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 天文学家观测到木星上的另一次天体撞击事件1994年，苏梅克-列维九号彗星（SL9）撞击了木星，随后这颗彗星被木星引力捕获（并在其引力作用下解体）。这一事件当时成为媒体报道的一个大事件，因为它是第一次直接观察到太阳系天体的外星碰撞。这次撞击是如此强大，以至于留下了持续数月的“伤痕”，比木星的大红斑更清晰可见。从那时起，天文学家已经观察到多个天体撞击木星，而且预计这种撞击一直在发生（尽管没有被全部观察到）。 2021年9月13日，全世界多个天文学家观测到了另一次撞击。撞击的图像和视频是由法国洛林天文协会（SLA）的成员拍摄的。  巴西业余天文学家Jose Luis Pereira报告了这次撞击，一天后，来自德国Langendorf的Harald Paleske确认了这次撞击。当时，当事件发生时，Paleske正在拍摄木卫二影子过境的视频，它以两秒钟的闪光出现。在回顾录像后，他排除了事件发生在离地球较近的地方（木星只是背景）的可能性。  经过彻底的检查，Paleske确定撞击发生在木星纬度106.9°（CM1），经度+3.8°，并将时间定在UTC时间9月13日22点39分27秒 。这次撞击是由法国业余天文学家组成的两个小组与SLA一起独立观测的。根据SLA发表的声明，这两个小组包括。"Jean-Paul Arnould在他位于Villey-le-sec的天文台用SLA的C11望远镜[和]由Thibaut Humbert、Stéphane Barré、Alexis Desmougin和Didier Walliang组成的小组在Saint-Véran的Astroqueyras天文台用直径62厘米的望远镜观察到了同样的现象。这是第一次有这么多人（目前有9人）捕捉到这种类型的事件"。研究人员称，感谢DeTeCt软件/项目，向业余和专业天文界发出了广泛的警报，使之能够迅速作出反应。在世界各地，对准木星的仪器都被查阅，看它们是否也记录了木星气态巨行星上的光闪。SLA还将数据发送给位于日本京都的NTT通信科学实验室媒体信息实验室的高级研究科学家Marc Delcroix。  根据观察员提供的图像和视频，该天体的直径估计为20米（英尺）。与SL-9发生的情况类似，这个天体被认为是一颗较大的彗星或小行星的残余物，它被木星的引力捕获，在撞击发生前不久解体。这些信息和关于该事件的任何更新都可以在Delcroix的网站上找到，他表示这次撞击可能是业余天文学家所观察到的最亮的一次（除了SL-9的撞击）。他写道："除了1994年的苏梅克-列维九号彗星撞击之外，从来没有一次撞击被报道得如此充分！"在未来的几天和几周内，Delcroix和天文界将检查这些视频，以了解更多关于撞击产生的光曲线。他们希望从中获得有关释放的能量、撞击的动态、撞击体本身的物理特性的信息。  “非常感谢每一个在这个事件中得到暗示的业余爱好者，无论是发现它、观察它、在他的捕获中寻找它而没有发现它，还是传播警报（有数百个分享）。特别感谢法国天体论坛的业余爱好者，他们帮助我找到了很多关于发现或新观测的信息。我们业余爱好者展示了我们作为一个社区的力量，通过这个伟大的活动展示了我们的动力、奉献精神和经验！”这一事件很好地说明了天文学在最近几年里取得了多大的进步。人们曾经认为与木星的撞击是罕见的，而现在则理解为是经常发生的。有了现代的数据共享、网络和业余爱好者与专业人士之间的合作机会，那些原本不被注意的事件正在被定期检测出来。这被认为是重要的研究和发现发生的方式。 科学家在超大质量黑洞附近观察到磁结构科学家对最接近星系Messier 87（M87）中心的超大质量黑洞的一个新视图的分析显示了靠近黑洞的磁场的重要细节，并暗示了强大的物质喷流如何在该区域产生。  一个国际天文学家团队使用事件视界望远镜（Event Horizon Telescope）测量了黑洞周围称为极化的磁场特征。偏振是光和无线电波中电场的方向，它可以表明磁场的存在和排列。事件视界望远镜是一个由八个射电望远镜组成的集合，包括智利的阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）。EHT偏振测量工作组协调员、荷兰拉德堡德大学副教授Monika Mościbrodzka说：“我们现在看到了下一个关键证据，以了解黑洞周围的磁场是如何表现的，以及这个非常紧凑的空间区域的活动如何能够驱动强大的喷流。”  用EHT和ALMA拍摄的新图像使科学家能够绘制M87黑洞边缘附近的磁场线。这个黑洞也是有史以来第一次被成像--由EHT在2019年拍摄。那张图像显示了一个明亮的环状结构，中间有一个黑暗的区域--黑洞的阴影。最新的图像是解释距离地球5000万光年的M87如何从其核心发射高能射流的一个关键。位于M87中心的黑洞的质量是太阳的60多亿倍。被吸入的物质形成了一个旋转的圆盘--称为吸积盘--紧紧围绕着黑洞运行。盘中的大部分物质落入黑洞中，但周围的一些粒子却逃了出来，以近乎光速的速度喷射到太空中。美国普林斯顿理论科学中心和普林斯顿引力计划的NASA哈勃研究员Andrew Chael说：“新发表的偏振图像是理解磁场如何让黑洞‘吞噬’物质并发射强大喷流的关键。”科学家们将显示黑洞外磁场结构的新图像与基于不同理论模型的计算机模拟进行了比较。他们发现，只有以强磁化气体为特征的模型才能解释他们在事件视界望远镜中看到的情况。  “观察结果表明，黑洞边缘的磁场足够强大，可以反推热气体，帮助它抵抗重力的拉扯。”科罗拉多大学博尔德分校副教授、EHT理论工作组协调员Jason Dexter解释说：“只有滑过磁场的气体才能向内旋转到事件视界。”为了进行新的观测，科学家们将世界各地的八个望远镜--包括ALMA--连接起来，以创建一个虚拟的地球大小的望远镜，即EHT。该计划将望远镜的角分辨率提升至足以观测事件视界尺度结构的程度。这种分辨率使研究小组能够直接观察到黑洞的阴影和它周围的光环，新的图像清楚地显示出该光环被磁化。这些结果发表在EHT合作的《天体物理学杂志通讯》的两篇论文中。这项研究涉及来自全球多个组织和大学的300多名研究人员。  第三篇论文也发表在《天体物理学杂志快报》的同一卷上，基于来自ALMA的数据，由荷兰拉德堡德大学和莱顿天文台的科学家Ciriaco Goddi领导。Goddi说：“来自EHT和ALMA的综合信息使科学家们能够研究从事件视界附近到远远超出星系核心的磁场的作用，沿着其强大的喷流延伸数千光年。” 仓库大小的小行星与地球擦肩而过 在飞掠第二天后才被发现上周，一颗可能有足球场那么宽的太空岩石在月球和地球之间飞过，但这颗被称为2021 SG的小行星直到已经最接近我们星球的第二天才被发现。虽然2021 SG小行星正在安全地返回深空，但它为天空观察者提供了一个短暂的似曾相识的时刻，他们可能还记得2013年在俄罗斯车里亚宾斯克上空爆炸前未被发现的太空岩石。  那颗流星的直径估计只有2021 SG的四分之一，然而这足以产生冲击波，将下面城市的数千扇窗户玻璃震碎，造成数百人受伤。2021 SG小行星不仅更大，而且还以超过53,000英里/小时（85295公里/小时）的惊人速度移动。2021 SG在9月16日安全地与地球擦肩而过，但距离相对较近--从天文角度来说--约为15.3万英里（24.6万公里）。如果它进入了地球的大气层，它很可能会造成破坏，特别是如果它在人口稠密的地区附近撞击。车里雅宾斯克流星和小行星2021 SG指出了在观察所谓的近地天体时的一个字面盲点：太阳。正如美国宇航局太阳系大使Eddie Irizarry和EarthSky主编Deborah Byrd所解释的那样，这两颗太空岩石在接近我们时都没有被发现，因为它们来自于太阳的方向。天文学家利用大型望远镜、天空勘测和其他先进技术，已经非常善于发现、编目和跟踪太空中的各种天体，甚至是轨道上的旧卫星的微小碎片。但是现在，根本没有好的方法来留意从太阳方向接近我们的天体--甚至是大型天体。幸运的是，一个解决方案正在路上。美国宇航局（NASA）计划在2026年发射其近地天体测量仪，它将停在地球和太阳之间的一个空间点上，这样它就能探测到我们在这里看不到的天体。 宇航员从国际空间站拍摄极光照片：为地球披上一层发光“绿纱”我们已经看过很多从国际空间站拍摄的极光照片，这些极光在地球上漂浮着神奇的“光波”。而欧洲航天局宇航员Thomas Pesquet从国际空间站拍摄的一张新极光照片让人惊叹不已。  Pesquet在周五的一条推文中称这张新的极光照片为“特别的，因为它是如此明亮”。他解释说：“这是满月照亮了地球的阴影面，几乎就像日光一样。”  这张图像于8月拍摄。Pesquet自4月以来一直居住在国际空间站，计划在11月的某个时候返回地球。他已经把他的太空摄影技巧运用得很好，最近他拍摄的一张地球上的城市灯光被黑暗中的星星所映照的照片让我们惊叹。  极光也被称为北极光或南极光。美国宇航局（NASA）表示：“极光的舞动灯光从地面上提供了壮观的景色，也吸引了研究来自太阳的能量和粒子的科学家的想象力。” 飞行中氧化铝喷雾技术让月球登陆器在着陆前优化地面 创造合适的着陆点Masten空间系统公司正在研究一种方法，以保护未来的月球着陆器在着陆时不受其发动机吹飞的泥沙的影响，其设想的方法是将氧化铝陶瓷颗粒注入火箭发动机烟尘中，将月球尘埃粘在一起，在着陆前创造自己的“着陆垫”。美国宇航局返回月球并在那里建立永久的人类存在的目标是雄心勃勃的，并提出了一些严重的挑战。  月球的大部分表面都覆盖着雷石，雷石由小的灰尘和较大的颗粒组成，是月球在数十亿年来被陨石撞击后产生的。在没有水或大气层持续冲刷与摩擦的情况下，这些颗粒具有尖锐、锯齿状的形状，使它们对从机械到宇航服的一切带来了挑战。在阿波罗时代，这已经让科研人员很头疼，当时的雷石不但导致他们的设备磨损得比预期的快，还对宇航员的登月舱和他们留在表面的实验造成了危害。这是因为来自航天器引擎的动能将每个粒子变成一块在真空中以3000米/秒（1000英尺/秒）飞行的弹片。这对阿波罗登月舱来说已经够糟的了，当时它在充满燃料的情况下重达15吨，而为未来任务计划的着陆器甚至在着陆时将重达20至60吨。这将需要更大推力的发动机，这意味着当火箭在月球表面炸出一个深坑时，抛出的灰尘将在更大的范围内产生更大的危险。  显然，解决这个问题的办法是建立像地面机场使用的降落区域和跑道那样的着陆场，以防止喷气反冲的损害。不幸的是，两者很难同时进行。合理的做法是建造某种加固的着陆器，作为探路者，然后为后续的着陆建造垫，但是，据Masten说，这些垫子建造任务将花费1.2亿美元，这不是很合算。  正在与蜜蜂机器人公司、德克萨斯农工大学和中佛罗里达大学合作开发的飞行中氧化铝喷雾技术（FAST）项目在美国宇航局创新先进概念奖第一阶段下，已经完成了对这一概念长达一年的初步研究。在FAST中，氧化铝陶瓷颗粒在着陆器下降时被注入火箭羽流中。这些颗粒涂在着陆器下面的表面，将雷石巩固成具有更多热和烧蚀阻力的硬垫。这不仅在下降过程中保护着陆器，而且在它再次起飞返回月球轨道时也能保护它。  使用氧化铝板和Masten火箭发动机试验台的热火试验，右边是FLIR热图像为了使这一想法得以实现，Masten及其合作伙伴探讨了垫子的最佳厚度，如何确定陶瓷颗粒将如何粘在一起，它们将如何在火箭烟羽内的热量中生存，最佳沉积率应该是什么，当着陆器在上面盘旋时，颗粒将如何粘附在雷石上形成固体垫，以及垫子在阻止灰尘散落方面的效果如何。此外，该团队使用马斯特恩的垂直起飞和着陆火箭进行了热发射着陆模拟测试。从这些测试中可以确定，即使对于像阿特米斯号载人着陆器这样大的飞船，这个想法也是可行的，而且垫子的建造可以由发动机烟羽的大小和温度来控制。  就阿蒂米斯号着陆器而言，这需要将直径约为0.5毫米的氧化铝陶瓷颗粒注入火箭烟羽，并铺设一个1毫米厚的初始层，然后用直径为0.024毫米的颗粒进行喷涂，这些颗粒在被引入烟羽时将会融化。在10秒钟内，FAST可以在一个6米（20英尺）直径的圆圈上铺设186公斤（410磅）的颗粒。然后，着陆器将再盘旋2.5秒，而垫子在着陆前会被冷却。Masten说，下一步将是在月球环境中测试这一概念。如果成功，它可以大大降低探索和开发月球的成本，不仅为在月球，而且为火星和太阳系其他地方的新任务开辟道路。 天文学家为何要使用不同的无线电波段来观察宇宙？--不可见的颜色射电天文学家在几个波长范围内--我们称之为波段--观察宇宙。超大型阵列(VLA)使用的波长范围从4米到不到1厘米不等。阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列(ALMA)使用的无线电波段则从几厘米到三分之一毫米不等。但为什么射电望远镜要使用这么宽的波长范围？答案在于天体发射无线电光的多种方式以及这种光如何跟星际空间的气体和尘埃相互作用。  长射电波段如VLA的第4波段所看到的，通常是由电离气体产生的。它让人们看到热等离子体在银河系中的位置。这些长波长也很有用，因为大多数中性气体在这些波长下是透明的。这意味着这些光在穿越空间时很少被吸收。较短波长的光通常是由特定的原子或分子发射出来的。其中最重要的一条是21厘米线，其由中性氢发出。这个波长是观察星系中物质分布的最好方法之一，因为氢是迄今为止宇宙中最丰富的元素。10厘米到20厘米范围内的波长对射电天空调查特别有利，像VLA天空调查（VLASS）。射电星系在这个范围内特别明亮，就像超大质量黑洞发出的喷流一样。通过扫描这些波长的天空，VLASS已经捕获了近1000万个无线电源的图像。  波长为一厘米或两厘米的光经常通过一个被称为同步辐射的过程发射出来。当电子快速通过一个强磁场时，磁场迫使它们沿着磁场线做紧密的螺旋式运动。正因为如此，它们会发射出无线电光。同步辐射在绘制黑洞附近的磁场图时特别有用。另一个在这个范围内发出光的过程被称为激光器或微波激光。我们最熟悉的是发射相干红光的简单激光指示器，但在星际空间的水袋可以发射波长为1.3厘米的相干光。由于这些水乳化器发出非常具体的光的波长，所以它们可以被用来测量宇宙膨胀的速度。一毫米左右的无线电波长对于研究冷气体和尘埃特别有用。星际空间中的尘埃颗粒发出的光的波长跟它们的大小相当，由于这些尘埃的大部分都约一毫米大小，这就是它们发出最多光的波长。这些短波长的光可能难以观察，部分原因是我们的大气层吸收了这些波长的大部分光。但它们对于研究年轻的行星系统也是非常重要的。ALMA已经能捕捉到年轻恒星周围的气体和尘埃盘，甚至看到了年轻行星开始形成时，这些盘中的间隙是如何形成的。它正在彻底改变我们对系外行星如何形成的理解。  但更有趣的无线电波段之一也许是ALMA的第6波段，它捕捉的是波长为1.1-1.4毫米的光。它已被用于研究红巨星如何产生热量以及行星星云中的分子分布。另外它也被用来创造近年来最强大的无线电图像之一，即星系M87中心的超大质量黑洞的图像。作为事件地平线望远镜(EHT)的一部分，在世界各地的射电望远镜上使用了第6波段接收器，它们收集的数据被结合起来创造了第一个黑洞的直接图像。射电光对我们的眼睛来说是看不见的，所以很容易认为所有的射电光都是一样的。但射电光充满了色彩，就像我们能看到的可见光的颜色一样，当我们使用其彩虹中的所有颜色时，射电天文学的威力最大。   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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