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【天文宇宙】“五星连珠”震撼实拍错过再等19年;科学家破解银河宇宙射线中的高能重元素之谜

2021-8-21 00:27| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 44673| 评论: 0

摘要: ▼“五星连珠”震撼实拍错过再等19年科学家破解银河宇宙射线中的高能重元素之谜科学家在欧卡托陨石坑发现矮行星谷神星冰壳的痕迹神舟十二号航天员聂海胜刘伯明开始第二次出舱活动FAA为火箭发射创企Astra本月底的首 ...

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“五星连珠”震撼实拍错过再等19年
科学家破解银河宇宙射线中的高能重元素之谜
科学家在欧卡托陨石坑发现矮行星谷神星冰壳的痕迹
神舟十二号航天员聂海胜刘伯明开始第二次出舱活动
FAA为火箭发射创企Astra本月底的首次商业轨道发射开监管绿灯
NASA分享詹姆斯韦伯太空望远镜海报：艺术风格拉满
Atlas彗星可能之前就已经穿过我们的太阳系了
低频阵列（LOFAR）望远镜网络带来前所未有的星系细节

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“五星连珠”震撼实拍错过再等19年

北半球三大流星雨之一的英仙座流星雨刚刚过去，“五星连珠”的盛景今晚绚烂苍穹，金、木、水、火、土五大行星同时出现在天空的同一方向，在古代被视为祥瑞之兆。难得的是，此次五星连珠不需要天文望远镜，人的肉眼就足以看清楚，当然要想看得真切，还是需要望远镜。来看看多位网友的实拍，感受一下这种无与伦比的震撼：

比较特别的是，本次五星连珠天象中，水星会在火星南边仅0.1°，视觉上几乎连在一起，行程所谓的“水火相融”景象。上次出现五星连珠，是2020年5月20日，而下一次出现五星连珠，根据测算要到2040年9月9日中午，也就是整整19年之后。而顶级的九星连珠，至少6000年才会出现一次，下次看到得等2149年12月10日。

科学家破解银河宇宙射线中的高能重元素之谜

科学家们利用美国西南研究院（SwRI）领导的磁层多尺度任务(MMS)的数据来解释银河宇宙射线（GCR）中存在的高能重元素。银河系宇宙射线是由快速移动的高能粒子组成的，大部分是称为质子的氢离子，是宇宙中最轻和最丰富的元素。科学家们长期以来一直在争论GCR中的微量重离子是如何被加速的。

垂死的恒星的超新星爆炸产生巨大的冲击波，在周围的空间传播，将其路径上的离子加速到非常高的能量，形成GCR。重离子如何被激发和加速是很重要的，因为它们影响了整个宇宙中质量的重新分配，对于形成更重的、化学上更复杂的元素是必不可少的。它们还影响到我们对天体物理结构的感知方式。“重离子被认为对传入的冲击波不敏感，因为它们的数量较少，而冲击能量绝大部分被占优势的质子所消耗。想象一下站在沙滩上，波浪移动你脚下的沙子，而你却留在原地，”SwRI的Hadi Madanian博士说，他是发表在《天体物理学杂志》上关于这项研究论文的主要作者。“然而，关于重离子在冲击条件下的行为的主流观点并不总是我们在对近地空间环境的高分辨率MMS观测中所看到的。”冲击现象也发生在近地环境中。太阳的磁场被超音速的太阳风带过行星际空间，太阳风被地球的磁层阻挡和转移，磁层是我们母星周围的保护“气泡”。这个相互作用的区域由于其弯曲的形状而被称为“弓形冲击”。地球的弓形震荡形成的规模比超新星震荡小得多。然而，在某些时候，这种小型冲击的条件与超新星残余物的条件相似。研究小组利用MMS航天器在弓形冲击的高分辨率原位测量，研究重离子是如何被加速的。"我们观察到弓形冲击附近磁场的强烈放大，这是一个与超新星残骸等强冲击有关的已知特性。然后我们分析了不同的离子种类在遇到弓形冲击时是如何表现的，"Madanian说。"我们发现，这些增强的场明显地改变了重离子的轨迹，将它们重新导向冲击的加速区。"虽然这种行为没有预期会发生在重离子上，但研究小组在α粒子中发现了这个过程的直接证据，这些氦离子的质量是质子的四倍，电荷是质子的两倍。"MMS 观测的卓越分辨率让我们对冲击波如何激发重元素有更清晰的了解。我们将能够利用这种新的理解来改进我们在天体物理冲击下宇宙射线加速的计算机模型，"这篇论文的共同作者、伦敦玛丽女王大学的数学和天文学教授David Burgess说。“新的发现对宇宙射线的组成和观察到的天体物理结构的辐射光谱有重大影响。”https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ac0aee

科学家在欧卡托陨石坑发现矮行星谷神星冰壳的痕迹

行星科学研究所（PSI）高级科学家Tom Prettyman领导的一项新研究称，矮行星谷神星上欧卡托（Occator）陨石坑的氢气分布异常，揭示了冰壳的痕迹。

这些证据来自于美国宇航局“黎明号”探测器上的伽马射线和中子探测器（GRaND）获得的数据。Prettyman说，欧卡托附近氢气浓度的详细地图是从椭圆轨道的观测中得出的，在最后的任务阶段，椭圆轨道使航天器非常接近表面。这篇题为"通过撞击谷神星富含挥发性的地壳补充近地表的水冰：黎明号的伽马射线和中子探测器的观测"发表在《地球物理研究通讯》上。PSI的科学家Yuki Yamashita, Norbert Schorghofer, Carle Pieters和Hanna Sizemore是研究的共同作者。论文指出，GRaND的中子光谱仪在欧卡托表面的最外层一米处发现了高浓度的氢，这是一个直径为92公里（57英里）的大型陨石坑。该论文认为，过量的氢是以水冰的形式存在的。研究结果证实，谷神星的外壳富含冰，而且水冰可以在无空气的冰体上的撞击喷出物中生存。这些数据意味着大型撞击对近地表冰分布的部分控制，并提供了对地表年龄和岩浆热物理特性的约束。“我们认为，在欧卡托形成后的大约2000万年里，冰在浅层地下存活。氢的全球分布和大陨石坑的模式之间的相似性表明撞击过程将冰送到了谷神星其他地方的表面。”Prettyman说：“这个过程伴随着阳光对表面的加热所引起的冰的升华而流失。”“形成欧卡托的撞击将挖掘出深达10公里（约6英里）的地壳物质。因此，观察到的陨石坑和喷射物毯内氢气浓度的提高支持了我们的解释，即地壳是富含冰的。”Prettyman说：“这些发现加强了正在形成的共识，即谷神星是一个分化的天体，其中冰与岩石分离，形成一个冰冷的外壳和地壳下的海洋。”“更小的、富含水的天体，包括碳质软石陨石的母体，可能没有经历过分化。因此，这些发现可能对大大小小的冰体的进化有影响，”Prettyman说。“更广泛地说，作为一个海洋世界，谷神星可能是可居住的，因此是未来任务的一个有吸引力的目标。”

神舟十二号航天员聂海胜刘伯明开始第二次出舱活动

自6月17日顺利进驻天和核心舱以来，神州十二号航天员乘组在轨工作生活已满2个月，并于7月4日开展了首次出舱活动，完满达到了阶段性工作目标。目前，航天员乘组状态良好，核心舱组合体运行稳定，于8月20日执行第二次出舱活动。据中国载人航天工程办公室消息，北京时间今天8时38分，航天员聂海胜成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门，截至10时12分，航天员聂海胜、航天员刘伯明身着中国自主研制的新一代“飞天”舱外航天服，已先后从天和核心舱节点舱成功出舱，并已完成在机械臂上安装脚限位器和舱外工作台等工作，后续将在机械臂支持下，相互配合开展空间站舱外有关设备安装等作业。期间，在舱内的航天员汤洪波配合支持两名出舱航天员开展舱外操作。根据任务安排，第二次出舱活动将抬升一个全景相机，安装一套扩展泵组，为后续空间站扩展舱段做好准备。

一个多月前，神舟十二号航天员乘组圆满完成空间站阶段首次出舱活动全部既定任务。北京时间2021年7月4日14时57分，经过约7小时的舱外工作，神舟十二号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动期间全部既定任务，航天员刘伯明、汤洪波安全返回天和核心舱，标志着我国空间站阶段航天员首次出舱活动取得圆满成功。这是继2008年神舟七号载人飞行任务后，中国航天员再次实施的空间出舱活动，也是空间站阶段中国航天员的首次空间出舱活动。此次出舱活动，天地间大力协同、舱内外密切配合，圆满完成了舱外活动相关设备组装、全景相机抬升等任务，首次检验了我国新一代舱外航天服的功能性能，首次检验了航天员与机械臂协同工作的能力及出舱活动相关支持设备的可靠性与安全性，为空间站后续出舱活动的顺利实施奠定了重要基础。

FAA为火箭发射创企Astra本月底的首次商业轨道发射开监管绿灯

火箭发射初创公司Astra已经获得了美国联邦航空管理局（FAA）的关键许可，为该公司在本月底的首次商业轨道发射开了绿灯。

Astra首席执行官Chris Kemp周四在Twitter上发布了这一消息，并补充说，通过FAA的发射运营商许可证的有效期到2026年。该公司发言人告诉TechCrunch，新的许可证是对公司以前的发射许可证的修改，适用于公司当前版本的火箭。

该许可证已公布在FAA的网站上，授权Astra公司从该公司位于阿拉斯加科迪亚克的太平洋太空港综合体的发射台上进行火箭v3的发射。它将于2026年3月9日到期。这为Astra公司在8月27日为美国空军进行演示任务，以及计划在今年晚些时候进行的第二次发射扫清了道路。今年被证明是Astra的重要一年。除了在8月27日进行首次商业轨道发射外，该公司还开始在纳斯达克上市，股票代码为"ASTR"。该公司在以21亿美元的预估企业价值与特殊目的收购公司Holicity合并后首次亮相。今年夏天早些时候，Astra还收购了空间推进公司Apollo Fusion。这次收购可能暗示了Astra公司对未来发射的想法，因为电力推进系统对于将物体从低轨道移到高轨道很有用。

NASA分享詹姆斯韦伯太空望远镜海报：艺术风格拉满

作为一个长期项目，詹姆斯·韦伯太空望远镜已经历多次延期。假如一切顺利，NASA 将于将于今年晚些时候，正式将 James Webb 太空望远镜送入轨道。不过今天，美国宇航局（NASA）已经发布了一张以詹姆斯·韦伯太空望远镜为主题的新海报，可知其具有浓厚的艺术气息。与此前分享的系列海报一样，NASA 允许任何人下载、打印、并张贴。

（来自：NASA 官网）与哈勃太空望远镜相比，詹姆斯·韦伯太空望远镜将部署于类似的轨道环境，但集成了百倍于前者的先进功能。NASA 将该项目称作一个“技术奇迹”，因为它能够收集传播时间几乎与宇宙年龄几乎一样长的光。詹姆斯·韦伯的这项特性，为天文学家们研究大爆炸不久后的宇宙星系形成等潜在场景开辟了新的可能。在红外功能的加持下，詹姆斯·韦伯能够透过太空尘埃云进行观察。此外由于功率巨大，这台太空望远镜还能够寻找水蒸气特征，进而提升 NASA 寻找和研究类地系外行星的能力。

Atlas彗星可能之前就已经穿过我们的太阳系了

天文学家在2020年初首次注意到一颗名为阿特拉斯（Atlas C/2019 Y4）的彗星。它首先被夏威夷大学运营的小行星地面撞击警报系统探测到。这颗小行星在2020年中期被探测到，因为主彗星在那时解体成更小的冰块。

一项新的研究利用美国宇航局哈勃太空望远镜的观测对阿特拉斯彗星进行了调查。该研究发现阿特拉斯是5000年前访问内太阳系的一颗古老彗星的碎片，这是因为阿特拉斯遵循与1844年看到的一颗彗星相同的轨道路径，但它却不是同一颗彗星。按照相同的轨道路径，天文学家能够确定阿特拉斯和1844年看到的那颗彗星可能源自同一颗在许多世纪前解体的母彗星。阿特拉斯有些奇怪，它解体时离太阳的距离比几千年前的母彗星要远得多。天文学家们想知道，如果阿特拉斯在离太阳这么远的地方解体，那么母彗星是如何在过去非常接近太阳的情况下生存下来的。天文学家认为，母彗星在5000年前在距离太阳2300万英里范围内经过。这将使它比水星更接近太阳，这意味着在石器时代结束时的那段日子，散布在地球上的文明都能看到它。观察阿特拉斯的碎片有助于天文学家进一步了解其母体的构造。经过深入的分析，天文学家确定，一个阿特拉斯碎片在几天内就瓦解了，而另一个大的碎片则存活了几个星期。研究小组说，这表明彗星核的一部分比彗星的其他部分要强。天文学家认为，一种可能性是喷出的物质可能使阿特拉斯旋转得如此之快，以至于离心力将彗星撕裂。它早期消亡的另一种可能性是一种被称为超挥发性冰块的现象，它在表面以下爆炸，将彗星撕碎。美国宇航局指出，阿特拉斯的幸存兄弟姐妹直到50世纪才会回到我们的太阳系。

低频阵列（LOFAR）望远镜网络带来前所未有的星系细节

天文学家发布了一些极其详细和美丽的遥远星系的图像，这些图像提供了过去在这些星系的图像中没有看到的细节。虽然这些图像看起来当然很美，但它们令人难以置信的细节让天文学家更有兴趣深入了解星系的工作原理。

这些观测是利用低频阵列（LOFAR）进行的，这是地球上最大的低频射电望远镜网络。LOFAR由位于欧洲各地的高达7万个天线组成。该阵列使用无线电干涉测量法，使其能够进行一些可能的最敏感的无线电观测。
最近分享的来自LOFAR的图像的令人难以置信的分辨率是由于使用了整个阵列，而标准的LOFAR阵列通常只依赖位于荷兰的天线。使用整个阵列有效地使观测使用了一个宽约2000公里的望远镜孔径，而不是典型的120公里的大小。通过利用完整的LOFAR阵列，射电天文学家可以提供20倍于通常所见分辨率的图像。利用射电阵列收集的数据，天文学家们发表了九篇不同的论文，这些数据是由居住在被观测星系中心的活跃超大质量黑洞射入银河系空间的相对论粒子射流。

这些粒子射流不能在光学波长中看到，但在红外线中会发出明亮的光芒。一个活跃的黑洞周围的区域是非常活跃的，物质形成了一个吸积盘，像水在下水道中旋转一样围绕着黑洞。科学家们承认，对于产生粒子喷流的过程，天文学界还有很多不了解的地方。LOFAR收集的新数据将帮助科学家了解更多关于这一现象的信息。其中一个被分析的星系被称为3C 293，具有巨大的射电裂片，表明这个超大质量黑洞至少有一个休眠阶段。