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 科学家破解超新星“失踪”之谜科学家们已经对宇宙中应该有多少颗超新星或爆炸的恒星进行了预测，但是光学望远镜（比如哈勃太空望远镜）并没有在遥远的宇宙中观测到预期的那么多超新星。发表在《皇家天文学会月刊》上的一项研究为这种差异提供了一个解释，它与尘埃云有关。  超新星往往是一个大的、明亮的事件，通常发生在一颗恒星的寿命结束时。来自美国宇航局（NASA）“退役”的斯皮策太空望远镜的数据帮助研究人员发现了潜伏在气体尘埃的星系中的五颗先前未知的超新星。“斯皮策的这些结果表明，我们长期以来依赖的检测超新星的光学调查错过了宇宙中发生的多达一半的恒星爆炸，”研究主要作者Ori Fox在NASA周三的一份声明中说。“这是一个非常好的消息，我们用斯皮策观测到的超新星的数量在统计学上与理论预测一致。”在斯皮策研究中发现的爆炸恒星都有类似的结局。NASA表示：“随着它们‘变老’，它们的核心充满了铁，这些大的恒星不能再产生足够的能量来承受它们自身的重力，它们的核心突然灾难性地坍塌。”该航天局将这些恒星的“终结游戏”描述为 “将自己炸成碎片”。隐藏的超新星的发现将给下一代的红外太空望远镜--比如即将到来的詹姆斯·韦伯太空望远镜--在扫描宇宙的时候提供一些可以寻找的东西。在经过近17年的工作后，NASA于2020年年初让斯皮策望远镜“退役”。超新星代表着恒星的死亡，但它们可以帮助科学家了解恒星的诞生。“如果你掌握了有多少恒星正在形成，那么你就可以预测有多少恒星会爆炸，”Fox说。“或者，反过来说，如果你掌握了有多少恒星在爆炸，你就可以预测有多少恒星在形成。理解这种关系对天体物理学的许多研究领域至关重要。” NASA“好奇号”探测器在火星上发现“极其古怪”的岩石拱门我们通常惊叹于地球上的大型天然岩石拱门。现在科学家在火星上也发现了一个小小的版本。美国宇航局（NASA）的 “好奇号”漫游车拍摄到了一个纹理怪异的岩层，它在红色星球上抵抗着风和侵蚀的力量。  “好奇号”正在探索盖尔陨石坑，这里有一座令人印象深刻的山——夏普山。上周，该漫游车拍摄了一些关于这个小型拱门的特写照，公民科学家Kevin Gill将这些图像拼成了一张拼接图。NASA行星地质学家Abigail Fraeman在一份漫游车任务更新中把这一景象描述为 “一个有趣的岩石纹理的极古怪图像”。Fraeman说：“我继续被我们看到的纹理所迷惑，特别是普遍存在的从基岩中探出的厘米大小的凸起和肿块。”“好奇号”目前正在检查 “含粘土单元”（富含粘土矿物的区域）和 “含硫酸盐单元”（石膏和泻盐是硫酸盐的例子）之间的一个过渡区。这两个区域都暗示了该地区过去可能有水，并引起了调查火星是否曾经适合微生物生命居住的科学家的兴趣。拱形图像的视场只有大约6.5英寸（16.5厘米），所以这意味着整个结构的范围相当小。根据行星地质学家Michelle Minitti的说法，这个精致的拱门可能是由抗侵蚀的材料构成的。盖尔陨石坑是一个多尘多风的地方，岩石景观显示了这种迹象。  火星地质学家Gwénaël Caravaca在Twitter上对这个拱门发表评论，说可以看到它像一条蛇、角或一个DNA菌株。在随机物体中看到熟悉的形状是火星迷最喜欢的消遣方式。“好奇号”自2012年以来一直在探索盖尔陨石坑。拱门显示，当这辆漫游车沿着夏普山的底部前进时，仍有许多视觉和地质方面的奇迹有待发掘。  NASA正在为首次前往特洛依群小行星的发射任务做最后准备当地时间7月30日周五，NASA第一艘探索特洛依群小行星(Trojan asteroids)的航天器抵达了位于佛罗里达州的肯尼迪航天中心(KSC)。现在它在Astrotech附近的一间洁净室里准备为10月份的发射做最后准备。  此次任务的发射周期为23天，从10月16日开始。“露西号(Lucy)”将接受最后的测试和燃料补给，然后被转移到卡纳维拉尔角太空部队站的发射台。“新冠病毒大流行要求我们重新设计组装、集成和测试的方式，”位于马里兰州Greenbelt的NASA戈达德太空飞行中心露西项目经理Donya Douglas-Bradshaw说道，“当我想到一年前这个项目所处的位置及我们所面临的挑战时，我为整个团队感到无比自豪。飞船安全抵达KSC是对团队成员及其家人所表现出的牺牲和奉献的证明。”“露西号”任务是首次探索被称为特洛依群小行星的各种小天体的太空任务。这些小天体是我们早期太阳系的残留物，现在被困在跟巨大行星木星相关的稳定轨道上并形成了两个“群”在木星围绕太阳的轨道上。这些轨道聚集在引力平衡的稳定点周围，即拉格朗日点。  在为期12年的主要任务中，“露西号”将探索破纪录数量的小行星飞过一个主带小行星和7个特洛伊小行星。“露西号”还将利用三个地球引力协助到达特洛伊群并完成这些目标会面。据悉，这艘飞船是由美国空军C-17运输机从科罗拉多州奥罗拉的巴克利太空部队基地运送来的。洛克希德·马丁太空公司在其科罗拉多州利特尔顿的设施中设计并建造了这艘飞船。洛克希德·马丁露西公司项目经理Rich Lipe表示：“将这艘飞船送到发射地点需要大量的协调和仔细的计划，我为这个团队感到骄傲，他们不知疲倦地工作、熬过了一场全球大流行病，从而让我们走到了这一刻。”周末，该团队将飞船从集装箱转移到Astrotech洁净室并进行了船后检查，确认“露西号”抵达时状态良好。现在，飞船已经准备好开始最后一轮测试和发射前检查--包括软件测试、仪器和动力功能测试、推进剂负载测试、通信测试和飞船自检。“很难相信，经过7年多的努力，我们终于来到了这里，”“露西号”首席研究员、科罗拉多州博尔德市西南研究所的Hal Levison说道，“如果没有一支极具天赋和敬业精神的团队，我们不可能成功。现在是把‘露西号’带到天空的时候了，这样它就可以提供关于我们行星系统起源的革命性科学。” NASA火星直升机在Jezero环形山发现了带有“奇怪线条”的岩石NASA的“机智号(Ingenuity)”直升机正在准备进行第11次飞行，据悉，最快可能会在美国当地时间周三晚进行。这是一次相当简单的搬迁飞行，所以预计不会像上次飞行那样引人注目。“机智号”团队仍在仔细研究旋翼飞机在那次飞行中拍摄的图像，其中有一些值得注意的岩石。  “机智号”正在为它的地面同伴毅力号（Perseverance）漫游车充当景观探测员。直升机观察了一个被称为Raised Ridges的区域。Raised Ridges上的一些岩石引起了“毅力号”科学小组成员Kevin Hand的注意，他一直在查看3D版本的视图。“如果你仔细观察，你可以看到几块岩石的表面上有一些奇怪的线条。这些特征仅仅是由风和灰尘吹过岩石形成的吗？还是这些特征说明了水的存在？我们还不知道，”Hand在周三NASA的一份声明中说道。“毅力号”降落在现在一个已经干涸的湖床--Jezero环形山，那里被认为是寻找古代微生物生命迹象的完美地点。科学家们急切地想要更仔细地观察那些可能跟这颗红色星球的水历史有关的岩石。截止到目前，“机智号”已经取得了巨大的成功。它代表了在另一个星球上的第一次动力、受控飞行，现在已经成为“毅力号”的助手。该团队正在评估是否要将漫游者送往Raised Ridge进行为期多日的旅行以钻取岩石或沉积物样本。来自Ingeuity的图像将有助于指导探测器的任务。“毅力号”项目的副科学家Ken Williford指出：““机智号”的这些空中预览提供了可操作的数据，从而使我们能够减少选择并继续在火星上探索我们的角落。” 监督机构回应蓝色起源投诉 NASA解释SpaceX登月方案更具灵活性总部位于华盛顿州肯特的航空航天发射服务提供商蓝色起源（Blue Origin），一直想要从 SpaceX 那里抢到 NASA 的登月合同。今年 4 月，美国宇航局选择了 SpaceX 作为该机构载人着陆系统（HLS）的唯一供应商。随后与该公司竞标 HLS 合同的蓝色起源和 Dynetics 都向美国政府问责局（GAO）提出了异议，声称相关流程违反了 NASA 自己的指导方针。  月球轨道综合着陆器（ILV）渲染图（图自：Blue Origin）在上周的一项裁决中，GAO 驳回了这项投诉，但蓝色起源依然要求国会为 HLS 计划提供一个冗余的供应商。据悉，在 NASA 将 HLS 合同授予 SpaceX 之前，该机构曾计划选择两家供应商，以确保波音的太空发射系统（SLS）将 Artemis 送入太空后，不会因为一家供应商的问题而导致无法顺利完成后续任务。遗憾的是，据 NASA 人类探索运营与任务局副局长 Kathy Leuders 女士所述，该机构最终因为预算限制，而只选择了 SpaceX 这一家提供商。不过作为决定的一部分，NASA 还与 SpaceX 展开了修改后的谈判，允许该公司调整报价、以照顾该机构有限的资金。  即便如此，蓝色起源还是继续向 GAO 提出了抗议。好消息是，监督机构指出，尽管 NASA 有权仅选择一家供应商，但允许 SpaceX 修改报价的决定仍不同寻常。另一方面，在 GAO 看来，此举仍不足以影响该机构决策过程的竞争性和公平性。对此，蓝色起源在网站上对比了两家公司的方案，直言 SpaceX 的星舰（Starship）飞船，较其综合着陆器（ILV）对宇航员的风险要大得多。主要理由是星舰几乎是 ILV 的四倍高度，这增加了宇航员的紧急撤离时的风险。此外由于需要在近地轨道上补充燃料，将星舰送上月球需要 10 多次地球发射来提供支撑。相比之下，ILV 仅需 3 次。  SpaceX 星舰新渲染图，展示了升级后的太阳能电池板设计。NASA 在回应中承认了 SpaceX 着陆器的大尺寸，增加了飞行器舱外设计的复杂性。与此同时，Kathy Leuders 女士认为 SpaceX 的方案仍具有积极的一面，且可在设计上克服相关缺点。比如 SpaceX 的大质量往返交付能力，以及在有效载荷的质量和体积分配方面的科学性，这两者都远远超过了 NASA 的初始需求。此外她注意到 SpaceX 能够通过质量边际的灵活性，来进一步增强这些能力。 回顾欧空局宇航员Thomas Pesquet在国际空间站的100天太空科学活动欧空局宇航员Thomas Pesquet在他的第二次任务中回顾他在国际空间站上的前100天时说：“我发现它每天都很神奇，但也有很多例行公事。”托马斯目前总共在太空中记录了296天的太空科学活动。   “魔法”和常规这种“魔法”有不同的形式：Thomas第一次乘坐SpaceX载人龙飞船，在外太空进行了超过20个小时的三次太空行走，记录不断变化的地球景象；以及与他的其他机组人员的友谊--包括第一次在太空举行的“奥林匹克运动会”。  在执行Alpha任务的短短三个多月里，Thomas见证了七个航天器的到来和离去，有20年历史的Pirs模块舱永远离开了，还有带着一个非常特别的乘客--欧洲机械臂的“科学号”（Nauka）的到来。  常规归结为科学--重复是任何研究的一部分，太空也不例外。Thomas的任务已经过半，他已经进行多项欧洲和国际的微重力实验。由于Thomas相当忙碌，在地面支持任务的科学家们帮助从他的日程表上的200多项调查中挑选出一些实验，其中有40项欧洲的。  握力和抓力Thomas在太空中的第一个大规模欧洲实验是一个熟悉的实验：他早在2017年就建立了 "抓握 "设备。四年过去了，他正通过佩戴虚拟现实头盔和抓取物体，同时运动追踪器记录他的手臂运动和速度来亲自运行这些实验。  握力和抓力是两个神经科学实验，研究我们的大脑在抓取或操纵物体时如何考虑到微重力。这些研究有助于确定保持我们平衡的前庭系统的工作原理。肌肉张力与肌张力宇航员在太空中经历了肌肉的衰弱。Myotones实验通过空间站上的一个非侵入性的便携式设备监测宇航员的肌肉张力、僵硬度和弹性。Thomas与美国宇航局宇航员Megan MacArthur一起完成了前两次科学实验。共有12名宇航员将参与其中，以确定最佳对策并改善许多受肌肉紧张影响的人的生活。  稳定的气泡与Foam-Coarsening在地球上观察泡沫是很棘手的，因为气体和液体的混合物很快就开始变化。重力将气泡之间的液体往下拉，泡沫开始塌陷回到液体状态。但是在太空中，泡沫更加稳定，因为液体不会在失重状态下流失。Foam-Coarsening 实验深入研究了泡沫在地球上更好的应用，如改进食品生产、飞机的轻质结构或医院的放射学设备。  超声波镊子和 PiloteThomas上周进行了一项实验，研究利用声学来操纵物体。超声镊子实验的目的是测试在没有任何物理互动的情况下移动物体的原理。声学镊子可用于清除肾结石或提供有针对性的药物。Thomas和Megan正在法国国家空间研究中心提议的欧洲哥伦布实验室中进行Pilote实验的会议。他们必须虚拟地引导一架无人机通过障碍物，并用机械臂抓取一个航天器。Pilote的结果将有助于提高宇航员的机器人技能，不仅在空间站，而且在月球和火星表面操作漫游车。  100天的地面支持这些实验中的大多数都是由欧洲各地的用户支持和操作中心从地面上密切关注的。幕后团队在出现异常的情况下实时协助宇航员，并监测实验的进展。他们共同为Thomas的任务成功而努力。微型卫星活动和空间操作援助中心（CADMOS）是法国航天局（CNES）的载人航天部门，是分布在欧洲的用户支持操作中心之一。这些中心支持欧洲在国际空间站上的活动和实验。  Thomas于2021年4月24日返回国际空间站，乘坐从佛罗里达州发射的SpaceX载人龙飞船进入太空。这次旅行历时23小时，Thomas在太空舱内拍摄了一系列图片，并通过社交媒体分享。 天文学家正研究一颗向银河系边缘急速移动的怪异恒星碎片天文学家们目前正在研究被称为LP 40-365的恒星。它是一种会快速移动的恒星，是一颗在大规模超新星爆炸中幸存下来的巨大白矮星的残余物，仍然被爆炸的力量推动着前进。这颗恒星目前距离地球约2000光年，正朝着银河系的边缘急速前进。天文学家说，这颗恒星的速度如此之快，几乎可以肯定它将离开银河系。据估计，LP 40-365的速度几乎达到每小时200万英里。研究人员指出，该星体经历了部分超新星爆炸还能够幸存下来，至少在目前看来是独一无二的。  只是在过去几年中，天文学家才开始认为这种类型的恒星可能存在。LP 40-365被描述为 "恒星碎片"，像它这样的物体可以让人们了解过去在类似灾难中幸存的其他恒星。研究人员利用哈勃太空望远镜和过渡期系外行星调查卫星的数据分析了这颗星。利用来自这两个望远镜的各种数据，研究人员和该项目的合作者发现，LP 40-365不仅在离开我们的银河系的路上，而且在离开的路上还会旋转。研究人员进行了调查，以确定为什么这颗恒星在离开银河系的时候会在亮和暗的形态间转换。最简单的解释是，这颗恒星每九个小时旋转一次，对于一个从超新星爆炸中幸存下来的恒星碎片来说，每9小时的旋转速度被认为是相对缓慢的。当白矮星的质量太大，无法支撑自己时就会变成超新星，导致大规模爆炸。基于相对缓慢的旋转，研究人员确信LP 40-365是来自恒星的碎片，该恒星在从其双星伙伴那里获得过多的质量后自我毁灭了。 新理论解释了红色超巨星 "参宿四"的神秘黯淡现象参宿四（α Orionis）是位于猎户座肩部的一颗明亮的赤色恒星，在夜空中可以用肉眼看到。从2019年10月到2020年3月，参宿四表现出神秘的暗淡，吸引了天文学家和公众的注意力和想象力。虽然是一颗变星，表现出周期性的、有时不规则的光线变化，但这次变暗是过去50年中观察到的最重要的一次：它变暗了2.5倍以上，这甚至可以通过肉眼在夜空中注意到。  世界各地的天文学家已经提出了几种可能的原因：超新星爆炸的前期，遮蔽的尘埃，或者恒星光球的变化。由中国科学院国家天文台赵刚教授领导的一项新研究揭示了参宿四神秘变暗的本质，来自山东大学和密苏里大学（美国）的科学家也加入了这项研究。这项研究发表在今天（2021年8月5日）的《自然通讯》上。  猎户座是夜空中近红外波长范围内最亮的恒星。这是调查像参宿四这样的红色超巨星的最合适的波长范围。研究小组调查了2020年1月31日、3月19日、4月4日和4月6日在山东大学威海天文台获得的参宿四的高分辨率近红外光谱，涵盖了调光和调光后的阶段。研究小组开发了一种特殊的技术来确定红超星的有效温度。"我们的方法是基于对恒星光谱中氧化钛（TiO）和氰化物（CN）分子线的测量。一颗恒星越冷，这些分子就越能在其大气中形成和存活，分子线在恒星光谱中就越强。"这项研究的第一作者Sofya Alexeeva博士说："在一个更热的大气层中，这些分子很容易解离，不能生存。""我们已经发现，在其亮度最低的时候，2020年1月31日，参宿四的有效温度是3476开尔文。然而，在它恢复亮度之后，在2020年4月6日，有效温度是3646开尔文。索菲亚-阿列克谢耶娃博士说："有效温度变化了170K，足以解释这种神秘的暗淡。"什么会导致温度下降170K？它可能是由参宿四表面上的一个大的暗星斑引起的。红超星上存在的斑点是一个众所周知的现象。这些斑点很可能是对流或冷对流单元的结果，人们普遍认为这类恒星中存在着这种现象。这一发现让我们深入了解了红色超巨星的性质，它们是宇宙中重元素富集的主要贡献者。 一枚玻璃样本有助于解决一个谜团：月球是否曾经拥有过磁场？在嫦娥五号月球样本返回地球之前，全世界的研究人员研究的所有月球样本几乎都是在阿波罗时代收集的。下图中看到的月球样本是由阿波罗16号在1972年收集的。这些样本是月球玻璃，由罗切斯特大学的科学家进行了测试。  包括罗切斯特大学以及其他几个机构的研究人员发表的论文报告了关于影响未来可能在月球上发现的资源类型的一个主要因素的发现。具体来说，研究的重点是月球在其历史上的任何时候是否有过长效的磁屏蔽。该小组的研究结果与一些长期存在的关于月球的假设相矛盾。研究的第一作者John Tarduno说，这些发现代表了月球磁场的一个新范式。月球现在没有磁屏蔽，但是它在过去的某个时候是否有磁屏蔽一直是争论的焦点。Tarduno说，自阿波罗任务以来，一直有一种想法，即月球在大约37亿年前有一个强大的磁场，甚至比地球的磁场还要强大。月球有一个磁屏蔽的想法是基于20世纪70年代收集的初始数据集，包括对阿波罗任务期间收集的样本的分析。分析显示，这些样本具有磁化作用，这被认为是由地球动力的存在引起的。然而，月球的核心很小，而且很难驱动那种磁场。以前的那些实验也不是使用加热实验进行的；他们使用了其他可能无法准确记录磁场的技术。在新的研究中，研究人员测试了以前阿波罗任务期间收集的玻璃样品，使用二氧化碳激光器对月球样品进行短时间的加热，这种方法使他们能够避免改变样品。然后，他们使用极其敏感的超导磁力计，更准确地测量样品产生的磁信号。研究小组确定，样品中的磁化可能是来自陨石或彗星等物体的撞击，而不是来自磁屏蔽存在的磁化结果。 美国NASA PUNCH任务将在2023年进行 将全面了解日冕和太阳风美国西南研究院正在领导PUNCH，这是美国NASA一项小型探索者任务，它将让科学家全面了解太阳日冕，即日全食期间可见的外层大气，以及充满太阳系的太阳风。2021年7月23日，PUNCH任务取得了一个重要的里程碑，通过了美国NASA的最新审查，进入了最后的任务设计阶段，新的发射日期定在2023年10月。通过PUNCH任务，科学家终于能够直接看到太阳与在地球上产生空间天气的太阳风之间的联系。为了做到这一点，NASA正在建造卫星和四台照相机，用来拍摄由星际空间中自由电子反射的非常微弱的太阳光。PUNCH由四个手提箱大小的地球轨道卫星组成，它们将研究太阳的外层大气，日冕，以及日冕如何加速成为充满太阳系的太阳风。PUNCH拍摄的图像将提供前所未有的细节，提供的测量结果将弥补日冕和太阳风的远程图像与太阳风直接现场测量之间长期存在的差距。PUNCH还将通过利用光从电子上散射的方式，提供关于这一区域的突破性三维信息。  PUNCH数据将使科学家们能够回答有关太阳大气层如何成为太阳风的问题，太阳风中的结构是如何产生的，以及被称为日冕物质抛射的大型磁爆炸如何在阳太系中传播。这些信息可以为太阳如何驱动整个太阳系的庞大空间天气系统提供新的启示，这可能会影响地球和太空中的宇航员和采用的相关技术。随着审查成功，PUNCH现在进入了任务设计和仪器制造的最后阶段。然后，这四个卫星将在2023年10月的发射准备目标之前进行最后的组装和测试。在地球上，我们可以在日全食期间看到太阳的日冕。通过创造一个人工日食，PUNCH将持续对日冕上部和太阳风进行成像，并以非凡的细节和覆盖面追踪日冕物质抛射。   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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