| y面对未知的宇宙， 人类永远是个好奇的孩子。  “不得了，天文知识增加了！”【第19期】 Q1： 吃葡萄不吐葡萄皮【提问】为什么说天文望远镜是时间机器，这个说法对吗？A： 长不看系列：受限于光速。 299792458m/s的光速很快，但也不是无限快，星光到达我们这里需要时间，可能需要几年、几百年，甚至是上亿万年才能达到地球。例如，某颗星星距离我们1000光年，那么此时我们所看到的这束星光就是1000年前发出来的，所以此情此景在我们看来，望远镜就像是个时光机器，即我们“穿越了”。  非也非也 / 电影《时光机器》 但这并不意味着你就可以靠着缩骨功钻进望远镜里企图回到过去改变未来（误）。但是为什么照镜子并没有看到更稚嫩（划掉）的自己呢？因为距离太短了，再加上视觉暂留（不是主要的），而光速太快了（主要的），这种时间延缓效应很难感受到。但在大一点的尺度范围内，它就会非常明显。比如你在月球玩游戏，服务器在地球，由于千万分之四光年的距离差（平均距离约为384400km），也就是光大约要走1.28秒，即使有弹哈农的手速，也是很难刀到的（叉腰）。 但转念一想，也许当我们已是耄耋之年时，从遥远的某星体看过来却还是在蹒跚学步的婴孩，世界真奇妙。  地月距离足以容纳太阳系的其他七大行星 / Reddit网站Capn Trip 【智能（zhàng）机器人：只有眼睛穿越了……】 Q2： 犬左【提问】银河系到底是什么样子的，怎么形成的？ A： 这，是我们通常看到的、铺开在二维平面上的银河，中间亮的部分是银心，向两侧延展的是银盘。三维空间中的银河系则看起来像一个圆盘，它由中心的核、几条旋臂以及包裹整个银河系的银晕组成，发光的恒星主要集中在核和旋臂中。地球就位于银河系其中一条旋臂上，所以当我们望向银心方向，就像从侧面看一个盘子，看到的是一条带状银河，光源更密集的中间比四周更亮。  铺开的银河 / 最初，银河系是多块氢和氦气组成的巨大的云，其中的粒子朝向各个方向运动。在这样的随机运动中，有一个总的不变量——角动量，即粒子整体总是围绕着它们的质心旋转。也就是说存在一个平面，粒子虽然在这个平面上下纷飞，但是整体来说相对于这个平面旋转。上下纷飞的颗粒由于相互碰撞，能量抵消耗散，星云整体还是绕着质心旋转，因为对于银河系这样的孤立系统，角动量是不变的。【就像这样↓】  video: https://mp.weixin.qq.com/mp/readtemplate?t=pages/video_player_tmpl&action=mpvideo&auto=0&vid=wxv_1864309497788153858 星系形成 / 随着时间的推移，许多星云逐渐失去了它垂直方向的速度，变成扁平状，其间夹杂着新形成的恒星。这些气体和恒星系统随后相撞并结合在一起，形成了一个银河系，也就成了我们今天看到的银河的样子，发光的恒星主要集中在盘上，而四周几乎没有恒星。 【智能（zhàng）机器人：汆丸子还是摊大饼？】 Q3： tomato【提问】穿上宇航服飘在太空会是什么感觉，走在月球上会是什么感觉？？？ A： 宇航服又称航天服，根据使用环境的不同主要分为舱内航天服和舱外航天服两种。但不管是那种航天服，重量都不轻，舱内航天服有约20千克重，而舱外航天服的重量更是达到了惊人的120千克。好在在太空的失重环境下，航天员们是感觉不到这样的重量的。那种感觉可能类似于在水中漂浮。通过浮力配平，人可以在水槽中达到中性浮力状态从而模拟太空失重状态，宇航员们就是这样实现地面训练的。  长焦镜头下的月亮 / Dimi 两种航天服重量的差异主要来自于结构差异。舱外航天服在舱内航天服的基础上增加了防辐射、隔热、防微陨石、防紫外线等功能，增加了液冷系统并配有背包式生命保障系统。系统的增多在一定程度上确实会限制航天服的灵活性，航天员在穿着航天服的时候，各个关节的活动肯定不如在地球上那么灵活，比如颈关节：由于低头角度受限，航天员是没有办法直接低头看到自己前胸和肚皮上有什么东西。于是工程师们在设计的时候在航天服手腕内侧加了一面小镜子，这样通过镜子的反射，宇航员就可以看到自己的前胸和肚子了。相应的，航天服上这部分的字也是镜像的，为的就是航天员能从镜子里看见正过来的字。  “飞天”舱外航天服手臂上的镜子 / 中国载人航天 而在月球上就不一样了，月球上的重力大约是地球的1/6，航天员们还是能感受到航天服的部分重量。目前可供参考的先例只有阿波罗计划的舱外航天服，但由于当时缺乏针对月球环境的航天服设计经验，那时的月球航天服还是有不少短板和缺点。比如由于膝关节灵活度不够，航天员们在月表只能绷直腿蹦跳或者跑动，没法行走（因为人类正常行走时需要将膝关节弯起来，不信你可以自己试试）。又比如当时缺乏对月尘危害的了解，航天服并没有做针对性的防尘处理，导致航天员们几乎每次出舱活动都是一身灰。  出舱活动后沾满月尘的航天服 / ESA 科学家和工程师们仍在不断地对航天服进行改进，以使航天服能更好地适应太空中的各种使用环境，提高航天员穿着的舒适度和灵活性。 【智能（zhàng）机器人：纺织物建议使用新疆棉~】 Q4： 冰粿啊啊啊啊啊【提问】能不能拿外太空的石头在地球熔炼出别的物质？A： 外星存在异于地球常识的岩石矿物是科幻作品中常有桥段，例如超人里面白菜价的氪星石、星战系列中用于构造光剑的凯伯水晶等等，仿佛遥远的星际空间能赋予物质奇特的魔力。  从贤者之石到宇宙源石，“石头”在许多艺术作品中都担当着独特的“载体”角色——这或许代表了人类对这些随处可见却又魅力无穷的固体物质本能上的好奇与原始崇拜。 / 《复仇者联盟》 不过在现实之中，矿物及岩石的形成总要遵循一系列物理和化学上的基本规律，可以简单地概括为： 1、原子的稳定性决定了什么元素能够出现，因此地外物质的元素组成不会超出我们已然熟悉的元素周期表中稳定的核素； 2、恒星的演化过程决定了各个元素在恒星系中的整体丰度。例如初代的恒星金属丰度低，可能只有氢氦锂等轻元素出现，而富集了几代恒星演化遗骸的恒星则会有丰富的重元素出现，例如我们的太阳；  太阳系中元素相对丰度。横坐标以原子序数排列，纵坐标为元素丰度（对数），以硅=1000000 为比例进行绘制。 / Brownlee（1992） 3、原行星盘及行星中的物质分异与演化则决定了能形成哪些矿物和岩石。例如较重的元素富集在内太阳系形成岩质行星，而行星内元素还会根据密度在行星幔中发生分异，同时在上升到行星表面的过程中依熔点和相容性（可以简单理解为元素是亲和固体还是岩浆）发生结晶演化，最终出露到地表，经不同程度的后期改造形成不同的矿物及岩石。  石英砂岩在正交偏光下呈现的图像。由流体造成的风化和分选是地球上常见的后期作用，形成与岩浆结晶结果迥然不同的沉积岩。 / Dimi 有了这些基本规律，地外样品大概率都是我们熟悉或者可以解释的物质。不过这些过程，尤其是2和3，在不同的恒星系的不同行星都存在许许多多的可能性。尽管人类还没有获取过太阳系外的岩石样本，但系内行星及行星际空间物质就足够说明上述3过程的多样性了——这并不容易一一说明，这里举几个栗子来展示地外样品的特殊与平凡： 几乎未经分异和改造，代表太阳系星云原始成分的CI碳质球粒陨石，它们可以用来测定太阳系的年龄；  CI 族碳质球粒陨石虽然其貌不扬，但其中包含了从水、多环芳烃、氨基酸等多种挥发性物质。 / 见水印 来自破碎行星核的铁陨石，其结构（维斯台登构造）只有在行星核心的高压下才能形成；  除了纵横交错的维斯台登构造，铁陨石一般还富集各类亲铁元素，它们往往密度较大容易汇集于行星核中。 / https://www.catawiki.it/l/41443441-meteorite-aletai-ferro-iiie-an-65x35x22-mm-134-6-g 月球的玄武岩，除了富含地球玄武岩中不常见的钛铁矿，表面还有来自月球表面太空风化造成的特有黑色玻璃；  嫦娥五号返回样品中的玄武岩岩屑（位于 CE5C0000YJYX03501GP 光片上），光学显微镜下除了玄武岩中矿物晶体，还可见黑色的胶结物玻璃，而右上角对应的扫描电镜背散射电子像可识别出其中的钛铁矿。 / 图改自对应样品在 moon.bao.ac.cn 的发布图像 月壤中的玻璃珠，其上小坑可能来自微陨石的撞击过程，这类后期改造在富含大气的地球上是几乎不存在的。在地球上也有类似的东西出现，我们称之为玻璃陨石。  嫦娥五号返回样品中的暗色玻璃珠（编号为 CE5C0000YJXY005）。 / 图改自对应样品在 moon.bao.ac.cn 的发布图像 【智能（zhàng）机器人：手套已经准备好了。】 Q5： [笑脸]逸【提问】第19期什么时候出? A： 今天，现在！让大家久等啦！其实第19期一直都在，只不过今天我们才终于掌握打开它的方式。毕竟机器人要管理的平行宇宙实在太多，偶尔有些疏漏也是很正常的嘛（划去）！  机器人接受教导学习时空操作技术 / 《奇异博士》 平行宇宙（多重宇宙）被宇宙学家麦克斯·泰格马克（Max Tegmark）在《穿越平行宇宙》一书中划分为四类： 第一类是我们宇宙的延伸，开放宇宙观点认为我们所认知的宇宙只是整个宇宙的一小部分，只不过由于它在加速膨胀，因此可观测宇宙之外的信息将永远无法被我们接收到，而可观测宇宙之外，究竟是完全相同的宇宙，还是镜像存在的世界，我们无从得知，它们同我们的宇宙平行存在； 第二类平行宇宙同我们的宇宙有着不同的物理常数，这些平行宇宙如同空间中的气泡一般独立存在，通常被称为多重宇宙，这是因为宇宙大爆炸奇点的不灭性所诞生的。 第三类平行宇宙猜想来自于量子力学的多世界解释，由于观测带来的不确定性诱导了平行宇宙的诞生，对粒子状态的每一次观测都使得处于叠加态的粒子所在的宇宙分裂为多个平行宇宙，而观测结果只存在于单一的宇宙当中，我们只是存在于宇宙的一个分支上；它是根据量子力学的不确定性而衍生出来的。  多重宇宙 / 《奇异博士》 第四类宇宙则是泰格马克自己的假设，他认为每一个数学形式都可能对应一个真实的宇宙存在，所以他把这些宇宙称为为数学宇宙。 其实我们的“不得了”19期，在隔壁可观测宇宙中已经发布了上百年，却也只是由于你划开了国天公众号而出现在了今时今日这一天。但无论如何，我们现在看到它了~ 【智能（zhàng）机器人：不许问20期什么时候出，时候到了该来的总会来的！】 收获知识，收获快乐~  【不得了，天文知识增加了！】栏目Q&A： Q1. 没有被精选留言是否都能看到？ 当然啦，我们每周都会确定一次各平台的提问情况，并把问题汇总在一起。 Q2. 本期没有被选上的问题，是否意味着落选了？ 大家提出的所有问题都会进入我们的汇总题库，每期由小编从中挑选抽取。由于问题量大，可能偶有遗漏，大家请反复多次敲击我们。另外，问题的需求量、时效性和趣味性会被优先考量，同类问题我们也会作出一些筛选，还请小星星们耐心等待，或许哪一期就被翻牌子咯？ Q3. 提问的正确姿势是什么？ 在所有平台的正确提问方式都是： 姓名 +【提问】：我这么可爱选我的问题好吗？（大误） 让我们再次复读： 在地球毁灭之前， 你可以通过以下四种途径， 把你的天文问题传达给我们： 1. 微信公众号： 在本条推送下留言，或以关键词【提问】为开头并发送你的问题到公众号后台。 2. 邮箱： 将姓名+问题发送至邮箱cinastronomy@163.com，邮件务必务必务必要注明【提问】哦。 3. 微博： 微博编辑#不得了，天文知识增加了！#并@中国国家天文，就可以进行提问啦。 4. 知乎： 中国国家天文也开通官方知乎账号啦（没想到吧，记得要去关注一下哦），同样以关键词【提问】为开头并编辑你的问题私信给中国国家天文知乎账号即可。 下面是投票时间~ 《中国国家天文》将为由大家票选出的“最佳问题”提问者送出精美礼物一份【下期公布】！另外每位问题入选者都将收到《中国国家天文》当期杂志一本—— 【不得了，天文知识增加了！】第十八期 “机智问题”获奖名单 最机智问题奖：书札 【问题】关于星系或者某类星是怎么命名的，人类能买卖吗？ 另外几名提问者：潘韵雅、衿卓求、嫦娥4号、Dimi 也将获得《中国国家天文》3月刊一本，请以上几位小星星在本条推送下留言联系我们领取礼品。 点我，重温第18期 天文问题持续接收ing 感谢奇怪天文知识智囊库的倾囊相助 / 古道 Echo 徐鹏晖 Dimi 科学审核 / 苟利军 策划 / 黄京一 怀尘 编辑 / 怀尘 猫又  中国国家天文 Chinese National Astronomy 微信号：chineseastronomy 《中国国家天文》杂志由国家天文台主办。 本刊面向广大公众，提供科学性、文化性、艺术性、收藏价值兼备的天文学内容及文化生活。 新媒体投稿：cinastronomy@163.com 纸刊订阅请访问公众号下方国天商城 |
