 ▼
 黑洞碰撞可能会发出光亮天文学家们首次看到了两个黑洞合并后发出的光，为了解这些神秘的黑暗物体提供了机会。下面这张艺术家的概念图显示了一个超大质量的黑洞被一个气体盘所包围。在这个圆盘中嵌入了两个较小的黑洞，它们可能已经合并在一起，形成一个新的黑洞。  当两个黑洞相互旋转并最终相撞时，它们会发出引力波--空间和时间的涟漪，现在可以用地球上极其敏感的仪器来探测。由于黑洞和黑洞合并是完全黑暗的，这些事件对于天文学家使用的望远镜和其他光学探测仪器来说是看不见的。然而，理论家们已经想出了黑洞合并如何通过引起附近物质的辐射而产生光信号的想法。现在，使用位于圣地亚哥附近的帕洛玛天文台的加州理工学院兹威基瞬态设施（ZTF）的科学家可能已经发现了可能是这样一种情况。如果得到证实，这将是第一个来自一对碰撞的黑洞的已知光耀。2019年5月21日，两个引力波探测器--美国国家科学基金会的激光干涉仪引力波天文台，简称LIGO，以及欧洲的Virgo探测器--在一个名为GW190521g的事件中发现了这次合并。这一探测使ZTF的科学家们能够从引力波信号的发源地寻找光信号。这些引力波探测器还发现了被称为中子星的致密宇宙物体之间的合并，天文学家们已经确定了这些碰撞产生的光辐射。 美国宇航局挑选人员进行为期45天的火星月球模拟旅行你是否曾想过深入太空，一直到火星会是什么样子？通过模拟旅程，四名志愿研究对象很快将有机会找到答案。从2021年10月1日开始，四个人将在休斯顿美国宇航局约翰逊航天中心一个独特的地面栖息地内生活和工作45天。这个小型栖息地被称为人类探索研究模拟（HERA），旨在模拟探索场景中的隔离、禁闭和远程条件。HERA将容纳船员，他们将模拟长途跋涉到火星的卫星火卫一。与其他HERA任务类似，一旦栖息地的门关闭，船员将需要在里面呆45天，直到11月15日任务结束。  随着模拟旅程将乘员们带向火卫一，里面的人在与外界沟通时将会遇到越来越多的延迟。当模拟成功地将船员带到火卫一时，这种延迟将持续到单程5分钟。这种延迟将迫使乘员组以及那些协调他们旅程的人练习沟通方式，以尽量减少对任务操作影响，并允许乘员组有足够自主权来完成任务。即将到来的任务标志着HERA第6次活动开始。作为活动一部分，接下来还有三次任务，最后一次出舱定于2022年9月12日。美国宇航局的人类研究计划将在整个任务期间进行总共15项研究，其中7项是返回的，8项是新的调查。作为这些任务的一部分所收集数据将继续帮助人类为阿特米斯探月任务、前往计划中的月球门户以及前往火星的长期任务做准备。 哈勃太空望远镜的新发现：火焰星云的灼热恒星可能阻止了行星的形成火焰星云或NGC 2024是猎户座中的一个大型恒星形成区，距离地球约1400光年。哈勃望远镜研究这个星云是为了寻找原行星盘，或称"proplyds"--围绕恒星的气体和尘埃盘，有一天可能会形成新的太阳系。哈勃在这个星云中发现了四个确认的原行星盘和四个可能的原行星盘，但是这些原行星盘正在被附近恒星的强烈辐射所侵蚀，因此可能永远没有机会形成行星。  哈勃还在星云中找到了三个"球状体"--在明亮的星云背景下可以看到的小而黑的尘埃云。这些尘埃云被认为是形成褐矮星的原因--温暖的物体太大，不能成为行星，但没有足够的质量成为恒星--以及我们银河系中其他自由漂浮的、具有行星质量的物体。火焰星云是猎户座分子云群的一部分，其中包括马头星云和猎户座星云等著名星云。  哈勃对火焰星云的一小部分进行了成像，该星云与马头星云一起是猎户座分子云群的一部分 帕克太阳探测器在太阳引力弹弓上创造了新的距离和速度纪录美国宇航局的帕克太阳探测器在与太阳的第10次亲密接触中幸存下来，创造了一对新的纪录。2021年11月21日美国东部时间上午4:25（格林尼治标准时间8:25），这个机器人深空探测器在距离太阳表面530万英里（850万公里）的范围内，速度达到363660英里/小时（586864公里/小时），使其成为离太阳最近的卫星和有史以来最快的人造天体。  帕克太阳探测器于2018年8月12日从卡纳维拉尔角空军基地在Delta IV Heavy火箭上发射，11月16日至26日之间的这次最新太阳飞越标志着该航天器七年来在如此近距离研究太阳的任务已经过半，它最终将穿越太阳的日冕。在以大比分轻松击败记录保持者太阳神-2号航天器及其最大速度157078英里/小时（252792公里/小时）之后，帕克现在已经独孤求败，可以肯定的是它今后还会越来越快。  这第10次相遇是利用金星的引力在24个越来越接近太阳的轨道上进行的一系列7次飞越中的一次，最终接近我们恒星表面430万英里（690万公里）的范围，并达到超过每小时43万英里（690000公里）的速度。该飞行器对热量和辐射有很强的屏蔽作用，但它仍然容易受到损害，并从太阳辐射中积累危险的电荷，因此它的轨道是高度椭圆的，以使它能够在近距离接触之间逐渐恢复，并顺势将记录的传感器数据传回地球，让科学家们了解太阳的日冕、磁场和太阳高能粒子的动态变化。据美国宇航局和马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯应用物理实验室的任务操作员称，该航天器健康状况良好，运行正常，并将于12月24日开始传输其调查结果，阶段过程于2022年1月9日结束。 科学家进行模拟 看哪些恒星能在潮汐破坏事件中"幸存"在科学家进行的一些级计算机模拟中，可以观看八颗恒星绕过一个质量是太阳的100万倍的黑洞。当它们接近时，所有的恒星都被黑洞的引力拉长和变形了。一些被完全拉开，变成长长的气体流，这种灾难性的现象被称为潮汐破坏事件。其他的只被部分破坏，保留了一些质量，并在可怕的遭遇之后恢复到正常的形状。  由德国马克斯·普朗克天体物理研究所的研究员Taeho Ryu领导的这些模拟是第一次将爱因斯坦广义相对论的物理效应与现实的恒星密度模型相结合。这些虚拟恒星的质量约为太阳的十分之一到十倍。  Ryu和他的团队还调查了其他特征，如不同的黑洞质量和恒星接近，如何影响潮汐破坏事件。这些结果将帮助天文学家估计宇宙中完整的潮汐破坏事件发生的频率，并将帮助他们更好地了解这些灾难性宇宙事件。 天文学家发现古老的“失败的恒星” 其锂矿床完好无损加那利群岛天体物理研究所（IAC）和墨西哥国家天体物理、光学和电子研究所（INAOE）的一个研究小组，在迄今为止确认存在这种有价值元素的最古老和最冷的褐矮星中发现了锂。这个被称为Reid 1B的亚恒星天体完整地保留了我们宇宙中已知的最早的锂矿床，可以追溯到它所属的双星系统形成之前。这一发现是利用加那利群岛Roque de los Muchachos天文台的加那利大型望远镜（GTC）上的OSIRIS光谱仪进行的。这项研究刚刚发表在《皇家天文学会月报》上。  褐矮星，也被称为“失败的恒星”，是恒星和行星之间的自然联系。它们的质量比木星还大，但现在足以燃烧氢气，而氢气是恒星用来发光的燃料。由于这个原因，这些亚恒星天体没有被观察到，直到观察者在20世纪90年代中期发现它们。它们特别有趣，因为有人预测其中一些可以完整地保存其锂的含量，锂有时被称为 “白色石油”，因为其稀有性和相关性。在过去的20年里，天文学家已经探测并跟踪了太阳附近的褐矮星所形成的双星的轨道运动。他们利用开普勒定律动态地确定了它们的质量，开普勒定律是约翰尼斯·开普勒在十七世纪提出的数学公式，用来描述在相互引力作用下运动的天体的运动，例如由地球和太阳形成的系统。在其中一些系统中，主成分的质量足以燃烧锂，而副成分可能没有这个质量。然而，直到现在，这些理论模型还没有被付诸实践。利用Roque de los Muchachos天文台（ORM）的加那利大型望远镜上的OSIRIS光谱仪（目前是世界上最大的光学和红外望远镜），IAC和INAOE的一个研究小组在今年2月至8月期间对两个组成为褐矮星的双星系统进行了高灵敏度光谱观测。他们没有在其中的三个中检测到锂，但他们在Reid 1B中发现了锂，这是四个中最微弱和最冷的一个。这样做，他们就有了一个非凡的发现，一个没有被破坏的宇宙锂的沉积物，其来源可以追溯到Reid 1B所属系统形成之前。事实上，它是已经发现的最冷、最微弱的太阳系外天体，其数量比地球上的数量多1.3万倍。这个天体的年龄为110万年，动态质量是木星（太阳系中最大的行星）的41倍，离我们有16.9光年远。对褐矮星中的锂的观测使研究人员能够根据核反应在一定程度上准确地估计其质量。通过这种方式发现的热核质量必须与从轨道分析中发现的动态质量相一致，而且不确定性较小。然而，研究人员发现，锂被保存到动态质量，比最新的理论模型所预测的质量低10%。这种差异似乎很重要，并表明在褐矮星的行为中存在着我们仍然不了解的东西。“我们已经跟踪褐矮星中的锂的踪迹三十年了，” Eduardo Lorenzo Martín Guerrero de Escalante说，他是IAC的科学研究高级委员会（CSIC）的研究教授，也是这篇文章的第一作者，“最后我们已经能够对其保存和破坏之间的质量界限做出精确的判断，并与理论预测进行比较。” 这位研究人员补充说：“银河系中存在着数以百万计的褐矮星。褐矮星中所包含的锂是我们宇宙邻域中这种宝贵元素的最大已知矿床。”文章的共同作者Carlos del Burgo Díaz是墨西哥CONACYT公共研究中心INAOE的研究员，他解释说：“尽管原始锂是在1380万年前与氢和氦一起产生的，是宇宙大爆炸原始火球中核反应的结果，但现在宇宙中的锂多达4倍。”根据这位研究人员的说法，“尽管这种元素可以被破坏，但它也在新星和超新星等爆炸事件中被创造出来，因此像Reid 1B这样的褐矮星可以把它包裹起来，并像藏宝箱一样保护它。” 摄影师将上千张月偏食照片合成一张“七龙珠”11月19日，传说中的“天狗食月”（月偏食）在天穹上演，此次月偏食也是600年来持续时间最长的一次。这次月偏食非常震撼，是因为它的食分（月球被食的程度）很大，可以说是最接近月全食的月偏食，并且月亮会因太阳光受地球大气层折射而变成红色。月偏食现象是当太阳、地球、月球三者几乎在同一条直线上且地球处于太阳和月亮之间时，太阳到月球的光线部分被地球遮挡所致。据美国国家航空航天局(NASA)数据，被遮挡面积最大的月偏食发生在1440年2月18日，当时月球97%以上表面积都被地球的阴影覆盖，并呈现出微红色。  摄影师Andrew McCarthy在此次“近600年最长月偏食”之时，凌晨四点出门跑到荒无人烟的地方，拍摄上千张照片，最终合成了一张“七龙珠”照片，网友感叹：可以召唤神龙了。Andrew McCarthy还合成过“终结者月球”的超高清月球图像，以前所未有的高清晰度呈现地球引力束缚下的“麻子脸”。这张照片采用的是一种将表面上的每一个细小瑕疵的对比度发挥到极致的拍摄技术，使画面呈现出光鲜亮丽、超现实的效果。 天文学家发现一颗炽热的巨行星 只需16个小时就能绕其恒星公转一周水星是我们太阳系中的速度冠军，它每88天围绕太阳运行一次，其平均速度为47公里/秒。它与太阳的平均距离为5800万公里（3600万英里），它的速度如此之快，所以以翼足之神命名。但是，如果不是水星，而是木星离太阳最近呢？如果木星比水星更接近太阳，而且温度高得多呢？  在大约855光年外的一个遥远的太阳系中，有一颗行星让水星看起来像是太阳的一个缓慢、冰冷、遥远的邻居。这颗行星绕着它的恒星运行的时间只有16个小时，这使它成为有史以来测量的最短轨道之一。在这样的距离和速度下，加上该行星极高的表面温度，它是迄今为止发现的最奇特的行星之一。这颗行星的名字是TOI-2109b，它被天文学家称为"超热木星"。热木星是气态巨行星，它们的轨道离恒星特别近，表面温度非常高。超热木星甚至更加极端。它们的表面温度高于2200开尔文（1900摄氏度，3500华氏度）。天文学家估计，TOI-2109 b的日面温度大于3500开尔文（3225摄氏度，5840华氏度），和一些小恒星一样热。发表在《天文学杂志》上的一篇新论文介绍了这一发现。这篇论文的标题是"TOI-2109。一个在16小时轨道上的超热气体巨人"。主要作者是Ian Wong，目前在美国宇航局戈达德太空飞行中心工作，但在这项研究期间是麻省理工学院的博士后。NASA的TESS（凌日系外行星探测卫星）在2020年5月发现了这颗行星。TESS在5月13日开始观察它，并持续观察了近一个月。在接下来的一年里，多个地面观测站以不同的波长进行了后续观测。所有这些观测结果都证实，TOI-2109b是一颗罕见的、不寻常的行星。研究报告的共同作者、麻省理工学院Kavli天体物理学和空间研究所的Avi Shporer说："一切都与它是一颗行星相一致，我们意识到我们有一些非常有趣和相对罕见的东西。"TOI-2109 b的16小时轨道周期是迄今为止测量到的最短的气态巨行星。(该行星的质量比我们的木星大五倍，它围绕着一颗F型恒星运行，质量比我们的太阳大1.5倍。很难想象这种安排对同一系统中的任何观测者来说会是什么样子。)  艺术家对一颗木星大小的系外行星及其宿主的渲染，这颗恒星的质量略大于我们的太阳。这颗行星之所以这么热，是因为它距离其恒星平均只有240万公里（150万英里）。它可能像其他热木星和超热木星一样被潮汐锁定在其恒星上。极高的日面温度可以将分子撕裂成其组成的原子。理论模型显示，这可能发生在分子氢上。如果夜晚的一侧温度明显较低，那么氢气就可以再次结合成分子。一个月的TESS观测意味着研究小组可以观察到这颗行星围绕其恒星运行的情况。他们观察了二次日食--当一颗行星在其恒星后面经过时，有多个波长。这帮助他们确定白天的温度可能超过3500K。但研究人员并不确定夜间会发生什么，因为TESS不够敏感。如果分子氢在白天被撕碎，在夜间重新结合的反应过程是真的，那么这可能有助于在大气中更有效地混合温度，并可能意味着温度没有那么极端。研究人员发现，TOI-2109b正以每年约10至750毫秒的速度缓慢地螺旋式进入恒星。天文学家已经发现了其他的热木星，它们的轨道衰变将它们吸引到它们的恒星中，但是没有任何东西能像这个一样快。  艺术家对木星大小的系外行星的概念，它的轨道相对靠近其恒星（又称"热木星"）。TOI-210 b的极端性质有助于确认超热和热木星作为最极端类型的系外行星之一的地位。更强大的望远镜将揭示这颗行星的更多性质，研究小组希望哈勃能够与即将发射的詹姆斯-韦伯太空望远镜一起研究它。观察当这颗行星越来越接近恒星时会发生什么，对天文学家来说特别有趣。 科学家利用火星周围噪音来绘制其地下层NASA的火星“洞察号(InSight)”登陆器为研究人员提供了他们所需的数据以此来首次探索红色星球的地壳、地幔和核心。然而，该地图并不包含任何有关靠近其表面的结构的信息。需要这张地图来更完整地描述这个星球是如何形成的。现在，一个科学家团队可以通过聆听火星上的风声创造出这个星球表面下的第一个详细图像，从而展示其30亿年的历史。  更准确地说，研究人员分析了洞察号登陆器安装的地震仪收集的环境噪声（在没有地震的情况下）。在地球上，这种环境地震噪音是由海洋、人类活动和风产生的，但在火星上只存在最后一种。瑞士地震局(SED)和苏黎世联邦理工学院定期分析地震仪收集的数据，作为火星地震服务的一部分。在过去的几年里，SED已经能够分析环境噪声数据并开发出定义地球上的地质结构的方法。这些都是用于洞察号的数据的技术。根据该工具收集的数据，洞察号着陆点的顶部3米是由沙子构成，接下来的20米是松散的物质，尤其是被陨石撞击裂开的火山岩。下面则是由地球经历寒冷和干燥条件时形成的沉积物分割的熔岩流。研究人员认为，顶部的熔岩流是在约17亿年前沉积，但最深的熔岩流是在36亿年前，当时地球上的火山活动要多得多。它是逆向沉积的。据了解，目前人来用于调查行星的技术已被证明在火星上也是有效的。用于了解地球的其他方法也可能为我们提供关于红色星球的更多信息，因为有朝一日它可能成为人类的第二个家。 研究：金星上的奇怪信号可能来自一座正在喷发的火山一项新的研究增加了越来越多的证据，表明金星可能有火山活动--如果这一发现被证实，将有助于解释火山如何影响整个宇宙的行星演化和宜居性。这项研究的重点是来自金星上一座名为Idunn Mons的火山的奇怪信号，它正在激发人们对未来前往地球最近的“邻居”的任务的兴奋，这些任务将一劳永逸地解决这一问题。  人们早就知道，金星上遍布着大量火山。但是从地球上不可能知道它们今天是否还在渗出熔岩，因为金星厚重和朦胧的大气层掩盖了地面上可能发生的一切。现在，利用来自旧轨道飞行任务的档案观察和在地球上进行的实验工作的结果，一个科学家小组正在证明，高1.5英里、宽125英里的Idunn Mons火山在过去几千年里一直在活动，而且今天可能仍在喷发。他们不需要等很久就能证实他们的预感。在未来十年内，一个能够探测地表火山活动的小型任务中队将开始其前往金星的旅程。美国宇航局约翰逊航天中心天体材料研究和探索科学（ARES）研究办公室主任Justin Filiberto是上个月发表在《行星科学》杂志上的研究报告的共同作者。他表示，在这一点上，他不认为 “任何人会对当我们到达金星时，我们会发现火山活动的证据感到惊讶。”尽管如此，确认这一猜测将有重大影响。像地球一样，金星被一些科学家认为在过去有过海洋，但今天它是一个干旱的荒地，有一个密集的、充满酸的大气层和一个热到足以熔化铅的表面。对金星的地狱式转变的一个主要解释是，史诗般的火山爆发启动了不可逆转的气候变化。那么，近距离研究金星的火山将帮助我们更好地理解为什么地球没有（尚未）经历类似的火山爆发的启示。而且，虽然死火山会提供一些线索，但如果你能观察到它们的行动，火山就更容易理解了。虽然没有金星上活火山活动的直接证据，但有几个间接的线索。金星大气中的二氧化硫浓度很高，这是一种常见的火山气体，如果火山今天还在喷出二氧化硫，那就更有意义了。金星的表面有构造裂缝区--地球上火山活动的热点--以及大锅状的火山特征，这些特征的形状有时表明它们正在被潜在的热量所转化。更直截了当地说，如果金星因为它的大小而出现火山死亡，那将是很奇怪的。“金星的大小基本上与地球相同。”约翰霍普金斯大学应用物理实验室的行星火山学家Lauren Jozwiak说：“地球没有火山死亡，那么我们为什么期望金星也是如此？”  这项新的研究将一系列的证据汇集在一起，表明Idunn Mons的岩浆“心脏”今天仍在“跳动”。欧洲的 Venus Express 轨道飞行器在2006年至2014年期间环绕该星球，发现各地的熔岩流沉积物--包括Idunn Mons--在红外线下发光。金星的腐蚀性大气层迅速吞噬了火山矿物，使它们的红外线光芒变暗。因此，这些强烈的热辐射被认为代表了最近在25万年前喷发的熔岩。但是最近的实验工作，即火山矿物在金星大气条件下被烘烤，其降解速度比以前想象的要快，这意味着这些熔岩可能是在过去1000年内喷发的。而且，具体到Idunn Mons，风被破坏的程度超过了根据火山的地形所预期的程度。作者认为熔化的岩石产生的热量可能增加了火山上方的湍流。Jozwiak没有参与这项研究，他说这代表了"真正有说服力的案例工作"。但最终，未来的金星航天器任务，包括美国宇航局的VERITAS和DAVINCI+任务，以及欧洲的EnVision探测器（预计在本十年末发射），将是证实其怀疑的对象。VERITAS（金星辐射率、无线电科学、InSAR、地形学和光谱学任务）配备了一个最先进的雷达系统，将能够明确地识别新鲜熔岩。它将多次经过早期配备雷达的轨道飞行器-- Magellan--测绘的相同区域。如果一个熔岩流突然出现，而在1990年代初 Magellan访问金星时并不存在，VERITAS将发现它。美国宇航局的轨道飞行器甚至可能发现在其环绕该星球期间出现的新熔岩流。VERITAS的红外相机也将使仍在散发热量的年轻熔岩流容易被发现。这三个未来的任务将很快揭晓答案虽然VERITAS将研究该星球的巨大斑块，但欧洲的EnVision轨道飞行器将进行详细探索。它的雷达系统将检查地面上最近的火山或构造地形的迹象，它的红外和紫外光谱仪将在陆地和天空中寻找好奇的化学混合物。如果航天器关注一座正在喷出熔岩或有毒气体的火山，或者是一座安静的火山，其岩浆正从地表下辐射出热量，它就会知道。  DAVINCI+（金星深层大气中的惰性气体、化学和成像调查）将在金星的大气层中投放一个探测器，在它坠落到地表死亡时记录其化学性质。有了DAVINCI+提供在那一刻存在的火山气体的概况，与VERITAS和EnVision合作的科学家将能够更容易地识别这些气体浓度的峰值--这表明最近的喷发使它们达到了顶峰。对许多行星科学家来说，确认金星的火山活动在这一点上仅仅是一种形式。伦敦大学皇家霍洛威学院的行星地质学家、EnVision的首席科学家Richard Ghail说：“如果它不是，那才是真正令人惊讶的。”圣路易斯华盛顿大学的行星科学家Paul Byrne同意这个观点。Byrne说：“金星上没有活火山的可能性在功能上必须是零。”对于Ghail和其他人来说，未来的金星任务令人激动的事情是他们将能够告诉我们金星有多活跃。它是否更像地球，每天都有几十次喷发，或者像火星，一个火山昏迷的世界，巨大的熔岩瀑布可能每隔几百万年就会淹没地表？一些人怀疑金星会按照自己的节奏喷发；另一些人则认为它的节奏会更接近于我们星球的节奏。这三个未来的任务将很快揭晓答案，使几十年来的火山猜测归于平静。Filiberto说：“我认为，一旦所有这些任务到达金星，我们将编写关于金星的全新教科书。这将改变我们对行星演变的思考方式。”https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/ac2258 NASA DART：碰撞轨道小行星任务的下一步是什么？NASA的DART任务正在进行中，其将旨在回答科学和科幻电影中最大的问题之一：我们能否避免小行星对地球的潜在生命打击？我们猜测，让布鲁斯·威利斯（这里指的是其主演的《世界末日》）失望的是，双小行星重定向试验不会试图完全用核弹摧毁一颗“无赖”的太空岩石。相反，它的雄心壮志更加集中。  小行星撞击地球的风险有多大？我们可能没有意识到，但我们的母星几乎每天都会跟小行星和彗星接触。小小的太空石块经常撞击地球的大气层，但都会无害地燃烧掉。更大的岩石有可能产生更重大的影响，但却更少见。在地球上已经发现了100多个据称是撞击坑的环状结构。它们经过几千年的积累，直径可以达到15英里以上。  这一过程被称为“动能撞击”，它摒弃了钝器的创伤，而采用了更有针对性的方法。DART旨在跟一颗小行星相撞--在这种情况下，Dimorphos是一颗半英里宽的小行星，是Didymos双星系统的一部分--并在此过程中改变其轨迹。DART只有一辆小汽车那么大，但当它撞上Dimorphos时，它会将以每秒4英里或14400mph的速度行驶。我们的目标是在小行星的轨道上产生足够大的变化，进而使地球上的望远镜能够观察到这种变化。一个由意大利航天局开发的立方体卫星即LICIACube也搭上了DART的顺风车，另外还将在撞击前展开以便更近距离地观察到结果。DART的自杀任务依赖于一些重要的智能技术  当需要精确地撞击某颗小行星时，将航天器指向天空并将其送上碰撞轨道并不实际。虽然DART的撞击可能是动能性的，但其上装有一套由约翰-霍普金斯应用物理实验室(APL)开发的自主导航系统。它借用了用于导弹瞄准的技术并将DART从美国国内团队的远程指导中解放出来。它被称为小体机动自主实时导航(SMART Nav)，依靠的是DART将用于向地球传送小行星照片的同一台相机。该相机--用于光学导航的Didymos侦察和小行星相机(DRACO)--将逐步区分Dimorphos和Didymos并引导航天器进入其最终目标。  这并不是DART所依赖的唯一的高科技首次亮相。两块28英尺长的太阳能电池板实际上是可部署的空间系统推出的太阳能电池阵列(ROSA)，这是第一次在深空使用。它们为NASA的进化型氙气推进器--商用(NEXT-C)离子引擎提供动力，NASA对用它来解锁未来的深空任务寄予厚望。DART的命运仍需数月时间NASA和SpaceX本周可能已经发射了DART，但这个实验性的航天器还有一段漫长的旅程。再过10个月，Didymos小行星系统就会离地球约680万英里，届时它将足够近，进而使得撞击的后果应该足够清晰。如果一切按计划进行，DART将在地球绕太阳的轨道之外行驶，一直到9月底。将会有一个约一周的时间来发生碰撞。从现在到那时，DRACO将启动并开始发回图像。NASA局长比尔·纳尔逊在谈到这项任务时说道：“DART正在将科幻小说变成科学事实并证明了NASA为了所有人的利益而进行的主动性和创新。除了NASA研究我们的宇宙和我们的地球家园的所有方式外，我们还在努力保护这个家园，这次测试将有助于证明一种可行的方法以保护我们的地球免受危险小行星的影响，如果有一天发现有一颗小行星朝向地球的话。”假设一切按NASA、约翰-霍普金斯大学APL和他们的各个合作伙伴的意图进行，希望使用DART的数据可以塑造一个即将到来的小行星碰撞避免系统。这将跟新的近地天体勘测器任务(NEOSM)协同工作，这是一个红外望远镜，旨在帮助发现可能有危险的小行星和彗星。NEOSM计划在本十年晚些时候发射。 天文学家利用高级行星探测技术发现了300多颗新潜在系外行星美加州大学洛杉矶分校的天文学家已经确定了366颗新的系外行星，这在很大程度上要归功于加州大学洛杉矶分校的一名博士后学者开发的算法。在他们最值得注意的发现中，有一个由一颗恒星和至少两颗气态巨行星组成的行星系统，据悉，每颗行星的大小都跟土星差不多并且彼此之间的位置异常接近。  这些发现于2021年11月23日发表在《Astronomical Journal》上。术语“系外行星”被用来描述我们太阳系之外的行星。天文学家已经确定的系外行星的数量总共不到5000颗，因此确定数百颗新的系外行星是一个重大进展。研究这样一大批新天体可以帮助科学家更好地了解行星是如何形成和轨道是如何演变的，并且还可以提供关于我们的太阳系是多么不寻常的新见解。加州大学洛杉矶分校天文学教授、该研究的共同作者Erik Petigura指出：“发现数百颗新的系外行星本身就是一项重要的成就，但这项工作的与众不同之处在于它将如何照亮整个系外行星群的特征。”据悉 ，这项研究的论文第一作者是Jon Zink，他在6月从加州大学洛杉矶分校获得博士学位，目前是加州大学洛杉矶分校的博士后学者。他和Petigura以及一个名为Scaling K2的国际天文学家团队通过利用NASA开普勒太空望远镜K2任务的数据确定了这些系外行星。这一发现是通过Zikn开发的一种新的行星探测算法实现的。识别新行星的一个挑战是，失速器亮度的降低可能来自于仪器或模仿行星特征的其他天体物理源。辨别哪些是哪些需要额外的调查，这在传统上是非常耗时的，并且只能通过视觉检查来完成。Zink的算法则能区分哪些信号是行星哪些只是噪音。Petigura说道：“Jon和Scaling K2团队设计的目录和行星检测算法是理解行星群的一个重大突破。他们将使得我们对行星形成和演变的物理过程的理解变得更加清晰，对此我毫无疑问。”开普勒的最初任务在2013年意外结束，当时一个机械故障使航天器无法精确地指向它多年来一直观察的那片天空。但天文学家们将该望远镜重新用于一项被称为K2的新任务，其目标是识别遥远恒星附近的系外行星。来自K2的数据正在帮助科学家们了解恒星在银河系中的位置如何影响到在它们周围能形成什么样的行星。然而遗憾的是，最初的开普勒任务用来识别可能的行星的软件无法处理K2任务的复杂性，其中包括确定行星的大小和它们相对于恒星的位置的能力。Zink和合作者以前的工作为K2引入了第一个完全自动化的管道，其用软件来识别处理过的数据中可能的行星。在新研究中，研究人员使用新软件以此分析K2的整个数据集--约500兆字节的数据，其中包括8亿多张恒星图像，以此来创建一个“目录”。该目录将很快被纳入NASA的主系外行星档案。研究人员使用加州大学洛杉矶分校的Hoffman2集群来处理这些数据。除了研究人员确定的366颗新行星之外，该目录还列出了之前已经确定的381颗其他行星。Zikn称，这些发现可能是帮助天文学家了解哪些类型的恒星最有可能有行星环绕以及这表明成功的行星形成所需的构件的一个重要步骤。“我们需要观察广泛的恒星，而不仅仅是像我们太阳这样的恒星，以了解这一点。”发现有两颗气态巨行星的行星系统也非常重要，因为很少发现气态巨行星--像我们自己太阳系中的土星--像在这种情况下那样接近它们的主星。研究人员还不能解释为什么会发生在那里，但Zink表示，这使得这一发现特别有用，因为它可以帮助科学家形成对行星和行星系统如何发展的参数的更准确的理解。“每一个新世界的发现都提供了对在行星形成中起作用的物理学的独特瞥见，”他说道。 天文学家发现宇宙开始之初的“隐形”星系天文学家发现了两个隐藏在宇宙黎明附近的 “隐形”星系。研究小组利用无线电波窥视了遮挡它们的尘埃幕后，这一发现表明，早期宇宙中的星系要比以前认为的多得多。哈勃太空望远镜是我们最强大的宇宙之眼之一，它能够看到130多亿光年以外的物体。  由于空间和时间是如此地交织在一起，它在这个距离上看到的天体是130亿年前的样子，这使得天文学家能有效地回看宇宙的早期阶段。但哈勃不可能看到一切。它主要以紫外线和可见光的波长观察天空，另还有一些近红外的能力。其他望远镜则以其他波长扫描宇宙，它可以揭示新的细节--而这正是这里发生的事情，天文学家使用捕捉无线电波的阿塔卡马大型毫米阵列(ALMA)调查了一个被充分研究的空间区域。这项研究的论文作者Pascal Oesch指出：“我们正在观察一个非常遥远的星系样本，我们已经从哈勃太空望远镜中知道这些星系的存在。然后我们注意到，其中两个星系有一个我们根本没想到的邻居。由于这两个相邻的星系都被尘埃所包围，所以它们的一些光线被阻挡，这使得哈勃看不到它们。”这两个新发现的星系被命名为REBELS-12-2和REBELS-29-2，尽管来自它们的光线经过130亿年的旅行才到达我们这里，但现在这两个星系实际上更远。由于宇宙的膨胀，这些星系现在的距离达到了惊人的290亿光年，这使它们成为已知最遥远的星系之一。研究人员的发现还提出了一些关于早期宇宙的引人入胜的新问题。研究小组计算出，在那个时期的星系中，有10%到20%的星系可能隐藏在尘埃云后面，这意味着我们的宇宙演化模型可能有很大的偏差。“我们正试图把关于宇宙形成的大难题放在一起，并回答最基本的问题：‘它都是从哪里来的？’”Oesch说道，“我们在早期宇宙中发现的不可见星系是我们今天在宇宙中看到的周围的成熟星系的一些最初的构成部分。所以这就是一切的开始。”很快，我们应该会有更强大的仪器来寻找这些隐藏着的星系。詹姆斯-韦伯太空望远镜将专门对宇宙进行红外成像，这对于看到比以往更深的太空是非常完美的。这是因为宇宙的膨胀正在将来自更遥远物体的光线进一步拉向光谱的红外端。如果一切按计划进行，韦伯最终应该会在12月22日发射。 天文学家发现望远镜数据中神秘地缺乏大质量黑洞背后的原因人类在地球上和太空中目前持有的天文望远镜从来没有探测到一个质量超过太阳20倍的黑洞。尽管如此，我们现在知道了它们的存在，因为最近有几十个这样的黑洞通过引力波辐射被"听到"合并。由Peter Jonker（SRON/Radboud大学）领导的一个天文学家小组现在发现，这些看似不同的结果可以用传统望远镜观测中对大质量黑洞的偏见来解释。  2015年，LIGO设施首次探测到引力波。它们是由两个质量为太阳几十倍的大质量黑洞在合并过程中发出的。这一发现震撼了宇宙，也震撼了天文界，因为很少有天文学家预测到如此巨大的黑洞会存在，更不用说它们会合并了。在引力波探测之前，我们的传统望远镜已经在大约20个案例中发现了恒星质量黑洞存在的证据。然而，从来没有发现过像现在通过合并过程中发出的引力波辐射观察到的那样大的黑洞。到现在为止，大约有50个这样的合并黑洞对被探测到，包括欧洲的Virgo探测器在大多数情况下也是涉及大质量黑洞。传统意义上的天文望远镜仍然没有发现这种黑洞。这种差异可以部分解释为引力波探测器探测到的宇宙体积更大。LIGO-Virgo可以更容易地发现这种质量更大的黑洞，因为它们的波相对于来自较轻的黑洞的波更强，这意味着这些黑洞可能是罕见的，但声音很大的事件。但是使用望远镜对这种黑洞的探测为零？黑洞，或者至少是它们的近距离环境，在它们慢慢吞噬一颗伴星时亮起。通过对这颗无助的恒星的轨道运动的测量，可以确定黑洞的质量。使用基于电磁辐射（EM）的测量只发现了质量小于约20个太阳质量的恒星黑洞（紫色圆圈）。这些黑洞都有一颗伴星，它正在向黑洞损失质量。这个气体流揭示了黑洞的存在，对伴星运动的详细研究使得黑洞的质量可以被测量。  自2015年以来，LIGO/Virgo对两个黑洞合并时发出的引力波辐射的测量，使得几十个黑洞的质量被测量出来（蓝色圆圈）。这些黑洞通常比通过电磁辐射发现的黑洞质量更大。我们现在知道，缺乏通过电磁技术研究的大质量黑洞，可能是由于对寻找和研究大质量黑洞的偏见造成的。而LIGO/Virgo的测量结果有利于检测大质量黑洞，因为与合并的低质量黑洞的信号相比，它们合并的信号更“响亮”，因此可以从宇宙中更远的系统中检测到。尽管如此，LIGO/Virgo也在探测低质量的合并黑洞。在不久的将来，JWST望远镜将能够消除电磁偏差。由于它的敏感性，天文学家将能够测量位于被认为是最大质量黑洞所在的地方的黑洞候选系统的质量。 由Peter Jonker（Radboud大学/SRON）领导的一个天文学家小组意识到，天文望远镜的观测对探测大质量黑洞是有偏见的。原则上说，如果这种大质量黑洞从一颗伴星上吃下质量，就可以被观测到。然而，这些观测的情况在实践中太过困难，解释了为什么缺乏通过望远镜观测探测到大质量黑洞的情况。最大的黑洞是通过内爆大质量恒星形成的，而不是爆炸大质量恒星（"超新星"）。通过内爆形成的这些大质量黑洞在其前身（大质量恒星）诞生的地方保持原状，即银河系的平面。然而，这意味着它们仍然被尘埃和气体所笼罩。它们较轻的黑洞姐妹和兄弟，通过超新星爆炸从大质量恒星中诞生，经历了一个将它们弹出银河系平面的过程，使它们更容易被我们测量质量的望远镜观察到。正如Jonker及其同事所意识到的那样，加剧这种偏见的是，大质量黑洞的任何伴星必须在相对较大的距离上运行，这使得伴星在可观察到的被吞噬的情况更加罕见。这样的事件是泄露黑洞的存在和位置的原因。因此，更大质量的黑洞将更少地泄露它们的位置。即将于12月18日发射的詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）将使天文学家们能够测试这些想法。JWST将首次允许测量银河系平面上的几个候选黑洞系统的质量。JWST将对红外光敏感，而这种光受尘埃和气体的影响比地面望远镜通常使用的光学光要小得多。此外，JWST的大尺寸，以及它在太空中的有利位置，使得JWST能够在银河系平面的数百万颗恒星中挑选出合适的恒星进行研究。最后，由于处于地球大气层之上，JWST不会受到大气层发出的红外光的阻碍。 NASA“洞察号”探测器利用地震数据揭示火星地表下存在浅的沉积层在火星第二大火山区Elysium Planitia收集的地震数据表明，在该星球表面下的熔岩流之间存在着一个浅的沉积层。这些发现是在NASA的“洞察号”（InSight）任务（利用地震调查、大地测量和热能传输进行的内部探索）框架内获得的，包括科隆大学科学家在内的几个国际研究团队进行了合作。相关论文于11月23日发表在《自然-通讯》杂志上。  苏黎世联邦理工学院的地球物理学家Cédric Schmelzbach博士及其同事，包括地震专家Brigitte Knapmeyer-Endrun博士和科隆大学本斯堡地震观测站的博士研究员Sebastian Carrasco（硕士），利用地震数据分析了Elysium Planitia地区的构成。作者检查了浅层地下到200米左右的深度。就在地表之下，他们发现在15米厚的粗块状喷出物（在陨石撞击后被喷出并落回地表的岩石块）之上，有一个以沙质材料为主的再生石层，大约有3米厚。在这些顶层下面，他们发现了大约150米的玄武岩，即冷却和凝固的熔岩流，这与预期的地表下结构基本一致。然而，在这些熔岩流之间，从大约30米的深度开始，作者又发现了一个厚达30到40米的层，地震速度很低，这表明相对于较强的玄武岩层，它含有较弱的沉积物质。  为了确定较浅的熔岩流的日期，作者使用了现有文献中的陨石坑数据。关于陨石撞击率的既定知识使地质学家能够确定岩石的日期：有许多陨石撞击坑的表面比有较少撞击坑的表面要老。另外，直径较大的陨石坑会延伸到下层，使科学家能够确定深层岩石的日期，而较小的陨石坑则使他们能够确定浅层岩石的日期。他们发现，较浅的熔岩流大约有17亿年的历史，形成于亚马逊纪--火星上的一个地质时代，其特点是陨石和小行星撞击率低，以及寒冷、超干旱的条件，始于大约30亿年前。相比之下，沉积物下面更深的玄武岩层形成的时间要早得多，大约36亿年前的西方纪，该时期的特点是广泛的火山活动。作者提出，具有低火山速度的中间层可能是由夹在西方纪和亚马逊纪玄武岩之间的沉积物组成，或者是在亚马逊纪玄武岩本身之内。这些结果提供了第一次机会，将浅层地下的地震地面实测数据与先前基于轨道地质测绘的预测进行比较。在登陆之前，Knapmeyer-Endrun博士已经根据地面类似物建立了“洞察号”登陆点浅层地下的速度结构模型。现在的实际测量结果表明有更多的分层以及更多的多孔性岩石。Knapmeyer-Endrun说：“虽然这些结果有助于更好地了解Elysium Planitia的地质过程，但与登陆前的模型进行比较对未来的登陆任务也很有价值，因为它可以帮助完善预测。对浅层地下的特性的了解是必要的，例如，评估其承载能力和漫游车的可通行性。此外，浅层地下的分层细节有助于了解哪里可能仍然含有地下水或冰。在科隆大学的博士研究框架内，Sebastian Carrasco将继续分析Elysium Planitia的浅层结构对火星地震记录的影响。”“洞察号”登陆器于2018年11月26日抵达火星，在Elysium Planitia地区着陆。火星一直是众多行星科学任务的目标，但“洞察号”任务是第一个使用地震方法专门测量地表下层的任务。https://www.nature.com/articles/s41467-021-26957-7 天文学家发现自转速度最快的白矮星 每25秒完成一次完整旋转来自华威大学的天文团队近日发现并确认了自转速度最快的白矮星，能够在 25 秒内完成一次完整的旋转。他们首次确定了这颗恒星的旋转周期，确认它是一个极其罕见的磁力推进器系统的例子：这颗白矮星正在从附近的一颗伴星中拉出气态等离子体，并以每秒约 3000 公里的速度将其甩向太空。  2021 年 11 月 22 日，在《皇家天文学会月报》杂志上报告。这只是七十多年来发现的第 2 颗磁力推进器白矮星，这要归功于强大而敏感的仪器组合，使科学家能够瞥见这颗加速的恒星。这项研究由华威大学和谢菲尔德大学领导，并由英国研究与创新部门的科技设施委员会（STFC）和勒弗胡姆信托基金资助。白矮星是一颗已经燃烧完所有燃料并脱去外层的恒星，现在正经历着数百万年的收缩和冷却过程。华威大学团队观测到的这颗恒星被命名为 LAMOST J024048.51+195226.9--简称 J0240+1952，其大小与地球相当，但据认为其质量至少是地球的 20 万倍。它是一个双星系统的一部分，其巨大的引力正以等离子体的形式从其较大的伴星上拉取物质。在过去，这些等离子体高速落在白矮星的赤道上，提供了能量，使它有了这种令人眩晕的快速旋转。说到这里，地球自转一圈需要24小时，而J0240+1952上的同等速度仅有25秒。这比已确认的自旋速度最相近的白矮星快了近20%，后者完成一次旋转只需29秒多一点。 科学家警告：外星生物会搭乘人类飞船返回地球 造成入侵破坏千百年来，人类一直在寻找外星生命甚至外星文明的踪迹，但你有没有想过，也许外星人也对我们好奇，甚至悄然来到地球？在11月17日《生物科学》发表的最新论文中，加拿大麦吉尔大学教授Anthony Ricciardi警告外星入侵生物对地球可能造成的潜在影响。  文章指出，人类对地球的改造已经表明，即便是不同大陆的生物，发生入侵后就会显著破坏生态系统，尽管现在还没有证据表明外星高级生命的存在，但已经形成共识的是，地外的微生物系统确实存在，它们一旦通过“搭便车”的方式靠人类飞船抵达地球，危害可能超乎想象。尽管NASA从上世纪6年代就开始着手避免行星污染的情况出现，可随着私人太空公司如SpaceX的崛起，星际污染的概率事实上在增大。当然，地球也不一定是受害者。2019年一艘以色列探测器在月球撞毁，其携带着大量微生物，据说可以在真空下继续生存。虽然后续有研究强调这些微生物不可能在撞击后幸存，但足以敲响星球污染警钟。不过，主流观点认为，外形微生物能够在飞船舱以及空间任务后顺利回到地球的可能性很低，但即便概率再低，一旦发生，后果可能就是不堪设想。 研究人员开发出能研究彗星周围离子的方法由于低能离子的特性会受到观测它们的航天器的影响非常大，所以观测它们是出了名得困难。现在，来自于默奥大学的Sofia Bergman已经开发了一种新方法来做到这一点。通过利用自己的工作，这位科学家可以研究彗星周围和太阳系其他各种地方的低能量离子。  彗星有一个等离子体环境，其中包含有大量的低能量的离子。对于科研人员们来说，有必要了解这些低能离子的特性，这样才能了解在彗星周围发生的物理过程。由于低能离子难以测量，Sofia Bergman在她的论文中设计了一种新方法来分析67P/Churyumov-Gerasimenko彗星周围这些离子的测量结果。“航天器与其环境的相互作用导致了航天器表面电荷的积累。这对于低能量离子的测量是有问题的，因为离子在被探测到之前就受到了航天器的影响，这改变了它们的能量和旅行方向，”Sofia Berrgman解释称，“我们想知道离子的原始属性，在它们被航天器影响之前，现在用我在论文中开发的方法就可以做到这一点。”在论文中，研究人员对来自瑞典空间物理学研究所(IRF)在罗塞塔上的离子质谱仪ICA（离子成分分析仪）的数据已经进行了分析。据悉，ICA可以测量能量非常低的离子的能量和行进方向，但由于航天器电位对测量的影响，来自ICA的低能量数据以前一直难以解释。Sofia Bergman说道：“我们现在第一次能够确定ICA在67P/Churyumov-Gerasimenko彗星上观察到的低能量离子的流动方向。结果是令人惊讶的。我们看到大量的离子向内流向彗星核，而不是像我们预期的那样向外流。”当我们想了解太阳风如何哥们太阳系中的不同天体相互作用时，彗星的研究就变得非常有意思。彗星的椭圆轨道使它们周围的环境发生了巨大的变化。随着彗星到太阳的距离变化，我们可以观察到彗星周围的磁层是如何形成的。低能离子对这种互动很重要，而且不仅仅是在彗星。“我在论文中开发的方法也可以用来研究太阳系中其他天体周围的低能离子，”Sofia Bergman说道，“由于解释测量结果的困难，以前对这类离子的分析一直非常有限。” NASA月球勘测轨道飞行器从月球上空56英里处拍摄土星图像2021年10月13日，美国宇航局月球勘测轨道飞行器（LRO）上的相机从距离Lacus Veris（"春之湖"）约90公里（56英里）的地方拍摄了土星的图像。月球勘测轨道器相机（LROC）正俯视着星环的北面，从这个角度看，土星前面的星环出现在其赤道下面。  |
APP下載|手机版|爱牧夫天文淘宝店|牧夫天文网 ( 公安备案号21021102000967 )|网站地图|辽ICP备19018387号
GMT+8, 2024-10-6 11:25 , Processed in 0.067023 second(s), 7 queries , Gzip On, Redis On.
