光线的影响。但值得庆幸的是,没有太近。” 距离地面400公里!网友拍到中国空间站从头顶飞过:闪耀夜空6月17日9时22分,搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭,在酒泉卫星发射中心准时点火发射,并顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波3名航天员送入太空,成为首批进驻中国空间站的航天员。此次任务也标志着我国空间站的成功,中国也成为了第一个拥有自己空间站的国家,举国上下都十分骄傲。虽然空间站听起来遥不可及,但其实我们用肉眼就能观察到它的存在。据7月9日媒体报道,北京网友日前就拍到中国空间站从头顶飞过的视频,可以明显看到黑暗的夜空中,有一颗闪耀的“新星”从头顶划过。 ![]() 有资深天文爱好者介绍,天和核心舱每90分钟绕地球一周,在合适的时间地点,因其反射傍晚或凌晨太阳光而可见,使用“天文通”等小程序或专业App可查看所在地的过境信息。不过,考虑到太阳角度、大气通透度、空间站高度角、过境轨道、观测者所处地理位置等综合因素,7月和8月的观测效果会更好一些。按计划,航天员在天和驻留约3个月后返回,而航天员在空间站上的这段时间,也正式观测空间站的最佳时机,有兴趣的朋友可以尝试一下。 ![]() 嫦娥五号“太空稻”迎来收割:每粒稻种约 1 厘米长 中国原创水稻新品种7 月 9 日上午,夏日炎炎,稻香飘飘。在华南农业大学实验基地的大田里,华农国家植物航天育种工程技术研究中心副主任郭涛和航天育种中心副研究员、实验室主任王加峰正在田里收割水稻。8 个月前,这些稻种跟随嫦娥五号航天器进行了一次长达 23 天的环月旅行,在深空环境中历经宇宙射线的照射,并安全返回地球,“落户”广东。8 个月后,田垄边的 15-1 号水稻已有大半个人高,金黄的稻穗把它都压弯了腰。它的每粒稻种约有 1 厘米长,通体呈米白色和褐色,捧在手掌里有点扎人。这批水稻采取的是单穴单株的插秧方式,从空中俯瞰可以发现,这片实验田略显得有些稀疏。在它们的两侧,两片稻田像“格子”一样蔓延出去,每个格子都呈现出青黄有差、高低各异的不同性状。不久后的秋季,这批“中国天稻”的后代将在实验室里开始育秧,并被移栽到大田里;未来几年,它们会在广东的土地上继续自己的世代繁衍,纯化优良性状,有望成为 100% 中国原创的水稻新品种。 将飞往月球的"游隼"离子阱质谱仪已交付给NASA一台即将飞往月球的新仪器已经交付给美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心。“游隼”离子阱质谱仪(PITMS)由美国宇航局戈达德的首席研究员Barbara Cohen博士领导研发,是与欧洲航天局、开放大学和英国的RAL空间公司合作建造和测试的,并在6月底交付给美国宇航局戈达德太空研究所。该仪器将探索可能由太阳风在表面产生的水分子在月球表面升温时,在月球日的晴朗部分如何释放和移动。PITMS将由Astrobotic公司运送到月球,该公司是NASA商业月球载荷服务(CLPS)计划的合同公司之一。Artemis重返月球计划中,商业公司将在美国宇航局的Artemis计划中向月球运送数十种新的仪器和技术实验品,任务包括机器人和人类在月球上及其周围的探索,这将为人类的下一个巨大飞跃--将宇航员送往火星--做好准备。 ![]() 承载25吨 中国空间站机械臂到底有多牛?1分钟看懂中国的空间站现在已经有天和号核心舱、神州十二号飞船在轨了,还有聂海胜、刘伯明、杨洪波三位航天员,他们将在太空中呆上三个月,前不久成功出舱,其中一个重要任务就是安装机械臂。没错,这次天和号核心舱上有个国内研发的一对大型机械臂,是我国首个具有七个自由度的机械臂,从而在太空可以实现类似人类手臂的运动能力。21所专家说,这是对人类手臂的最真实还原,是我国目前智能程度最高、难度最大、系统最复杂的空间智能制造系统,最大承载能力25吨。这个机械臂有多牛,今天中国载人航天工程网官方微博@载人航天小喇叭发了个1分钟的视频,介绍了这个机械臂的作用。此前介绍称,机械臂具备舱体爬行功能,并实现舱外状态监视。当机械臂转位实验舱时,可开展空间站建造任务。此外,机械臂可捕获来访悬停飞行器、转移货运飞船载荷、进行空间站舱表状态检查、辅助航天员出舱活动,并可与实验舱实现机械臂级联组合。 ![]() ![]() ![]() Science视频号 ![]() 按此关注微信视频号 Science科学 了解未知 开启认知 ![]() 按此关注中文公众号 Science科学英语平台 THE SCIENCE OF EVERYTHING ![]() 按此关注英文公众号 TechEdge 科技 点亮未来 ![]() 按此关注中文公众号 ![]() ◢ 豁然开朗请打赏 ◣ ![]() 分享“票圈”,逢考必过,点亮“在看”SCI录用率提高18% ![]() |
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