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【天文宇宙】科学家对恒星形成元素的缓慢中子俘获过程展开了深入研究;NASA分享“机智号”在迄今最具挑战性的火星飞行中拍摄的照片

2021-8-12 09:38| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 48419| 评论: 0

摘要: ▼科学家对恒星形成元素的缓慢中子俘获过程展开了深入研究NASA分享“机智号”在迄今最具挑战性的火星飞行中拍摄的照片土耳其大火冒滚滚浓烟:哨兵3卫星图像清晰可见天文学家对小行星表面温度进行了有史以来最高分辨 ...





  1. 科学家对恒星形成元素的缓慢中子俘获过程展开了深入研究


  2. NASA分享“机智号”在迄今最具挑战性的火星飞行中拍摄的照片


  3. 土耳其大火冒滚滚浓烟:哨兵3卫星图像清晰可见


  4. 天文学家对小行星表面温度进行了有史以来最高分辨率的测量


  5. 欧空局VLT研究围绕遥远恒星运行的岩质系外行星




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01

科学家对恒星形成元素的缓慢中子俘获过程展开了深入研究


缓慢的中子俘获(s 过程),是发生在恒星中的核合成过程之一。在其作用下,宇宙中大约一半的元素,都比铁(Fe)要重。科学家们指出,s 过程中设计的两个重要反应,就是氖-22(α,γ)和氖-22(α,中子)。期间富含中子的氖-22 会捕获 α 例子,从而产生处于激发态的镁-26,这意味着它获得了额外的能量。


接着若通过发射 γ 射线来释放能量,此时的产物是正常状态的镁-26 。若发射一个中子,则产出镁-25 。SCI Tech Daily 指出:氖-22(α,γ)和氖-22(α,中子)反应的速率,对 s 过程有着显着影响,进而影响硒、氪、铷、锶、锆等元素的丰度。为了进一步回答这个问题,科学家们还试图找到宇宙中的元素起源,结果发现答案极其复杂,因而需要结合多领域研究人员的共同努力、以及大量的实验数据。研究深入的部分话题,就是了解产生比铁还重的元素的具体过程。其中一些元素是通过恒星内部涉及中子俘获(s 过程)的特定核反应而形成的。


(传送门 - 1)然而中子本身是不稳定的,它需要不断地产生,才能为这一过程提供“助燃”。此时确定中子源反应的强度,就对理解该场景下的核合成过程显得至关重要了。氖-22(α,γ)镁-26、与氖-22(α,中子)镁-25 这两个反应,对 s 过程中的中子通量和很大影响。此类反应发生的概率,也是很难直接测得的,因为反应截面在与恒星核合成相关的能量下非常低。


(传送门 - 2)好消息是,在德克萨斯农工大学回旋加速器产生的氖-22 光束的帮助下,一支核物理学家团队想到了利用两套间接的方案来展开测量。其一是测量镁-26 最相关激发态发生 α 粒子衰变的可能性,另一项实验则涉及对相同激发态的中子 / γ 分支比例的直接测量。最后,结合上述研究,科学家们得出了一致的结论 —— 氖-22(α,中子)镁-25 反应发生的实际概率,只有业界普遍认为的 1/3 左右,这一发现显著改变了某些元素的 s 过程丰度。
02

NASA分享“机智号”在迄今最具挑战性的火星飞行中拍摄的照片


NASA的专家们近日利用“机智号(Ingenuity)”直升机在一次复杂火星飞行中拍摄的图像生成了一张立体3D照片,从而为人们提供了更动态的火星景观视图。这张照片显示了火星上一个特殊的地质特征,NASA称之为隆起的山脊Raised Ridges,其数据则是由“机智号”在7月下旬获取。

7月24日,“机智号”直升机在火星上进行了第十次也是迄今为止最复杂的飞行。在这次飞行中,直升机捕获了两幅图像,当它们结合在一起时,可以用来创建一个可以用红青色眼镜观看的立体3D照片。此次飞行共拍摄了10张彩色图像。

3D图像为Raised Ridges提供了更加动态和沉浸式的视角;这不仅让公众对另一颗行星有了独特的认识,还有助于专家们对该地区进行未来潜在的调查。NASA喷气推进实验室的科学家Kevin Hand谈到了这张照片,他说道:“在3D中,你几乎可以伸手触摸凸起的山脊。但除了其身临其境的美之外,这张照片还提供了大量的细节。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?只是我们还不知道。”NASA透露,“毅力号”小组可能会在Raised Ridges上钻取岩石或沉积物样本以作为寻找火星上过去生命证据的一部分。该机构指出,该地区的其他3D图像也已生成,其专家将在探测器可能访问该地点之前研究这些照片。
03

土耳其大火冒滚滚浓烟:哨兵3卫星图像清晰可见


哥白尼哨兵3任务于2021年7月30日拍摄的这张照片显示,土耳其南部海岸的几处大火中冒出滚滚浓烟。自上周以来,土耳其一直在跟致命的野火作战。周末期间,游客和当地居民不得不从博德鲁姆和马尔马里斯撤离,随着火势向海岸线蔓延,一些人乘船逃离。

欧洲东南部目前正在经历极端高温。据报道,今日希腊将创下47摄氏度的欧洲纪录。高温圆顶造成的热浪已经使许多地区的气温达到40摄氏度以上,气象学家预计这种天气将在本周持续下去,这将是自上世纪80年代以来最严重的热浪。西班牙、意大利和希腊也发生了大火,其中一些已经触发了哥白尼应急地图服务。该地图服务利用来自卫星的数据来帮助应对野火和洪水等灾害。
04

天文学家对小行星表面温度进行了有史以来最高分辨率的测量


智利的一个天文台已经成功地从地球上获得了对小行星表面温度的最高分辨率测量值。他们测量的小行星是Psyche,它是美国宇航局即将进行的一项任务的目标,并计划发射探测器在2026年造访Psyche,新的温度读数将提供对该小行星表面属性的更多细节。

从事这项研究的天文学家说,他们的表面温度测量技术是朝着解开这个不寻常物体的起源之谜迈出的一步。一些人认为,Psyche可能是一颗失败的原行星的核心。Psyche在小行星带中围绕太阳运行,这是地球和木星之间的一个空间区域。小行星带挤满了超过一百万个岩石体,直径从10米到946公里不等,Psyche是该带中最大的M型小行星,直径超过200公里,M型小行星被认为是富含金属的,可能是太阳系发展过程中解体的原行星的核心碎片。通常情况下,从地球上对这种小型和遥远的物体进行热观测在技术上是一个重大的挑战。这些观测依据测量物体自身发出的光,而不是从物体上反射的红外波长的太阳光,这种技术可以产生小行星的一像素图像,但这一像素就足以揭示出重要的信息。

天文学家可以利用这些信息来研究小行星的热惯性,也就是它在阳光下升温和在黑暗中降温的速度。低热惯性通常与灰尘层有关,而高热惯性可能表明表面有岩石。研究人员使用了智利的ALMA,这是一个由66个射电望远镜组成的阵列,以30公里的分辨率绘制了整个Psyche表面的热发射图,这意味着每个像素覆盖到的范围大约是30公里×30公里。这些数据被用来生成一个由大约50个像素组成的小行星的图像。该研究发现Psyche有一个异常致密的导电表面,与典型的小行星相比,它具有很高的热惯性。研究小组还发现,热辐射,也就是它所辐射的热量,只有典型小行星表面热惯性预期的60%,这些发现表明Psyche的表面可能有不低于30%的金属。
05

欧空局VLT研究围绕遥远恒星运行的岩质系外行星


天文学家们一直在使用欧洲南方天文台的甚大望远镜(VLT)来观测围绕一颗名为L 98-59的遥远恒星运行的系外行星。天文学家观察L 98-59系统是因为它和它的系外行星与内太阳系中的行星相似。观测所产生的一个有趣的发现是一颗质量为金星一半的岩石系外行星。

天文学家说,这是迄今为止用径向速度技术测量的最轻的系外行星。他们认为这颗行星可能在这颗恒星的宜居区运行,该系统行星有可能有一个大气层,可以保护和支持我们所知的生命,这个行星系统以其母星命名为L 98-59,并将成为未来研究系外行星大气层的观测目标。这颗恒星距离我们35光年,在宇宙范围内它算得上相当近。利用VLT,天文学家可以推断出其中三颗行星的内部或大气层中可能有水。据估计,离恒星最近的两颗行星可能是干燥的,但可能有少量的水。第三颗行星的水可能占其质量的30%,使其成为一个水世界,尽管没有地球那么丰富。研究小组还发现了以前在行星系统中没有发现的新的"隐藏"系外行星,他们已经发现了第四颗行星,并怀疑该系统中还有第五颗行星,而那第四颗行星被认为是在其表面可能存在包含液态水的区域。这项研究是一项技术上的突破,因为这是天文学家首次利用径向速度法确定该系统中最靠里的行星的质量只有金星的一半,这颗行星也是有史以来使用该技术测量的最轻的系外行星,该技术计算一颗恒星因其轨道行星的引力牵引而产生的摆动。







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