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【天文宇宙】感受下中国空间站拍摄的中秋最亮月亮;新的理论认为火星是因为太小而无法保留水

2021-10-2 12:34| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 24753| 评论: 0

摘要: ▼NASA正在建造一艘与众不同的EV科学家发现伽玛射线形成原因:或助天体物理学家解开暗物质之谜NASA“毅力号”火星车在岩石取样地点拍下华丽自拍照同位素分析揭示现在的火星表面没有液态水的根本原因NASA Aretemis探 ...





  1. NASA正在建造一艘与众不同的EV


  2. 科学家发现伽玛射线形成原因:或助天体物理学家解开暗物质之谜


  3. NASA“毅力号”火星车在岩石取样地点拍下华丽自拍照


  4. 同位素分析揭示现在的火星表面没有液态水的根本原因


  5. NASA Aretemis探索车将在月球南极Nobile区域附近着陆


  6. 科学家发现宇宙曾撞击摧毁约旦河谷一座圣经城市的证据


  7. 格林威治皇家天文台2021年年度天文摄影师大赛获奖作品揭晓


  8. 感受下中国空间站拍摄的中秋最亮月亮




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01

NASA正在建造一艘与众不同的EV


当地时间2022年8月,NASA将发射一艘名为Psyche的航天器。据悉,这一航天器跟大多数同类航天器有一个很大的不同:它将利用电力推进在太空中移动。NASA计划向木星和火星之间的小行星带发射电动航天器,其最终目的地是Psyche小行星。

Psyche--小行星,而不是宇宙飞船--最早是在1852年被意大利天文学家Annibale de Gasparis发现的,他以希腊灵魂女神的名字命名了这块太空岩石。这颗小行星很有趣,因为它含有大量金属;相比之下,其他类似的小行星通常都有冰或岩石天体。

这种相对独特的金属特性让专家们推测,Psyche可能是一颗远古行星的内核,在非常遥远的过去的某个时刻它的外部被剥离了。以这颗太空岩石命名的Psyche航天器将花费三年多的时间前往这颗小行星进行详细的调查。一旦航天器抵达Psyche,它将进入小行星的轨道并部署各种旨在调查天体的仪器。NASA解释称,在航天器脱离地球引力后它将依靠太阳能电力推进进行漫长的太空旅行。Psyche将是第一个在月球轨道之外使用这些Hall推进器的航天器,这将为NASA建立一个新的里程碑。NASA解释称,由于Psyche不需要对抗任何大气阻力,使用这些推进器--依赖电磁场并产生电离的氙束--将产生非常温和的推进力。随着时间的推移,航天器最终将以每小时20多万英里的速度在太空中巡航并携带2000多磅的氙。
02

科学家发现伽玛射线形成原因:或助天体物理学家解开暗物质之谜


澳大利亚国立大学(ANU)的研究人员证实,形成恒星的星系是产生伽马射线的原因,截止到目前,伽马射线还没有已知的起源。来自澳大利亚国立大学天文和天体物理研究学院的主要作者Matt Roth表示,直到现在还不清楚是什么产生了伽马射线--—宇宙中最活跃的光形式之一--它们出现在看似“空旷的天空”的小块区域。

这一发现可能为天文学家解决宇宙的其他谜团提供线索,如暗物质是由什么粒子组成的--暗物质是天体物理学的圣杯之一。“这是一个重要的里程碑,其最终发现了伽马射线发射的起源,解开了自上世纪60年代以来天文学家一直试图破解的宇宙之谜,”Roth博士说道,“在宇宙中有两个明显的来源可以产生大量的伽马射线。一种是气体落入特大质量黑洞,这些黑洞位于所有星系的中心--称为活动星系核(AGN)--另一种是与星系盘中的恒星形成有关。我们模拟了宇宙中所有星系的伽马射线发射并将我们的结果跟对其他来源的预测进行了比较,结果发现产生这种弥散伽马射线辐射的是恒星形成星系,而不是AGN过程。”ANU大研究人员在更好地了解宇宙射线如何穿过恒星之间的气体后能够查明是什么产生了这些神秘的伽马射线。宇宙射线之所以非常重要,是因为当它们跟星际气体碰撞时会在形成恒星的星系中产生大量的伽马射线。来自NASA的哈勃太空望远镜和费米伽马射线太空望远镜的数据是揭示未知伽马射线起源的关键资源。研究人员分析了许多星系的信息如它们的恒星形成速率、总质量、物理大小和离地球的距离。Roth博士指出:“我们的模型还可以用来预测来自恒星形成星系的无线电发射--频率跟汽车无线电相似的电磁辐射,这可以帮助研究人员更多地了解星系的内部结构。我们目前正在研究绘制伽马射线天空的地图以便为下一代望远镜的伽马射线观测提供信息。这包括切伦科夫望远镜阵列,澳大利亚也参与其中。这项新技术有望让我们在伽马射线中观测到比现有伽马射线望远镜更多的恒星形成星系。”
03

NASA“毅力号”火星车在岩石取样地点拍下华丽自拍照


美国宇航局(NASA)的“毅力号”火星车已在红色星球上收集了两个岩石样本,并把它们存放在样品管里,这些样本有望在未来被带回地球。“毅力号”通过自拍庆祝这一成就。


周一,NASA发布了两张“毅力号”火星车的自拍照,一张显示火星车“看着 ”它为采集样本而钻探的岩石,另一张显示它“看着相机”。区别在于安装在其桅杆顶端的头部状仪器套件的位置。

“毅力号”采样的岩石被昵称为"Rochette"。自拍照来自于9月10日,双钻洞在岩石上留下的两个黑圈清晰可见。这些样本现在被安全地收集起来,NASA希望在未来派遣一个任务来取回它们。在继续探索的过程中,漫游车将收集更多的岩石样本。

每个版本的自拍照都是由57张图片拼接而成的,展现漫游车及其周围环境的全貌。“毅力号”漫游车使用其机械臂末端的相机来收集所有的镜头。“毅力号”任务的一个关键目标是在杰泽罗陨石坑寻找古代微生物生命的迹象,这个地区曾经是一个湖泊的所在地。该漫游车正忙于研究其周围的环境,而且在做科学工作的同时,它也在寻找美妙的东西。这是一个自拍的最佳时机,以纪念火星上的一个历史性事件。
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同位素分析揭示现在的火星表面没有液态水的根本原因


水对于地球和其他行星上的生命来说是必不可少的,科学家们已经在火星的早期历史中找到了大量的水的证据。但是现在的火星表面没有液态水。圣路易斯华盛顿大学的新研究提出了一个根本原因。火星可能只是太小,无法容纳大量的水。

遥感研究和可追溯到20世纪80年代的火星陨石分析认为,与地球相比,火星曾经富含水。美国宇航局(NASA)的维京号轨道飞行器--以及最近火星地面上的“好奇号”和“毅力号”探测器--传回了以河谷和洪流为标志的火星地貌的壮观图像。尽管有这些证据,但表面上没有液态水。研究人员提出了许多可能的解释,包括火星磁场的减弱,这可能导致厚重的大气层的消失。但是9月20日发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究提出了一个更根本的原因,即今天的火星看起来与地球"蓝色大理石"截然不同。“火星的命运从一开始就被决定了,”圣路易斯华盛顿大学文理学院地球和行星科学助理教授、该研究的资深作者王坤说。“在岩质行星保留足够的水以实现可居住性和板块构造的尺寸要求上,很可能有一个阈值,质量超过火星的质量。”在这项新的研究中,王坤和他的合作者使用元素钾(K)的稳定同位素来估计不同行星体上挥发性元素的存在、分布和丰度。钾是一种中等挥发性的元素,但科学家们决定将其作为一种更易挥发的元素和化合物的示踪剂,如水。这是一种相对较新的方法,与之前利用遥感和化学分析收集的钾钍比来确定火星曾经拥有的挥发性物质数量的尝试不同。在以前的研究中,该研究小组的成员使用钾示踪法来研究月球的形成。王坤和他的团队测量了20块先前确认的火星陨石的钾同位素组成,这些陨石被选为代表红色星球的大量硅酸盐组成。利用这种方法,研究人员确定火星在形成过程中比地球损失了更多的钾和其他挥发性物质,但比月球和小行星4-Vesta保留了更多的这些挥发性物质,这两个小行星比地球和火星小得多,也更干燥。研究人员发现,在天体大小和钾的同位素组成之间有明确的关联。"该研究的共同作者、华盛顿大学地球和行星科学研究教授Katharina Lodders说:“分化的行星中的挥发性元素及其化合物的丰度远远低于原始未分化的陨石的原因一直是一个长期的问题。发现K同位素组成与行星重力的相关性是一个新的发现,对分化的行星何时以及如何接收和失去它们的挥发性物质具有重要的定量意义。”“火星陨石是我们唯一可以用来研究火星主体化学构成的样本,”王坤说。“那些火星陨石的年龄从几亿年到40亿年不等,记录了火星的挥发性演变历史。通过测量中等挥发性元素的同位素,如钾,我们可以推断出散装行星的挥发性消耗程度,并在不同太阳系天体之间进行比较。”“火星表面曾经有液态水是不争的事实,但是仅仅通过遥感和漫游车研究,火星曾经总共有多少水是难以量化的,”王坤说。“现在有许多关于火星大量水含量的模型。在其中一些模型中,早期的火星甚至比地球更湿。我们不相信是这样的情况。”研究人员指出,这些发现对寻找火星以外的其他行星上的生命有影响。离太阳太近(或者,对于系外行星来说,离它们的恒星太近)会影响一个行星体可以保留的挥发性物质的数量。这种与恒星的距离测量通常被计入恒星周围"宜居区"的指数中。该研究的共同作者、瑞士伯尔尼大学空间和宜居性中心的 Klaus Mezger 说:“这项研究强调,行星有一个非常有限的尺寸范围,可以有足够但不多的水来发展一个宜居的表面环境。这些结果将指导天文学家在其他太阳系中寻找可居住的系外行星。”研究人员现在认为,对于处于宜居区的行星,在思考一颗系外行星是否可以支持生命时,行星的大小可能应该得到更多的强调和常规考虑。研究人员称:“一颗系外行星的大小是最容易确定的参数之一。根据大小和质量,我们现在知道一颗系外行星是否是生命的候选者,因为决定挥发性保留的第一阶因素是大小。”
05

NASA Aretemis探索车将在月球南极Nobile区域附近着陆


等到2023年,NASA的挥发性物调查极地探索车(VIPER)将在月球南极Nobile环形山西部边缘附近着陆,届时,它将绘制和探索该地区的表面和地下的水和其他资源。VIPER是Artemis任务的一部分,将由SpaceX的猎鹰重型火箭发射,由Astrobotic的Griffin着陆器送往月球,该着陆器是NASA的商业月球载荷服务项目的一部分。

月球的南极是太阳系中最冷的地区之一。此前没有对月球表面进行过探索--迄今为止,科学家们只是使用遥感仪器对该地区进行过研究。来自这些和其他任务的数据帮助科学家得出结论,冰和其他潜在资源存在于月球两极附近的永久阴影区域。经过广泛的着陆点选择过程后,Nobile环形山以西的山区被选为VIPER着陆点,因为在那里,探索车可以进入一系列有科学价值的地点--包括永久阴影区域。“一旦登上月球表面,VIPER将为月球南极的水和其他资源的存在提供地面真实测量,Nobile环形山周围的地区显示了这项科学探索的最大希望,”NASA科学副局长Thomas Zurbuchen指出,“VIPER返回的数据将为世界各地的月球科学家提供进一步了解月球的宇宙起源、演化和历史,另外它还将为未来的Artemis登月任务提供信息,从而使我们能够更好地了解几十万英里外这些此前未探索地区的月球环境。”Nobile环形山是一个撞击坑,它是通过跟另一个较小天体碰撞而形成的,几乎永远被阴影覆盖且允许冰存在那里。它的周围更小、更容易接近的陨石坑也将为VIPER提供理想的位置,在那里,探索车可以搜索冰和其他资源时进行调查。VIPER项目经理Daniel Andrews说道:“为VIPER选择着陆点对我们所有人来说都是一个令人兴奋和重要的决定。多年的研究已经用于评估VIPER将要探索的极地地区。VIPER将进入未知领域--以科学为基础--测试假设并揭示未来人类太空探索的关键信息。”NASA的团队评估了可行的漫游者穿越路径,其将VIPER在100天的旅程中可以使用太阳能电池板充电和保暖考虑在内。Nobile环形山附近的区域则提供了很大的灵活性。VIPER目前的计划轨道允许探索车访问至少六个有科学价值的地点,另外还有额外的时间。“我们对着陆点的评估是由科学优先考虑的,”加州硅谷NASA艾姆斯研究中心的VIPER项目首席科学家Anthony Colaprete表示,“我们寻求一些相当复杂问题的答案并研究月球上经受住时间考验的资源--将帮助我们回答这些问题。”VIPER穿越Nobile地区的旅程VIPER将在Nobile地区研究的区域大约覆盖36平方英里(93平方公里)的表面积,其中10至15英里(16至24公里)预计将在其任务期间穿越。在此期间,月球探索车将访问精心选择的科学领域,这将进一步深入了解各种不同的月球环境。VIPER团队将使用VIPER的传感器和钻头来确定这些地区的冰和其他资源的特征。当VIPER在每个科学感兴趣的领域之间移动时,它将从至少三个钻探地点收集样本。对这些来自不同深度和温度的样本进行分析将有助于科学家在类似地形的基础上更好地预测月球上其他地方可能存在冰,这将使得NASA能够绘制出全球资源地图。这张地图以及VIPER将生成的其他科学地图将使科学家更好地了解月球上的资源分布并有助于为未来在月球表面建立长期存在的载人任务提供信息。据了解,VIPER团队的目标是首先解决冰冻水和其他资源是如何抵达月球的。另外,他们还计划确定它们来自哪里、它们如何保存了数十亿年、它们如何逃脱以及它们去了哪里。
06

科学家发现宇宙曾撞击摧毁约旦河谷一座圣经城市的证据


在青铜时代中期(约3600年前或大约公元前1650年), Tall el-Hammam城处于优势地位。这个定居点位于约旦河谷南部的高地上,位于死海的东北方向,在它所处的时代,其已经成为黎凡特南部最大的持续被占领的青铜时代城市。

一场古老的灾难这座城市拥有几千年的早期文明。当时,它比耶路撒冷大十倍,比耶利哥大五倍。加州大学圣巴巴拉分校地球科学荣誉退休教授James Kennett表示:“这是一个极其重要的文化领域。人类早期文化的复杂性在很大程度上就是在这个区域发展起来的。”作为考古学家和圣经学者最喜欢的地点,这个土堆拥有从铜器时代开始的所有文化的证据,随着这个具有高度战略意义的定居点在数千年的时间里被建造、摧毁和重建,所有这些都被压缩成一层一层的。

但在中青铜器时代II地层中,有一个1.5米的间隔,它的“高度不寻常”的材料引起了一些研究人员的兴趣。除了战争和地震造成的残骸之外,他们发现了外表面融化成玻璃的陶器碎片、“冒泡”的泥砖和部分熔化的建筑材料,所有异常高温事件的迹象比当时的技术所能产生的任何温度都要高得多。
“我们看到了超2000摄氏度的证据,”Kennett说道。他的研究小组当时碰巧正在为大约12800年前的一次更古老的宇宙空中爆炸建立证据,那次爆炸引发了大规模的燃烧、气候变化和动物灭绝。在Tall el-Hammam,烧焦和熔化的材料看起来很熟悉,包括撞击科学家Allen West和Kennett在内的一组研究人员加入了西南三一大学圣经学者Philip J. Silvia的研究工作中以确定3650年前这座城市发生了什么。他们的研究结果已发表在《Nature Scientific Reports》上。盐和骨骼“有证据表明,在这个名为Tall el-Hammam的城市附近发生了一次巨大的宇宙空中爆炸,”Kennett在谈到一次类似通古斯事件的爆炸时说道。1908年,一颗56-60米高的流星穿过东西伯利亚针叶林上空的地球大气层,由此造成了一次约1200万吨的空中爆炸。据该报报道,Tall el-Hammam上空的爆炸震动足以夷平这座城市。而骨骼的分布表明附近人类的关节发生极度脱臼和骨骼碎裂。对Kennett来说,通过对关键层的土壤和沉积物进行多种不同的分析发现了空中爆炸的进一步证据。在他们的分析中发现了富含铁和硅的微小球体以及熔化的金属。

“我认为最主要的发现之一就是震动石英。这些沙粒含有只有在非常高的压力下才会形成的裂缝,”Kennett说道,“我们已经从这一层冲击了石英,这意味着在冲击石英晶体时存在难以置信的压力--而石英是最坚硬的矿物之一,很难使其震动。”根据这篇论文,空中爆炸还可以解释在破坏层中发现的“异常高浓度的盐”--沉积物中的平均浓度为4%,在一些样本中高达25%。“由于高冲击压力,盐被抛了出来,”Kennett称,“可能部分撞击了含盐量高的死海。”死海的当地海岸也富含盐,所以这次撞击可能会将这些盐晶体重新分布到很远很远的地方--不仅仅只是Tall el-Hamman还包括附近的Tell es-Sultan和Tall-Nimrin。研究人员指出,高盐碱度的土壤可能是所谓的“青铜时代晚期鸿沟(Late Bronze Age Gap)”的原因,在这个鸿沟中,沿约旦河谷下游的城市被遗弃,人口从数万人降至可能只有几百人的游牧民族。在这片曾经肥沃的土地上寸草不生,迫使人们离开这片土地长达几个世纪。在铁器时代,Tall el-Hammam和附近社区重新定居的证据再次出现,约600年前,城市在青铜器时代突然遭到破坏。火和硫磺Tall el-Hamman一直是一场争论的焦点,争论的焦点是它是否可能是圣经中的索多玛城--《Old Testament Book of Genesis》中的两座城市之一,因为它们和它们的居民变得极度邪恶而被上帝毁灭。一个叫Lot的居民被两个天使救了,在逃跑的时候,他们教导他不要回头看。Lot的妻子却迟延不去从而成了一根盐柱。这时,火和硫磺从天上落下来,多个城市被摧毁,浓烟从火堆中升起,城市居民被杀,地区农作物被毁,这听起来像是一场宇宙撞击事件的目击者描述。这是一种相当不错的联系。Kennett指出:“《Genesis》中所有的观测都跟宇宙的空中爆炸相一致,但没有科学证据证明这座被摧毁的城市确实是旧约中的索多玛。”然而,研究人员称,这场灾难可能产生了一种口述传统,这种传统可能是《 Old Testament》中记载的灵感以及《Old Testament Book of Joshua》中关于耶利哥被烧毁的记载。
07

格林威治皇家天文台2021年年度天文摄影师大赛获奖作品揭晓


一张令人难以置信的日环食照片赢得了今年格林威治皇家天文台的年度天文摄影师大赛。这幅令人惊叹的照片从4500多张参赛作品中脱颖而出,与其他亮点作品一起获奖,包括一些技术精湛的遥远星系照片。

这一杰出的摄影比赛已进入第13个年头,该大赛由格林威治皇家天文台主办。天文台本身成立于1675年,是测量时间和空间的几个历史里程碑的中心。今年的最高奖由中国摄影师董书畅获得,他拍摄的日环食照片“金环”非常简单。董书畅的照片是在2020年年中的日环食期间在西藏拍摄的。今年的评委之一Emily Darbek-Maunder说:“这张照片既展示了日环食的美丽和简单,也展示了这个天文事件背后的科学。”今年的评委之一Emily Darbek-Maunder说:“当月球从太阳面前经过时,仍然可以看到我们的太阳作为一个环形物环绕着月球,在图像的右下方可以看到月球表面的山脉隐藏了一些光线。这是一个惊人的成就!”

赢得极光类奖项的作品是由摄影师Dmitrii Rybalka拍摄的。评委Sue Prichard说,这张照片让人想起科幻电影的开场。Prichard表示:"我对这张照片很感兴趣。它既美丽,又让人极度不安。鲜艳的绿色与船体的墨蓝色并置得如此浓烈,几乎像丝绒。然而,在这艘稳步行驶的船上没有任何人类生活的迹象,感觉就像科幻电影的开场。"

另一个令人惊叹的,史无前例的作品,是由中国摄影师吴忠拍摄的“银河环”。吴忠花了两年时间,从南半球和北半球拍摄的1000张独立照片中拼凑出了这幅图像。“这个宇宙圈是我们今年看到的最令人惊叹的作品之一,”评委Imad Ahmed说。“色彩的平衡,从环的上半部分到更暗、更具氛围的下半部分,似乎包含了整个范围的威严和美丽。摄影师花了近两年的时间来拼凑这张照片,他的奉献精神也必须得到赞扬。”https://www.rmg.co.uk/whats-on/astronomy-photographer-year/exhibition以下是该摄影比赛中的其他获奖作品:






























08

感受下中国空间站拍摄的中秋最亮月亮


中秋佳节,全民赏月,最美月亮镜头来了!神十二航天员汤洪波从中国空间站拍摄月球照片,在中秋这个特别的节日首次面向大众公开。明亮的月球和浩瀚斑斓的地球遥相呼应,从这个特殊的角度看月亮闪耀浪漫,又大又亮,真的美极了!当时,汤洪波半身横卧床铺,拿着手机对向窗外,实力展示“千里共婵娟”。而这一生动场景,又恰好被他的同事抓拍了下来。


值得一提的是,这组特别的太空摄影“圆月大片”,将登上2021中央广播电视总台中秋晚会,9月21日20点档,将在CCTV-1、CCTV-3、CCTV-4播出。而在地球上,9月21日中秋节当天,全国大部乌云散去,中东部雨过天晴,尤其是中秋节当晚,西北地区东部、华北黄淮一直到长江中下游一带都是天气晴好,非常适宜赏月。大城市中,北京、银川、兰州、太原、石家庄、西安、郑州、济南、武汉、合肥、南京、长沙、南昌、贵阳、重庆都将是皓月当空。












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