中国新闻


月球出现诡异弓形激波现象 酷似卡通片中蓝月亮

  据国外媒体报道,月亮作为夜空中最令人瞩目的一个天体始终带有神秘的色彩,众所周知地球上的潮涨潮落成因主要来自于月亮“无形的引力”,在许多古老的文明中也赋予了月亮各种诡异的力量,比如可能影响到我们的健康或者精神状态等,“精神错乱”这个词汇就是来源于对月球神秘力量的信仰。现在,科学家使用一组功能强大的空间探测器与计算机模拟发现了月球的确存在“看不见的影响”,但这个影响并不针对地球上的生物,具体地说是其作用对象为太阳风。

  太阳风是太阳表层大气向周围宇宙空间发出的高速带电粒子流,这些等离子体以每小时一百万英里的速度向地球袭来。当它们抵达地球磁场时,可产生令人惊讶的“电磁风暴”,特别是快速、密集或者来势汹汹的太阳风可扰乱地球磁场,导致轨道卫星、地面电网和通信系统失灵。但是地球磁场具有天然的“抵抗能力”,如同一个巨大的“泡沫”笼罩着地球,将太阳风高速带电粒子流退挡回宇宙空间。

  地球磁场与太阳风交锋的位置形成了跨度达数万英里的“弓形激波”,高速带电粒子流在撞击地球磁场后速度逐渐从超音速减至亚音速。由于地球存在磁场可以抵挡住太阳风的侵袭,但月球却不同。月球周围没有与地球类似的全球性磁场包围,根据加州大学伯克利分校的研究人员安德鲁·波普博士(Andrew Poppe)介绍:“传统的观点认为太阳风可以长驱直入月球,直至冲击到月球表面,在此期间并不会受到任何形式的阻挡效应,更不会出现强大的磁场将太阳风推回至宇宙空间。”

  隶属于美国国家航空航天局的ARTEMIS探测器前不久也探测到电子束、羽状离子束的存在,加上最近在月球等离子体流路径前段新发现了电磁场与静电波的踪迹,科学家认为这些未曾发现的新现象存在于距离月球较远的宇宙空间中。ARTEMIS探测器的任务目的在于研究月球与太阳间发生的各种电动力学现象,其中包括磁重联、等离子体流等。该探测器还曾经验证了新的地月转移轨道,可使前往月球轨道的探测器或者宇宙飞船更加节省燃料。

  加州大学伯克利分校的杰斯普洱·哈勒卡斯博士认为借助于ARTEMIS探测器,我们可以看到神秘的等离子体环以及一定程度的摆动现象存在,令人惊异地发生于月球外层空间之中,虽然这些奇怪的事实距离月球还有一段距离。根据位于马里兰州的美国国家航空航天局戈达德空间飞行中的威廉·法雷尔(William Farrell)博士介绍:“在地球磁场与太阳风相互交锋的位置,存在着极为不稳定的区域,这片区域被科学家称为前震区,也就是酷似蓝色新月造型的‘弓形激波’,但是这一现象在月球前段被发现,这意味着月球对太阳风也具有一定的作用,类似的等离子体湍流是一个令人惊喜的发现。”

  相关的仿真研究也表明,当太阳风中的高度带电粒子撞击到月球表面某些年代久远的地区时,由于这些区域存在不同寻常的“化石磁场”,可将离子反射入太空中,形成弥漫的、类似喷泉状的离子流。科学家们探测到这些离子大多是具有正电荷核的氢原子,是太阳风中最常见的元素。加州大学伯克利分校的安德鲁·波普博士认为这是一个不寻常的现象,在月球表面仅仅数米的,甚至只有几码的高度存在微小的电场和磁场的混合体,其却可以导致距离月球表面数千公里外的离子流动荡。(Everett/编译)

  相关阅读

  哈勃望远镜观测"金星凌日" 月亮变身反光镜(图)

  组图-一周最佳太空照片 超级月亮VS绿色太阳

  直击-世界各地瞩目一轮明月 超级月亮妩媚多姿

发表在栏目: 自然


金星凌日模拟图

  今天上午,从中科院紫金山天文台了解到,6月6日上午,将发生一次百年罕见的“金星凌日”天象,届时,将有一个小黑点——金星从太阳表面慢慢穿过,仿佛太阳脸上长了一个黑痣。

  据悉,当金星运行到太阳和地球之间时,地球、金星、太阳会在一条直线上,这时从地球上可以看到,金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动,天文学称之为“金星凌日”。

  中科院紫金山天文台王思潮研究员介绍,中国是全世界范围内观测“金星凌日”的最佳地点之一。

  王思潮表示,“金星凌日”的情况与日食有些类似,分为5个阶段,从开始到结束分别为:凌始外切、凌始内切、凌甚、凌终内切、凌终外切。

  由于金星距离地球太远,所以看上去很小,根本挡不住太阳,我们只能看到一个黑点缓慢地从日面上掠过。

  据介绍,北京时间6月6日6时09分41秒,金星开始进入太阳圆面。金星完全离开太阳圆面是在中午12时49分31秒,历时6小时40分钟。

  “金星凌日”以两次凌日为一组,间隔8年,但是两组之间的间隔却有100多年。21世纪的首次“金星凌日”发生在2004年6月8日,今年发生的是另一组。如果错失此次机会,要观看下一次的“金星凌日”,就要等到105年后的2117年12月11日。

  观测亮点

  可观测到“黑滴”现象

  金星在即将接近和离开日轮前,会产生了“黑滴”现象。

  “如果对着光亮,将两根手指逐渐靠拢,在它们靠得很近时,尽管手指确实没有接触,我们却看到两手指之间已经有阴影把它们连接起来,就像是手指间有水滴一样,这就是所谓的‘黑滴’现象。”王思潮介绍。

  此外,在凌始内切和凌终内切时,太阳边缘和内行星边缘靠得很近——若即若离的时候,观测者会发现有阴影把两个天体的边缘连接起来,这就是凌日时的“黑滴”现象,造成“黑滴”现象的原因是光的衍射等。(李洪鹏)

  金星凌日“节点”

  凌始外切 6时09分41.秒

  凌始内切 6时27分28.5秒

  凌甚 9时29分35.8秒

  凌终内切 12时31分42.9秒

  凌终外切 12时49分30.5秒

  相关阅读

  2

  2

  2

发表在栏目: 自然

  据国外媒体报道,在今年的6月5日,北美地区的天空观察爱好者将有机会观看到“金星凌日”这一天文奇观。该现象为本世纪的第二次凌日,虽然上一次“金星凌日”发生在2004年,但如果错过这次机会,就要等到2117年了。由于国际日期变更线将地球上金星凌日观测路径一分为二,所以凌日现象就分为6月5日(星期二)和6月6日(星期三),对于亚洲、澳大利亚、非洲以及欧洲国家而言,这些地区的居民将在6月6日看到金星凌日,而美洲地区的居民将在6月5日可以目睹凌日现象。 

2012金星凌日 专家教你自制“针孔相机”

  将在6月6日上演的金星通过太阳盘面奇观

  “金星凌日”是天文学中较为罕见的天文奇观之一。众所周知,著名的短周期彗星“哈雷彗星”的轨道周期为75年左右,对于运气较好的人,一生中可能看到两次,而“金星凌日”发生的周期更是长达百年,以两次一组的规律出现,虽然一组中的两次凌日仅相距八年,但每组的间隔时间长达百年以上,若严格将周期精确到月份计算,发生完全重复的时间将长达243年。上一组“金星凌日”发生在1874年与1882年,而下一组则将在2117年与2125年发生,本次2012年的凌日现象与2004年6月8日的金星凌日为一组。

  为什么金星凌日现象如何罕见呢?金星的公转轨道与地球的公转轨道之间夹角为3.4度,因此在大部分的时间内,金星都是从太阳上方或者下方通过。只有当金星和地球公转轨道平面相交时,才能在地球上看到金星出现在太阳盘面前方。在“金星凌日”的观测中,需要注意不可以用眼睛直接盯着太阳,当太阳光的热量长时间穿过视网膜时,将会对敏感的视网膜细胞造成损害,严重的后果可能使眼睛永久性失明。鉴于此,研究人员认为观测“金星凌日”是只有两个安全的方法。

  第一,使用滤光器对有害光线进行过滤,目前市面上安全的滤光器如#14号电焊机玻璃,可以在专门的电焊工具供应店中购买,或者可以从望远镜商店或者天文爱好者俱乐部取够特殊的观测镜片。这些观测工具成本较低,因此没有必要为此伤害你的眼睛。第二种安全观测方法是使用“针孔照相机”。观测者可以自制一个巨大的纸箱,在纸箱的一面打一个小洞,孔径大约为一厘米或者两厘米,其功能类似于一个“镜头”,并将一张白色的纸张放在与孔径相对的一端,作为一个“屏幕”。然后在“金星凌日”发生时将箱子放置的一个净空位置,周围无其他物体阻挡,这样就可以在“屏幕”上观察金星凌日过程。

  许多简单的“针孔照相机”可以由简易的箱子制作而成,其工作原理是光线通过小孔在后面的“屏幕”上形成倒立的像,其优点在于可凭借大箱子的空间优势消除杂光,通过小孔还可观察到清晰的图像。如果使用双筒望远镜或者小型望远镜进行观察时,需要注意的是要配上合适的全孔径的滤光器,否则的话额外的杂光就是进入望远镜中。自望远镜使用金属和玻璃制品以来,常用的金星凌日观测方法为通过一个接目镜与望远镜配合成像。然而,现在有许多塑料甚至是纸板材料用于制作望远镜,这样是非常不安全的。

  从“金星凌日”在全球的通过路径上看,本次2012年6月5日至6日凌日现象全球大部分地区都可见到,其中位于北极附近斯匹茨卑尔根(Spitsbergen)岛至挪威斯瓦尔巴德群岛,以及欧洲小部分地区可以观察到本次凌日的全过程。但欧洲的大部分地区却不能看到凌日全过程,只能在6月6日凌日快要结束时才可观测。

  何时才是2012“金星凌日”的最佳观测时间呢?研究人员认为在北美地区最佳观测时间为当地时间周二下午日落之前,而欧洲、非洲以及澳大利亚地区,可以在当地时间周三(6月6日)上午太阳刚升起的时候进行观测。对于亚洲大部分地区、跨太平洋的岛屿,在周三白天的任何时间都可以进行观测。

  天文学家将对本次“金星凌日”进行详细的观测和记录,主要观测金星与太阳盘面发生的四次相切并记录时间。第一次相切发生在金星开始接触太阳盘面,第二次则为金星阴影面与太阳盘面内切。同理,第三次和第四次相切发生在金星阴影盘面向太阳盘面外侧移动的过程中,直到金星完全离开。

  相关阅读:

  中国各地都可观看金星凌日 6日错过将再等百年

  6月6日将上演金星凌日 若错过此生无缘再见(图)

  哈勃望远镜观测"金星凌日" 月亮变身反光镜(图)

发表在栏目: 自然
太阳风塑造了金星和地球磁层的形态,这是一张示意图,可以看到上部金黄色的是金星,下部蓝色的是地球。这两颗行星的大小相似,但是不同的是地球拥有内部机制产生的强大偶极磁场,这一磁场有效阻挡了太阳风粒子的轰击,保护了地球上的生命
太阳风塑造了金星和地球磁层的形态,这是一张示意图,可以看到上部金黄色的是金星,下部蓝色的是地球。这两颗行星的大小相似,但是不同的是地球拥有内部机制产生的强大偶极磁场,这一磁场有效阻挡了太阳风粒子的轰击,保护了地球上的生命
正在金星轨道上运行的欧空局所属“金星快车”号探测器
正在金星轨道上运行的欧空局所属“金星快车”号探测器

  据欧洲空间局(ESA)网站报道,金星被一层浓厚的大气层包围,并且其并不拥有全球性偶极磁场。然而即便这颗行星缺乏磁层的保护,金星附近的空间区域中确实同样存在着类似其它行星,如地球一样的的一些相似之处。其中最新发现,也是最让人意外的一点便是近期发现金星诱发磁场的磁尾处存在磁场重联现象。

  可以由内部机制产生磁场的行星,如地球,水星,木星和土星,它们的外围会存在一个看不见的磁层。这一磁层意义重大,它会阻挡太阳发出的带电粒子,如电子和质子,使其发生偏移。正是这一特性形成了磁层——一层围绕行星周围的巨大“气泡”,在背离太阳的方向形成一道长长的延伸带,称为“磁尾”(magnetotail)。

  然而由于金星缺乏产生磁场的内部机制,因此它无法阻挡射来的太阳带电粒子,太阳风有时候会直接和金星高层大气发生相互作用。然而金星并非完全暴露在这种粒子的轰击中,它部分受到了一个诱发磁场的保护。

  和在地球上发生的情况一样,太阳紫外辐射会剥夺高层大气原子和分子中的电子,从而形成一层带电的电离层。这一电离层会和太阳风和太阳风携带的太阳磁场发生相互作用。在和太阳风的长期相互作用过程中,这一高层大气的区域可以减缓并偏折入射的太阳风粒子,从而同样形成一层磁层,在背离太阳处,其形状就像是彗星的尾巴。

  数十年来探测器的空间考察已经确认在地球,水星,木星和土星磁层中频繁发生着磁场重联现象。在这一过程磁能转变为动能,磁场重联本身是指方向相反的磁力线因互相靠近而发生的重新联结现象。在地球上,这一机制导致了磁暴和极光的产生。

  直到最近,科学家们仍旧不认为在一颗像金星这样不拥有磁场的大行星周围会存在这种重联现象。然而,来自中国科技大学中科院近地空间环境重点实验室的张铁龙教授和一个国际科学家小组近日在《科学》杂志网络版《科学快报》(Science Express)上发表文章,宣布他们已经发现首个证明金星诱发磁场的磁尾处确实存在磁场重联现象的证据。

  欧洲空间局(ESA)所属的金星快车探测器运行在一个近极轨轨道上,这一轨道特性对于某些设备,如磁强计和低能粒子探测器等进行太阳风-电离层-磁尾相互作用机制的探测工作非常理想。在此之前的探测项目,如先锋-金星号,要么由于轨道特性差异,要么由于探测时正处于不同的太阳活动水平上而未能探测到金星的这一重联现象。

  2006年5月15日,金星快车号探测器穿过金星磁尾,在这里它探测到一个持续时间约为3分钟的转动磁场结构。基于其持续时间和探测器运行速度的计算显示这一区域的宽度大约为3400公里。这一事件发生于距离金星1.5倍半径处,即距离金星大约9000公里,科学家们认为这是一个等离子体团。这是一种转瞬即逝的磁场圈层结构,一般发生于行星磁尾发生重联时。

  对于金星快车数据进行的进一步分析显示出更多证明金星磁场与磁尾处等离子体之间存在能量交换的证据。数据同样显示在很多方面,金星磁层就像是一个缩小的规模的地球磁场。

  地球的情况是,磁场重联现象一般发生在背阳处10-30倍地球半径处的磁尾和等离子体片位置上。由于地球的磁场要强大的多,可以推断金星的磁场重联如果存在,则应当发生在其背阳处1~3倍半径位置。而这正是金星快车号探测器数据所证实的。

  张铁龙教授表示:“等离子体团在一些行星的磁层中非常常见,如地球,木星等,但是对于一颗不拥有磁场的行星,如金星这种情况,发现这一现象让人预想不到。”张教授是这篇发表在《科学》杂志上论文的第一作者。他本人是金星快车飞船磁强计设备的首席科学家,同时也是位于奥地利格拉斯的空间研究院高级研究科学家。

  他说:“磁场重联造成了磁尾分裂,导致磁尾中大部分的等离子体被抛射出去,进入太空。同时这一事件还会产生一个等离子体团结构向金星运动,将一部分太阳风的能量传递至金星背阳面的大气层中。因此这种磁场重联现象构成了金星上等离子体的循环机制,这一点和地球磁场中磁尾处发生的情况相似。”

  此次新发现在金星磁尾处存在等离子体逃逸的现象或许可以作为一种新的可能机制,用于解释金星高层大气的流失现象。这一点对于解释金星在发生严重温室效应之后最终完全丢失其水分的过程将具有重要意义。

  哈肯·司韦德海姆(Håkan Svedhem)是欧空局金星快车项目科学家,他说:“尽管理解大气损失机制是构建行星演化模型的关键一步,我们对于磁场重联机制却仍旧缺乏了解,这是因为我们对于除了地球之外的其它行星的磁场特性缺乏实地考察数据。”

  他说:“这一结果证明,对于类地行星的空间探测项目,如欧空局实施的金星快车,火星快车以及“星簇”探测项目对于我们了解行星大气层乃至行星本身的复杂演化机制将是至关重要的。(晨风)

相关阅读

  未来太阳或吞噬水星金星 地球在劫难逃不会永存

  罕见"凌日"今年六月上演 金星舞动穿越太阳表面

  26日傍晚天空将现迷人天象 金星木星与月神共舞

发表在栏目: 自然
 土卫八上发现的高速远程滑坡 现象 A栏:马伦陨石坑内发生的“粗糙”滑坡; B栏:英格利亚陨石坑内发现的多重叶片状平滑滑坡; C栏:格林陨石坑内发生的叶片状平滑滑坡  土卫八上发现的高速远程滑坡 现象 A栏:马伦陨石坑内发生的“粗糙”滑坡; B栏:英格利亚陨石坑内发现的多重叶片状平滑滑坡; C栏:格林陨石坑内发生的叶片状平滑滑坡

  北京时间3月26日消息,据物理学家组织网站报道,科学家们已经在火星上观察到滑坡现象,而最近他们又大感意外地在太阳系中一个出乎意料的地方发现了这一现象,这就是土星的卫星——土卫八(Iapetus)。土卫八是土星的第三大卫星,这颗卫星非常与众不同,它在全球范围内拥有明显明暗不同的两个半球,并且还有一道几乎横贯全球的山系,将整个星体分隔成两部分,中间凸起,看上去就像是一个胡桃核。并且在这颗星球上,滑坡还并不像地球上那样只是小规模的沿着山坡下滑的山石,而是大范围碎屑体的崩塌。这种现象被称为“高速远程滑坡”(long-runout landslides),这是一种滑动距离长,滑后冲击力大的滑坡类型。而根据美国华盛顿大学圣路易斯分校比尔·麦克凯农(Bill McKinnon)的介绍,至于这些滑坡是如何发生的,原因依旧不甚明了。比尔本周在月球和行星科学会议上说:“这些高速远程滑坡的发生原因仍然是个谜,没有人知道它究竟是如何发生的。”

  这些滑坡,或者说山崩的发生,当然可以在地球上找到相类似的对应现象,在火星上也已经发现同样的事件,那里主要的发生地位于火星最大的峡谷系统——水手谷的陡峭岩壁。相比之下,在土卫八上发生的这种高速远程滑坡现象发生的次数会更少一些。

  麦克凯农表示,尽管相比之下火星的大小要远远胜过土卫八,但是在土卫八表面发生的高速远程滑坡过程中发生位移的物质总量却超过了火星上发生的任何一次已知的滑坡事件。

  在演讲中他说:“对于这类高速远程滑坡事件的发生机制我们知之甚少,对于为何会出现摩擦力突然下降的原因,人们提出了很多种解释,我甚至没办法将它们一一罗列进我的幻灯片中。”其中的一些解释包括水的作用(如地下水渗出),潮湿或饱和的土壤,滑坡体下方含有被封住的空气或承压的气体等。

  在土卫八上,显然并没有水或大气可以创造出我们地球上所熟知的滑坡现象。但是麦克凯农和他的小组在卡西尼探测器拍摄的图像中已经至少识别出20多处滑坡现象。这些滑坡案例中大多数发生在陨石坑,盆地或其它陡峭的山壁部位。麦克凯农和他的小组分辨出了两种不同类型的滑坡现象:“粗糙的”碎屑滑坡体,以及相对平滑的片状滑坡体。他们还发现在同一地点曾经发生过多次滑坡,这也证明了土卫八上长期以来便存在滑坡现象。

  那么究竟是什么原因造成了这些滑坡?麦克凯农认为冰可以为这个问题提供最好的答案。土卫八的密度很低,这显示它的组成成分中很大一部分是冰,岩石物质可能只占到其总质量的20%左右。他说:“看起来似乎需要一种液化或者包含液体在内的机制起作用,而如果水冰受到足够的热量就会融化,减少摩擦力和粘合力,造成滑坡的发生。”

  科学家们目前所观测到的现象,尤其是那些呈现叶片状的平滑滑坡体,和地球上的流变流体非常相似,如熔化的岩浆或呈现流体的泥石流。因此,在陨石坑或盆地边缘峭壁岩层中含有的水冰由于某种原因受到加热,这种加热机制或许来自岩体颗粒间的相互摩擦,于是水冰发生局部融化,造成岩体滑移。麦克凯农说:“这种机制对于土卫八是非常合理的。”

  土卫八的自转速度很慢,一天长达79个地球日,如此缓慢的自转就意味着土卫八上每天的温度变化周期是非常缓慢的。这种漫长的周期让那些较为深色的物质有时间吸收足够的太阳光并升温。当然,由于土卫八两个半球截然相反的颜色,它深色的一面吸收的阳光当然要比浅色的一面要多得多,因此,正如麦克凯农所说,这样的特殊情况让这个问题变得更加扑朔迷离。

  不过,要说土卫八上的物质被“加热”了其实是言过其实的。因为即便是在土卫八深色的一面靠近赤道的位置,其正午最高温度也就只有大约130K左右(约合-143 °C),而在浅色的一面则仅有大约100K(-173 °C)。

  然而不管其中的原因究竟是什么,土卫八上发生的高速远程滑坡对于一颗冰冻的卫星体而言仍然是非常独特的。麦克凯农表示,在其它类似的冰冻卫星上,仅在木卫四上发现过两次规模中等的物质位移现象,而在土卫九上也存在有限的证据证明这里曾经发生过类似的事件。麦克凯农形容土卫八是一颗拥有“罕见的壮观地形特征”的卫星体,在这样一颗冰冻星球上发生的此类特殊现象毫无疑问地值得我们认真研究。(晨风)

发表在栏目: 自然


卡西尼飞船拍摄的土星上极为壮观的极光现象

  哈佛史密森天体物理中心最新研究成果显示:有些距离其恒星较近的气态系外行星上由于恒星高能粒子流的作用,将出现全球性的极光现象。如果地球上的极光现象是令人印象极为深刻的,那么就应该想象一下那些位于太阳系以外的行星上(例如轨道距离其恒星较近的大质量气态行星)产生的极光是何种情形。而由美国国家航空航天局的卡西尼飞船红外光谱成像仪拍摄的合成图像显示,土星南极地区云层顶部的出现极为绚丽的极光情景。

  较为靠近恒星的系外行星上能接触到恒星自身强大的磁场,如果这个现象发生在热木行星上(质量接近或者超过木星),则产生的极光将是地球上极光亮度的100至1000倍,将显示出非常的梦幻般的绚丽。不仅如此,有一项新的研究进一步发现:这些系外行星上产生的极光不仅仅在两极地区的大气中,而是能“波及”整个行星,使得整个星球看上去就像一个神奇的世界。

  据哈佛史密森天体物理中心博士后研究员奥弗科恩(Ofer Cohen)介绍:任何人都有兴趣想看一看系外行星神奇壮丽的极光到底是什么样。对于人类这样居住在一颗行星上的高等文明生物而言,空间“天气环境”将越来越被重视起来,因为发射到地球轨道上的人造卫星将信息传送到地球的任一地点都需要涉及到电磁等原理,而来自太阳的高能粒子风暴很容易使得这些昂贵的电子设备受损,例如卫星电视直播、GPS全球定位等。

  而太阳风暴等空间天气环境不仅能威胁到轨道上的卫星,还能对地面上的整个国家电网等设施造成大规模故障。当高能粒子风暴撞击到行星的磁层时,就可能撕开一个缺口,这就使得后续的大量的高能粒子流进入行星磁场。当这种情况发生在地球上时,我们就会在高纬度地区看到极光的爆发,这就是著名的北极光和南极光。极光产生过程中,同时也会使得大气层中出现强大的电流,如果作用于地面上的电网设施,就会造成大面积的停电。

  但是,如果系外行星距离其恒星较近,只有几千万公里,这个距离小于地球到太阳的1.5亿公里会出现什么情况呢。科恩和他的研究小组利用计算机来模拟这种极端的空间天气环境,模拟出类似太阳的日冕物质抛射在系外行星中击中在轨道上运行的热木行星的情景。

  一颗如此靠近恒星的系外行星在日冕物质抛射时将接受到密度更大的高能粒子,这个密度值比地球上的要高出许多,这是因为日冕物质在空间中飞了将近1.5亿公里才到地球上,密度就下降了很多,而对于那颗系外行星而言,将是直接面对恒星的“喷火的咽喉”。由于地球上所看到的极光现象所体现的物理定律在宇宙中具有普适性,地球上极光形成机制和系外行星上的全球性极光的机制是一样的。但是,就影响程度而言,史密森天体物理中心另一位科学家Vinay Kashyap认为:系外行星上的极光将极为恐怖的天体现象,其规模远不是太阳系中所看到的能比拟的。

  随着恒星等离子体高速撞击系外行星的大气,其能量将比地球上的高出100-1000倍,极端的条件造成的影响将会迅速席卷至整个星球。史密森天体物理中心研究小组预测:全球性的极光爆发将从系外行星的北极蔓延到南极,并在赤道位置产生较亮的爆发,过程至少超过6个小时,最终由磁暴能量消散。

  令人惊讶的是,即使整个行星发生强烈的极光现象,行星的磁场将自动切换到保护模式,抵御高能粒子风暴的进一步侵蚀,“无形的力场”将保护大气层免受更大的高能粒子的撞击。这个研究是非常有意义的,这种行星大气模式可以用来寻找外星生命。例如红矮星就是一个极有吸引力的目标,外星人搜索计划中认为其比较容易被发现。再者,其内部氢核聚变较慢,放出的能量也比太阳这类恒星少,因而寿命也较长一样,其周围的可居住带也会相对较近一些。所以,在这些恒星周围如果存在外星人,那他们将看到极为壮观的行星极光。

  然而,科恩的研究成果已经表明:巨大的气态系外行星具有保护自身免受进一步恒星高能粒子流冲击的机制,因此这个研究还可以缩小范围,推广到类似地球这样岩质行星上,是否能找到类此的磁场自我调控机制。如果这类行星上存在外星生命,并且已其演化至能进行星际航行的文明,那么他们应该对来自他们恒星的高能粒子极为感兴趣,强烈的恒星风能激励他们研制出极为先进的利用太阳帆进行星际航行的宇宙飞船。(Everett/编译)

发表在栏目: 自然


雌雄嵌体虎纹凤蝶


雌雄嵌体虎纹凤蝶

  新浪科技讯 北京时间6月8日消息,美国道尔顿州立学院生物学家詹姆斯-亚当斯在佐治亚州北部的鸽子山中发现了一种怪异的虎纹凤蝶。这种蝴蝶的一侧翅膀几乎是黑色的,下翅上长有蓝色和橙色斑纹,而在另一侧翅膀上,而布满了金黄色斑纹。作为一名蝴蝶研究专家,亚当斯近日通过深入研究发现,这种虎纹凤蝶竟然罕见的雌雄嵌体动物,即两性体动物。

  所谓的雌雄嵌体,是指身体的一部分属于雄性,另一部分则属于雌性。在大型动物中,这种现象也被称为两半雌雄嵌体,其中每一性别部分都会拥有昆虫的一半,包括翅膀、生殖器以及其他与性别相关的特征。

  亚当斯是在佐治亚州北部的鸽子山中发现这种罕见蝴蝶的,但他没有透露具体的发现位置。亚当斯表示,“你想要专门去寻找这种罕见的基因异常现象,几乎是不可能的,只能偶然碰到。”

  亚当斯最初在当地一个加油站的墙壁上发现了这种蝴蝶的毛毛虫。由于这些毛毛虫很小,许多雌雄嵌体的特征此前从未引起人们的关注。在其身体的中下部,有一条标志性的分界线,将较轻的、长着绒毛的雄性部分与较长的雌性部分分割开来。这种长度的差异导致了腹部呈扭曲状。

  生物学家们在某些种类的蜜蜂、龙虾、蜘蛛和螃蟹等动物身上也曾发现过雌雄嵌体现象。但是,在大多数雌雄嵌体动物身上,雄性和雌性部分看起来非常像,因此在视觉上它们很少会引起人们的注意,这也导致人们很难估计它们真正的出现几率。

  雌雄嵌体现象是如何形成的

  许多昆虫和人类一样,性别是由一对染色体决定的。比如,两个人类X染色体意味着女性,而X和Y染色体则表示男性。对于昆虫来说,如果受精卵在最初的分裂过程中性染色体未能完全分裂,就有可能最终形成雌雄嵌体现象。在这种情况下,一些细胞及其分裂出来的细胞,拥有某种性染色体过多,而另一侧则过少。根据遗传代码,这些染色体结合失谐的动物,它们身体的一部分会呈雄性,而另一部分则呈雌性。

  此外,雌雄嵌体昆虫的卵正常拥有一种性染色体,而如果在异常情况下卵拥有两种性染色体,则有可能与两个精子结合,最终也有可能会形成雌雄嵌体。还有一种雌雄嵌体现象形成的情况,即昆虫体内共生细菌感染。《陆地节肢动物评论》期刊于2010年3月发表的一篇文章发现,某些黄蜂会因为共生细菌感染而形成雌雄嵌体现象。

  生物学家认为,雌雄嵌体现象对于人类和哺乳动物来说一般不太可能发生,但在某些鸟类身上曾经发现过这种现象。关于雌雄嵌体现象,许多都来自二十世纪著名俄裔美国作家瓦尔迪米尔-纳博科夫的作品,他收集了大量蝴蝶和蛾的标本。

发表在栏目: 自然

  新浪环球地理讯 北京时间6月28日上午消息,据美国国家地理网站报道,位于夏威夷的哈雷阿克拉(Haleakala)休眠火山顶部的PS1望远镜已经开始了全天候运行,该望远镜拥有世界上最大的数码摄像机,在扫描天空以捕捉太空岩石和奇异的恒星现象的过程中,它每天拍摄数百张高清照片。PS1将大大增加科学家发现威胁地球小行星的几率。

  小行星撞击的早期预警

  PS1天文望远镜是Pan-STARRS项目(全景观测望远镜和快速反应系统)所规划的数台望远镜之一,负责测绘地球附近大小在300米到1公里的小行星。300米的小行星如果撞击地球上的居住区,将造成重大区域性破坏,而1公里的小行星可能造成全球灾难。

  哈佛-史密松森天体物理中心的伊多·伯杰(Edo Berger)对来自望远镜的数据进行了研究,他表示:“PS1望远镜为我们提供了我们所能获得的最好早期预警。” 该中心是为PS1提供资金支持的联盟的成员之一。

  比哈勃望远镜更大的“数码眼”

  尽管PS1从2008年底就开始服役,但直到上个月才开始全天候运行。现在,每隔30秒PS1就会对36个月球大小的天空范围拍摄一张1400 兆像素的照片——这一范围是哈勃望远镜主摄像头的3600倍。每张照片可以打印成一张足以覆盖半个篮球场的300-dpi图片。

  每天夜里,PS1望远镜收集的数据(近5T字节)足以装满1000张DVD,并且每个月可以测绘1/6个天空,其分辨率是此前望远镜的10倍。

  对于发现太空陨石和大量的常见太空现象(如太阳系内的天体和遥远的宇宙剧变),这些功能都十分重要。伯杰在电子邮件中表示:“比如,我们在一个月里发现的天文爆炸现象(如超新星爆发)比整个天文界在一年中发现的还要多。”

  但最令伯杰兴奋的是,PS1的遥远观测距离可能使其发现全新的空间现象。他说:“我认为,在接下来的几个月和几年里,我们将发现新型的恒星爆炸现象,这些现象将帮助我们了解恒星生命周期中的最后运动,以及黑洞和中子星的产生。这将是太空测绘的巨大进步,不论是空间上还是时间上都是如此。”

  他表示:“我们正在以前所未有的细节测绘太阳系,并且以前所未有的灵敏度研究银河系的形成。”(钦亮)

发表在栏目: 自然

  新浪科技讯 北京时间11月10日消息,据美国国家地理网站报道,近期美国09灾难大片《2012世界末日》即将上映,关于世界末日的玛雅预言又一次成为全球讨论的热点。根据玛雅预言的说法,2012年12月21日是世界的末日。到时人类真的会遭遇像玛雅预言和美国大片中所描述的那样灭顶之灾吗?玛雅人真的能够预言未来吗?

  事实上,许多人明明知道这只是一种迷信和骗局,但还是在心中存在不同程度的疑虑,主要原因在于人们对未知灾难的恐惧。美国宇航局天体生物学研究所也曾收到过许多民众关于此事的质疑信件或网上留言。近日,该研究所资深科学家大卫-莫里森等人针对神秘的玛雅预言为普通大众一一进行了科学的解读,对某些荒诞的言论进行了批驳。

  1、神秘预言一:世界末日

  科学家们首先利用玛雅历法来揭穿所谓的“世界末日”预言。玛雅历法并没有结束于2012年,因此玛雅人自己也没有把这一年当作是世界的末日。不过,2012年12月21日(冬至)肯定是玛雅人的一个重要日子。美国科尔盖特大学考古天文学家安东尼-阿维尼是一名玛雅文化研究专家。阿维尼表示,“在玛雅历法中,1872000天算是一个轮回,即5125.37年。”

  玛雅人对于时间的计算比其他许多文化都要精细。阿维尼介绍说,玛雅人曾经发明了所谓的“长历法”,这种历法把最初的计算时间一直追溯到玛雅文化的起源时间,即公元前3114年8月11日。根据“长历法”,到2012年冬至时,就意味着当前时代的时间结束,即完成了5125.37年的一个轮回。长历法于是重新开始从“零天”计算,又开始一个新的轮回。阿维尼认为,“这仅仅是一个重新计时的思想,与我们每年元旦或周一早上重新开始一年或一周生活完全一样。”

  在阿维尼看来,玛雅预言中关于2012年12月21日是世界末日的说法是一种被误解的说法。那一天是玛雅历法中重新计时的“零天”,表示一个轮回结束,一个新的时代的开始,而并非指世界末日。

  2、神秘预言二:两极倒转

  某些关于世界末日的预言声称,到2012年,地球将会两极倒转,地球外壳和表面将会突然分离,地心内部的岩浆将会喷涌而出。分离的大陆会将整个人类填入大海,地震、海啸、火山以及其他灾难一起出现。

  科学家对于这些所谓的预言进行了批驳。美国普林斯顿大学地质学家亚当姆-马尔卢夫对“两极互转”和玛雅预言都有深入的研究。马尔卢夫认为,岩石中的某些磁性迹象表明,地球可能发生过这样剧烈的磁场变化,但是这一过程是一个持续数百万年的缓慢过程,如此缓慢以至于人类根本感觉不到这种变化。

  3、神秘预言三:天体重叠

  一些星象学家认为,2012年将可能会出现“天体重叠”。这种“天体重叠”现象每2万6千年出现一次。根据“天体重叠”的预言,太阳在天空中的线路将会穿过银河系的最中央。许多人担心这种天体错位将会让地球处于更为强大的未知宇宙力量的牵引之下,会加速地球的毁灭。要么可能是引起地球两极互换,要么是在银河系中心形成一个巨大的黑洞。

  莫里森坚决否认了这种说法。他解释说,“2012年绝对不会出现这种可怕的‘天体重叠’现象,或者说只会出现一些正常的天体现象。比如每年冬至时,从地球上看太阳,太阳看起来就像是处于银河系的中央。一些星象学家或许会对这种现象很兴奋,但对于科学家来说,这种现象毫无特别之处。它不会造成地球引力、太阳辐射、行星轨道等事物的变化,也不会对地球上的生命造成任何影响。没有任何奇怪之处。只有认为世界即将面临末日的人才会把这些普通的天文现象看作是一种威胁。”

  关于“天体重叠”问题,德克萨斯大学玛雅专家大卫-斯图亚特介绍说,“没有任何玛雅古书或艺术品提到过这个问题。”阿维尼也认为,玛雅长历法将2012年冬至作为一个轮回的终点正是体现了玛雅文化的天文成就。许多人通过观测天象学会了如何精确预测日蚀以及其他天文现象,同时也掌握了农业季节轮回与某些天文现象的关系,而玛雅历法又与农业季节轮回存在着紧密联系。

  4、神秘预言四:未知行星撞地球

  有些人预测,一颗神秘的X行星正在向地球的方向飞来。据说,如果行星正面撞上地球,地球将会因此而消失。即使两者只是轻轻擦过,也会造成地球引力的变化,从而引起大量小行星撞击地球。这种未知行星真的会在2012年出现吗?

  对于这个问题,莫里森给予了否定的回答。“不可能。可以最直接地讲,本来就没有这个天体存在。”

  这个关于未知行星撞击地球的预言最早出现于2003年,一位妇女声称她收到了来自宇宙某行星的信息。莫里森强调,“从2003年到现在已经好几年了。如果在太阳系内确实存在这样一颗行星的话,那么天文学家肯定在过去十年中就已经开始研究它了。我们肉眼应该是可以看到了。所以说,这颗所谓的未知行星是不存在的。”

  5、神秘预言五:太阳风暴袭击地球

  在许多关于2012年的灾难预言中,太阳是地球最重要的一个敌人。传说,它将会于2012年产生致命的太阳耀斑,将地球上的人类烤焦。

  事实上,太阳耀斑是有规律可循的,其爆发周期大约为11年。剧烈的太阳耀斑可能会破坏地球上的通讯设施以及其他一些地面事物,但是科学家们从来没有说过太阳会释放出强大的太阳风暴足以烤焦整个地球,至少是短期内不会出现这种现象。

  莫里森解释说,“除非是太阳已明显不遵循其活跃周期。我们预计,太阳耀斑这个周期的最顶峰并不是2012年,而在之后的一两年。”

  6、神秘预言六:玛雅人真的预言过2012年是世界末日吗?

  玛雅人究竟有没有预言过2012年是世界末日?如果没有,那么他们确切是预言哪一年?许多学者对玛雅文化一些证据进行了深入研究后发现,其实玛雅人并没有留下任何关于2012年会发生什么事情的明确记录。

  不过,玛雅人确实遗传下来了一本手卷,也就是著名的“德雷斯顿抄本”。在“德雷斯顿抄本”的最后一页,有关于世界末日场景的描述。该场景设想一场洪水将毁灭整个世界。不过,这种世界末日的假想在许多文化中都有存在,并不仅仅是玛雅人才有的预言。阿维尼认为,这种设想并不能当作证据来看待,更不能看作是一种预言。

  相反,阿维尼认为玛雅人事实上并不擅长预言。他解释说,“他们对时间的认识大多是针对过去的,而不是未来。当你了解关于长历法的记载后,你就会发现里面讲的大多是玛雅统治者和他们祖先的关系。统治者把自己的渊源说得越久远,越能说明统治者地位的合法性和正统性。我认为,这就是玛雅统治者为什么使用长历法的原因。因此,长历法并不是为了预言未来,而是为了证明过去。”(彬彬)

发表在栏目: 科学

  6月1日,大西洋进入2009年飓风季。天气预报员预报会有12个已被命名的风暴,其中约有一半会升级为飓风。现在,我们进入飓风季已经两个多月了,但并未有一次风暴在大西洋形成。专家们表示,这是因为太平洋上空的厄尔尼诺现象在2009年飓风季一直没有出现。

  但气象学家警告说,一场可怕的飓风可能在11月30日飓风季结束前形成。位于墨比尔的南阿拉巴马州大学沿海天气研究中心气象学家基思·布莱克威尔表示:“诸多有利条件可能长期存在于大西洋海盆,足以形成一次强烈风暴。一种极有可能发生的情况是,我们将在这一年迎来一次或两次强飓风,只需形成一次飓风,这个飓风季便会成为一个糟糕的季节。”

  厄尔尼诺是一种异乎寻常的温暖水流,有时形成于南美洲西北部沿海。这一现象会导致一系列被称之为“急流”的高空盛行风并向南移动。吹过大西洋海盆(包括加勒比海和墨西哥湾)时,急流会导致风切变出现,这种高空风能够破坏飓风的形成和发展。

  专家们表示,厄尔尼诺现象在过去几个月一直处于发展状态,这最有可能是造成2009年飓风季较为平静的原因。布莱克威尔指出,厄尔尼诺现象曾于1992年形成并引发安德鲁飓风,这场飓风是有记录以来美国遭遇的第三大强度的飓风。

  安德鲁飓风是1992年大西洋飓风季第一个被命名的热带风暴,当年8月16日以热带低气压的形式出现。8月24日,它以5级风暴形式在佛罗里达州迈阿密南部地区登陆,风速达到每小时165英里(约合每小时265.5公里)左右。

  布莱克威尔指出,厄尔尼诺主要在加勒比海和热带大西洋海域等传统“孵化区”抑制飓风形成,但强飓风仍可以在其它地区形成。1983年8月中旬,艾丽西娅飓风在路易斯安那州沿海形成,当时正值厄尔尼诺时期。艾丽西娅飓风随后袭击了德克萨斯州休斯顿,风速达到每小时115英里(约合每小时185公里)。

  根据当前的厄尔尼诺现象状况,科罗拉多州大学气象学家威廉·格里和菲尔·科罗巴奇最近发表了一份最新的飓风预测报告。报告称,2009年的飓风季活跃程度将低于平均水平。根据二人的预测,在这个飓风季,大西洋将只会形成10个已被命名的热带风暴。其中有4个风暴将升级为飓风,风速至少在每小时74英里(约合每小时119公里)以上。另有2个风暴将升级为大型飓风,风度可超过每小时110英里(约合每小时177公里)。

发表在栏目: 自然
第 1 页,共 3 页