据美国太空网站报道,研究人员声称,辐射和引力作用使奇特足球外形矮行星妊神星及其卫星包裹着一层透明的冰层。
妊神星及其卫星包裹着一层透明的冰层
妊神星的命名源自夏威夷生育天神“哈乌美亚”,它位于太阳系内海王星外侧轨道运行,具有两颗卫星,分别被命名为:“希亚卡(Hi'iaka)”和“娜玛卡(Namaka)”,在神话传说中它们是生育天神哈乌美亚的两个女儿。
妊神星是一种奇特的矮行星,其外形像雪茄或者像美式足球,长度达2000公里,自转一周仅需不到4小时。它是太阳系内旋转最快的星体之一,在特殊的引力作用下形成了这种奇特外形。
目前,一支国际研究小组最新发现妊神星四分之三表面覆盖着透明冰晶层,欧洲太空天文学中心天文学家贝努瓦-柯瑞(Benoit Carry)说:“这层冰晶体具有冰箱作用,水分子以点阵形式排列。”
此外,欧洲南方天文台甚大望远镜(VLT)观测显示,妊神星的卫星希亚卡表面100%覆盖着冰晶体。尽管当前科学家仍未对另一颗卫星娜玛卡进行观测证实,但他们猜测这颗卫星也100%覆盖冰晶体。
研究人员称,妊神星表面并非覆盖着普通的冰晶体,它们是非晶质冰,其水分子排列无顺序。虽然这颗矮行星接收到的太阳光线不足地球的2000分之一,但在过去数百万年里,强紫外线辐射能够摧毁妊神星表面的任何透明冰晶结构。
柯瑞说:“由于太阳辐射持续摧毁妊神星表面的冰晶结构,则需要一些的能量来源保持其冰晶状态。”研究人员发现这种能量来源可能来自妊神星内部的放射性元素,比如:钾-40、钍-232和铀-238,除此之外,妊神星和卫星之间相互引力潮汐作用产生一定的热量。
他们发现这些作用力对于构成海王星轨道之外的神秘柯伊伯带星体具有重要意义,柯瑞说:“目前我们仅知道柯伊伯带存在大约2000个星体,我们通过解释被冰晶层包裹的妊神星形成原理,将有助于更好地理解星体进化的更多信息。”
在妊神星表面存在一个神秘的暗红色斑点,它与妊神星其它的苍白区域形成鲜明对比。加拿大女皇大学天文学家佩德罗-拉格泰姆(Pedro Lacerda)称,事实上这处暗红色斑点比其它区域更富含透明冰晶体。他指出这种变色现象是由于出现一些被辐射矿物质或者有机物质。目前,这项研究报告发表在4月刊《天文学&天体物理学》杂志上。(叶孤城/编译)
科学家计算机模型推算出系外“热木星”同样存在极光,且强度是地球极光的100-1000倍
生活在地球极地区域的人们可以看到壮观美丽的极光现象,绿色和红色光线动态交织在夜空。近日,科学家最新研究显示一颗遥远“热木星”系外行星的极光,其亮度是地球极光的100-1000倍。
美国哈佛-史密森天体物理学中心博士生奥弗-科恩是这项研究报告第一作者,他说:“我真想提前预约这颗系外行星的太空之旅,届时能看到这种美丽的极光!”当太阳释放的能量粒子抨击地球磁场时便形成地球极光,地球磁场指引太阳微粒朝向极地,在这里碰撞进入地球大气层导致空气分子释放像霓虹灯一样的光线。而当前科学家通过计算机模型已推测环绕一颗遥远恒星的系外行星存在着类似极光现象。
当地球遭受日冕大规模喷射物(CME)侵袭时便产生强极光,CME是太阳爆炸式释放数十亿吨的太阳等离子体(带电粒子和炽热气体)。它们可以扰乱地球磁气圈——受地球磁场保护的太空泡,并导致地磁暴。1989年,CME轰击地球产生的磁暴中断了加拿大魁北克省供电系统。
科恩和他的同事使用计算机模型研究如果一颗与恒星仅距离数百万公里的大型气态行星遭受恒星等离子喷射时将发生什么状况,他希望进一步获悉系外大气层和所环绕的磁气圈产生的效应。
大型气态行星将遭受非常强的作用力,在我们太阳系,太阳等离子喷射物穿过太空时将进一步扩散,因此当它们抵达地球时就变得更加漫射。一颗“热木星”将感受到更强、更集中的爆炸,就如同距离火山喷射点100英里和1英里之间的差别。
研究报告合著作者维纳-卡什亚普说:“系外行星所产生的效果完全不同于太阳系内部,将更加猛烈!”在计算机模型中,CME轰击“热木星”,并削弱了该行星的磁场。CME微粒抵达这颗大型气态行星的大气层,它的极光照亮了行星赤道,呈现出一个光亮环结构,其能量强度是地球极光的100-1000倍。整个极光过程持续大约6个小时,之后极光呈波状朝向行星北极和南极逐渐减弱。
计算机模型显示,虽然“热木星”遭受非常强的作用力,但是这颗系外行星的磁场将CME遮蔽在大气层,能避免被侵蚀。科恩解释称,我们的模拟计算显示这颗系外行星的防御机制如何运行。甚至一颗拥有磁场的行星将比木星更安全。
这项研究对于研究环绕遥远恒星的宜居岩石星体具有重要意义,由于红矮星在银河系中非常普遍,天文学家认为应当在寻找类地行星方面投入更大精力。但是红矮星比太阳的温度更低,一颗岩石行星必须非常近距离地环绕恒星,才能达到足够的温度保持液态水。但同时这样的行星必然承受强烈的恒星辐射和高能量喷射物轰击,这种状况正如科恩和同事的研究内容。今后科恩的研究将进一步检测是否岩石星体能够屏蔽这样的恒星辐射。(卡麦拉)
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)
2005年,借助哈勃空间望远镜的强大分辨能力,科学家们发现冥王星还拥有两颗小卫星,之后它们被分别命名为尼克斯(冥卫二)和海卓拉(冥卫三)。这两颗卫星的亮度大约比冥王星暗5000倍,其公转轨道到冥王星的距离比查龙(冥卫一)要远2~3倍。查龙星发现于1978年。
这是2010年2月4日美国宇航局公布的,由哈勃望远镜拍摄的冥王星迄今最清晰的照片,可以分辨出其全球不同位置的明暗变化,可能暗示不同的地表物质组成或地形差异
2005年6月,美国宇航局西南研究所行星天文学家阿兰·斯特恩(Alan Stern) 领导的科学组发现两颗围绕冥王星运行的小卫星,它们的轨道远远位于冥王星的大卫星“查龙”(Charon)的外侧。在接下来的一年中,作出这项发现的科学家们却陷入一片争执之中,他们争论的问题是:究竟该如何称呼这两个小个子卫星?2006年6月21日,他们终于达成了一致,分别给它们取名为尼克斯(Nix)和海卓拉(Hydra),两者分别是希腊神话中的一位女神以及一种神话中怪物的名字。
这里有必要提一下,在中国的命名习惯中,分别将尼克斯和海卓拉命名为“冥卫二”和“冥卫三”,(查龙是冥卫一)。
以下便是你应当了解的有关冥王星的这两颗小卫星的一些事实,看一看在它们被命名5年之后我们对它们的了解有多少。
小个子卫星
尼克斯亮度较暗,因此科学家们认为相比海卓拉,它应该要小一些。但是它究竟有多大,科学家们还无法给出解答,因为它在围绕冥王星运行的轨道上,到地球的距离在42亿~75亿公里之间。在这样的距离上,尼克斯实在是太小了,即便是最强大的望远镜也无法精确识别出它的大小。然而借助现有的精密测量手段,天文学家们确实可以定出一个范围,专家们现在相当有信心地认为这两颗小卫星的直径都不会超过80公里。
标志性的名字
尼克斯是希腊神话中的黑暗女神,同时也是查龙的母亲。查龙则是冥王掌管的地下世界中搭载亡灵度过冥河的船夫。海卓拉则是一条九头蛇怪,后为赫拉克勒斯所杀。之所以选定这两个名字,有一部分原因是这两个单词的词首恰好是N和H,这和美国宇航局发射升空,预计于2015年左右抵达冥王星和柯伊伯带展开首次考察工作的探测器“新地平线号”(New Horizon)的首字母缩写相同。
太阳系最后的边疆
“新地平线号”探测器于2006年发射升空,将于大约2015年飞掠冥王星及其卫星,对这一太阳系的遥远角落展开首次近距离考察工作。美国宇航局规划这次任务的初衷是对太阳系九大行星中唯一一颗尚未被人类探测器造访的星球进行近距离探测,但是没想到就在2006年,冥王星却被国际天文学联合会(IAU)正式“开除”出了大行星家族,成了一颗“矮行星”。“新地平线”探测器项目的很多科学家们都对这个决定很不满,其中就包括首席科学家阿兰·斯特恩。
三者同类
哈勃空间望远镜进行的精密观测让科学家们相信,尼克斯和海卓拉的形成时间应当大致和冥王星的另一颗大卫星查龙是一致的。他们认为这些卫星都形成于太阳系早期,当时有一颗柯伊伯带的天体撞击了冥王星,最终产生了三块较大的碎块。
2006年斯特恩曾表示:“如果这三颗卫星都是由一次太阳系早期发生的撞击事件产生的碎片形成的,并且这些碎屑大致由同一种物质组成,那么如果你仔细观察,应当会发现这些卫星应当大致拥有相同的颜色。”而这正是观测数据显示的结果:光谱分析显示三颗卫星均由相似物质组成,也因此呈现相同的颜色。除此之外,三者还都位于同一个轨道运行平面上。
“中性”的颜色
那么尼克斯,海卓拉和查龙的颜色究竟是什么样的呢?好吧,用天文学的话来说就是“中性”的。这样说的意思就是,由于这三颗卫星基本都由水和冰雪物质组成,它们在各个波段基本都拥有相同的反照率,也因此呈现“没有颜色”。相比之下,冥王星的颜色就非常不同了,它呈现一种微微的红色,这是太阳光中的紫外线轰击凝结在冥王星表面上的甲烷冰,留下略显红色的富碳残渣所致。
轨道共振
冥王星的几颗卫星之间似乎存在着轨道共振现象。也就是说,它们围绕冥王星运行的公转轨道周期之间似乎呈现一个整数比,这也就意味着每经过一定数量的运转之后,几颗卫星之间会产生指向一定方向的引力扰动。在这种情况下,它们的运行轨道会由于引力扰动影响而发生轻微的改变。
依旧神秘
到目前为止,我们对冥王星和它的三颗卫星知之甚少。尼克斯和海卓拉的大小,反照率,表面温度,我们不知道;三颗卫星之间的轨道共振本质,我们不清楚。2015年当美国宇航局的新地平线探测器终于抵达冥王星的黑暗世界时,我们需要它帮助我们解答的谜团,实在太多太多了。
太阳风暴对地球的正面冲击示意图
太阳表面极紫外波段特写的镜头
在1859年9月,太阳释放出有记录以来最强的太阳风暴之一。这场太阳风暴甚至引发电报收发室着火,瘫痪电报服务,并在古巴至夏威夷的上空出现罕见的极光。然而,目前从美国国家航空航天局华盛顿总部的太阳物理学专家以及相关政府工作人员处得知:这个情况很可能会再次发生,而现代人类社会极度地依赖电子设备,例如全球的电网服务,GPS导航系统和卫星通讯等高科技系统都将在此次的太阳风暴大爆发中受到影响。
6月21日,在第五届空间气候企业论坛(Space Weather Enterprise Forum,SWEF)的年会上,包括联合国、美国国会、美国国家航空航天局以及国际电力公司等代表在内的超过百位空间气候方面的专家积极响应,目的是提高全人类关注空间气候环境的安全意识,尤其是各国的决策者和相关天文机构的负责人。1859年太阳已经进入整体活动低于平均水平的太阳周期(太阳大约在每11年进行一次活动周期循环)。从这个事件中可以看出,太阳出现较弱的周期,极有可能爆发超强的太阳风暴,且2011年正是出于太阳活动异常弱的第24个周期(Cycle 24)。
而1859年爆发的强太阳风暴就造成大面积的电报业务瘫痪以及热带出现罕见极光,如今一旦发现此类级别的太阳风暴,势必将严重影响全球通讯等高科技行业。例如,由于变压器受影响,全球范围内的出现大面积停电,飞机和船只等交通工具无法使用GPS进行导航,全球航班瘫痪、银行网络被迫关闭,严重扰乱了全球的贸易秩序。根据美国国家科学院(National Academy of Sciences)2008年就着手起草的关于本次太阳周期内强太阳风暴对全球的影响估计:经济损失至少相当于20个肆虐新奥尔良市的卡特尼娜飓风的袭击,而那次飓风袭击的直接经济损失就超过1500亿美元,也就是说,保守估计将导致全球3万亿美元的损失。
然而,面对强太阳风暴,人类应该进行充分准备。相关的研究结构必须尝试对风暴来袭的时间进行预测,加大对太阳活动变化的监控力度,更加精确地跟踪太阳风暴并计算出抵达时间,为地球防御粒子流的冲击争取更多的时间。美国国家航空航天局戈达德空间飞行中心空间气候环境实验室的负责人兼SWEF的发言人Michael Hesse说:我们目前已经能做到对太阳表面进行全面的监控,以及模拟出太阳风暴在冲击地球前的任何动作,可以提前进行空间环境预警,特别是在这段太阳活动极其异常的时期,挽回一些经济损失。
于此同时,美国国家航空航天局已经在太阳周围部署了包括日地关系空间天文台和太阳动力学空间天文台在内的空间探测器,一旦出现强太阳风暴的爆发,地面控制中心的计算机将会立即形成一个3D的模型,预测出太阳风暴的袭击路径,可以精确到各个行星以及地球上哪些地方或者哪些轨道的卫星在哪个时间段将受到太阳风暴的正面冲击。而图2显示的是一个太阳表面特写的镜头,2011年6月16日太阳动力学天文台在极紫外波段下拍摄的太阳部分活跃区域,显示了太阳表面6000度环境下的电离态氦分布情况,以及等离子喷流从太阳表面喷射出而隐匿的过程,持续时间超过13个小时,此外该区域周围还存在着许多小型喷流产生的斑点。
对在空间环境预报实验室工作的Antti Pulkkinen研究员来说,这确实是个非常激动人心的工作,这不仅得益于我们强大的科技实力和理论物理的研究成果,也证明了人类在面对宇宙空间的威胁时有能力进行预测并采取措施。我们所采用的计算机模拟太阳风暴的模型是非常深奥的,可以做到预测当太阳风暴冲击地表时,土壤中产生的电流流动,这些电流对变压器将构成致命的影响,足以瘫痪其工作能力。进行这项预报有助于帮助当地的电力供应单位及时进行相关保护工作,避免电力网大面积受损。
而地球表面上的人们,尽管有地球大气层以及磁场的保护,太阳风暴发出的高速粒子流以及辐射都会在一定程度上被削弱,但是在空间站里的宇航员就不一定了,他们将受到太阳风暴的直接冲击。美国国家航空航天局空间行动任务理事会兼SWER的议长John Allen解释说:在轨道上的宇航员将受到辐射影响是肯定的了,受到的辐射剂量将是地面上普通工人受到工业辐射剂量的四倍。
但是美国宇航局一直在研究轨道上的宇航员辐射剂量的积累情况,这个问题将影响宇航员的整个职业生涯,然而,精确的空间天气警报可以对这个影响进行控制,例如在可能发生太阳耀斑的时间段,推迟或取消太空行走。当然,并不是所有的警报都是危险的,美国国家航天局也会发布安全警报,有利于空间站合理安排宇航员在合理的时间段进行集中太空行走。
两项最新研究显示,太阳系内地球和其它岩石星体并非源自太阳系起源初始物质
2004年9月,创世纪号探测器将装载太空样本的太空舱发射至地球表面,但事情进展并不顺利,太空舱的降落伞并未打开,最终以306公里时速坠落在犹他州沙漠上。目前最新研究的实验样本来自于该太空舱。
据美国太空网站报道,日前,两项最新研究显示,太阳系内地球和其它岩石星体并非源自太阳系起源初始物质。
科学家通过美国宇航局“创世纪号”探测器检测从2004年从太空中收集的太阳风粒子,当时收集太空风粒子的太空舱降落在地球表面。这些幸存得以挽救的珍贵样本显示太阳基础元素不同于地球、月球和其它太阳系内移居星体的构成成份。该项研究显示,大约在46亿年前,一些太空事件影响许多微小碎片最终合并入这些岩石星体,当时太阳已形成。
美国加州大学洛杉矶分校的凯文-麦克基甘(Kevin McKeegan)说:“基于一致观点,或者长期历史性观点,这是一项令人震惊的研究结果。同时,它将证实地球并不是宇宙万物核心。”
抢救珍贵的太空样本
“创世纪号”探测器于2001年发射,并在距离地球150万公里上空运行。该探测器用两年多的时间采集太阳风微粒,太阳风微粒是从太阳表面喷射的数百万英里时速的带电粒子流。
这项最新研究使科学家能深度观测到太阳的构成成分,从而有助于更好地理解太阳系的形成与进化。为了达到探测目的,2004年9月,创世纪号探测器将装载太空样本的太空舱发射至地球表面,但事情进展并不顺利,太空舱的降落伞并未打开,最终以306公里时速坠落在犹他州沙漠上。
虽然一些太空样本在坠落时被毁坏,但目前两支独立的研究小组通过这些太空样本仍获得了重大发现。他们重点研究太阳风微粒中的氧和氮,它们分别在地球地壳和大气层中大量存在。经过细致的样本分析筛选,研究人员发现样本仅限于原始的太阳风微粒。
分析氧原子
麦克基甘和研究小组同事检测发现样本中存在大量的太阳风氧同位素,同位素是原子核中拥有不同数量中子的元素。氧具有三种稳定的同位素:氧-16(8个中子)、氧-17(9个中子)和氧-18(10个中子)。
研究人员发现太阳风粒子中显著拥有更多的氧-16(相对于其它两种氧同位素),同时也比地球拥有的氧-16更多。某些星体进化过程使大量的这些氧同位素形成了地球以及太阳系内部的其它岩石星体,它们氧-17和氧-18的含量分别为7%。
虽然科学家并不确信这一进化过程是如何实现和发生的,他们提出了假想和推测。主流观点提出者麦克基甘称,或许这一过程叫做“同位素自吸收(isotopic self-shielding)”。大约46亿年前,这些星球并未与太阳星云(密集的气体和灰尘云)进行合并,太阳星云中的多数氧原子可能与气态一氧化碳分子密切相关。
但是氧原子并不可能永远保持束缚状态,刚诞生的太阳(或者邻近的恒星)释放高能量紫外线轰击太阳星云,将分解一氧化碳。摆脱束缚的氧原子很快与其它原子结合在一起,形成分子并最终成为构建太阳系内岩石星体的成份。
研究人员称,取决于包含氧同位素的状况,轻微能量差异的光子在分解一氧化碳时会存在差别。氧-16比其它两种同位素更普遍存在,因此它们更普遍存在于整个太阳星云。依据“同位素自吸收”理论,大量的光子需要分解太阳星云边缘已被吸收的一氧化碳中的氧-16,从而使太阳星云内部大量的氧-16原封未动。
相比之下,更多的光子可能穿过太阳星云内部区域分解氧-17和氧-18,释放这些同位素,使它们最终合并在岩石星体中。同时,依据“同位素自吸收”理论将解释为什么太阳和地球氧同位素含量会存在很大的差异。麦克基甘称,近期发表的这项最新研究为同位素自吸收理论提供了很好的支持。
分析氮原子
在另一项研究中,法国南希大学伯纳德-马蒂(Bernard Marty)带领研究小组分析创世纪号探测器采集样本中的氮同位素(氮拥有两种稳定的同位素:氮-14,拥有7个中子;氮-15,拥有8个中子)。
马蒂和研究同事获得了与麦克基甘研究小组显著不同的发现:太阳风中40%是氮-15同位素,比地球大气层中该同位素含量少。而此前研究暗示太阳的氮成份可能与地球、火星和太阳系内其它岩石星体存在着显著差异,目前这项最新研究核实了此前研究的正确性。
马蒂说:“通过此前的研究和当前创世纪号探测器采集样本中的氮分析,可能无法理解这种变化的逻辑性。目前我们认为太阳星云原始成份中缺乏氮-15同位素,因此太阳系内星体所富含氮-15成分另有其它来源。”
至于地球等星体如何形成富含氮-15同位素,马蒂认为可能与“同位素自吸收”理论如出一辙,但目前仍不能完全确定。他说:“这与当前的最新研究结果相一致,目前我们不能排除氮-15同位素是从外太空以灰尘的形式进入太阳系的可能性。”
这项最新研究同时暗示更多的纳米钻石(构成星团主要成份的微小碳微粒)很可能形成于我们太阳系,这是由于纳米钻石的氮同位素比率与太阳十分接近。一些科学家注意到多数纳米钻石的外形颇似前磨牙,认为它们可能是由于超新星爆炸,从其它恒星系统中喷射进入太阳系的。目前,这两项研究报告发表在6月23日出版的《科学》杂志上。
“创世纪号”探测器的遗产
研究人员称,这两项最新研究将帮助科学家更好地理解太阳系早期阶段。同时,麦克基甘指出,通过这项研究将恢复“创世纪号”探测器的声誉,该探测器采集样本的太空舱坠落在地球表面,这项太空任务并未失败,事实证明它为我们提供了宝贵可靠的太空样本。
科学网(kexue.com)讯 北京时间6月24日消息,随着年龄的增长,人们越来越害怕因为身体里维他命D的减少而导致的骨折,许多英国人甚至为了保护自己的骨质每天会花20分钟的时间去晒晒太阳。
据国外媒体报道,最新一项研究表示,在春夏两季人们需要每天花上10到20分钟的时间晒晒太阳,并且晒的时候最好不要涂抹防晒霜。但这项建议与之前健康组织提出的不要在正午时刻暴晒太阳,出门要擦防晒霜的建议截然相反。然后防治骨质疏松协会(Parliamentary Osteoporosis Group)方面则警告大家如果完全躲避太阳的照射,体内的维他命D量会减少很多。
根据这份报告,在家里或者医院疗养的老年人因为经常一动不动并且缺少锻炼,所以身体里的维他命D会特别缺乏。正因为这样医生或者看护给老人们搭配的膳食中就特别需要注意添加维他命D来坚固他们的骨头。在欧盟,英国的骨折率是最高的——每年将近7万5千人。在过去的十年内这一数字又上升了五分之一,大部分都是发生在老年人身上。骨质伤害让老年人变得非常虚弱,很多都无法恢复甚至导致死亡。
报告还警告说因为骨质疏松引起的骨折已经变成了一个“主要的公共健康问题”。但同时它也指出一些很简单的办法来帮助人们保持骨质坚固。从5月到9月,每天花上10到20分钟的时间晒晒太阳,不要涂抹防晒霜,保证让皮肤能完全的受到太阳照射。同时每周做3到4次的负重锻炼,每次时间保持在20分钟左右。此外保持健康,均衡钙和维他命D膳食,避免吸烟并且适量的饮酒。
骨质疏松每年需要英国国家医疗服务系统(NHS)花费23亿英镑左右的预算。因为骨质疏松,每年大约有30万脆弱性骨折。来自国家骨质疏松症学会(the National Osteoporosis Society)的詹姆斯库珀(James Cooper)说,“我们需要做更多的事情让民众知道增强骨质的重要性以及方法。”
(科学网-kexue.com 姗姗)
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据美国太空网站报道,明亮的涡流气体星云环绕在一颗著名超巨恒星周围呈现出彩虹般的色彩,该图像显示壮观的气体星云在红外线下呈现出的详细状况。
明亮的涡流气体星云环绕在一颗著名超巨恒星周围呈现出彩虹般的色彩
天文学家使用智利帕拉纳尔天文台的甚大望远镜来研究环绕参宿四(猎户星座中的一等星)的星云,这颗红色超巨恒星位于猎户星座,距离地球600光年。甚大望远镜是欧洲南方天文台运营的望远镜之一,部署在智利地势较高的阿塔卡马沙漠。
如图所示,这张最新拍摄的甚大望远镜图像是于6月23日发布的,显示环绕的美丽气体星云比这颗超巨恒星更大,在恒星表面延伸至600亿公里。该束状纤细结构类似于从恒星释放的火焰苗,是该恒星向外喷射大量物质形成的。
参宿四位于猎户星座的右肩侧位置,该恒星非常巨大,大约是太阳体积的600倍,太阳质量的20倍,也是天空中最明亮的恒星之一。事实上,该恒星的直径相当于木星轨道直径,也是地球轨道直径的4.5倍。
参宿四周围的“火焰”
像参宿四这样的红色超巨恒星是超大质量恒星生命最后阶段,在这短暂的生命阶段,该恒星体积进行膨胀,并以惊人的速度向太空喷射大量物质,在仅仅1万年里脱落的恒星物质就相当于太阳的质量。
此前甚大望远镜上敏锐的NACO自适应光学仪器也探测到类似参宿四恒星喷射的宇宙物质形成从恒星表面至太空壮观的巨型羽状气体现象,参宿四喷射宇宙物质也是由于该恒星大气层中巨型气泡上下移动所导致的,它就像在茶壶中循环的沸水,该过程加速了羽状气体喷射。
这张最新甚大望远镜照片是由该望远镜上中红外VISIR仪器拍摄的,显示近距离接近恒星的羽状气体很可能连接至星云外部的结构。这个超大质量的恒星育儿所不能通过可见光线观测到。
喷射物质的无规律非对称性外形表明参宿四并未以对称性形式释放物质,所产生的恒星物质气泡和巨型羽状气体形成多块状星云结构。
满是灰尘的星云
研究人员称,这张最新照片中的可见物质很可能是由硅酸盐和氧化铝灰尘构成。这是形成地球和其它岩石行星地壳的主要物质,在远古时期,地球的硅酸盐来源于一颗类似参宿四的超巨恒星。
欧洲南方天文台发布的这张合成图像重现了NACO自适应光学仪器早期观测的中心盘的羽状喷射物,在图像中心的较小红色圆形区域跨越大约4.5倍地球轨道,呈现出参宿四可见表面的所在位置。
黑色环状结构是该图像中非常明亮的一部分,它使相当光线昏暗的星云清晰可见。这张VISIR图像是通过红外过滤镜拍摄的,对不同波长的放射线均十分敏感,图中蓝色部分是波长较短的喷射物质,红色部分是波长较长的喷射物质。
中美研究人员日前合作发现,太阳活动区存在着巨大“磁绳”,这种“磁绳”可能正是引发太阳风暴的罪魁祸首。
“磁绳”描述了太阳磁力线的一种分布方式,即围绕一根中心轴线缠绕着很多根磁力线。长期以来,部分科学家一直猜测太阳的磁力线分布会出现“磁绳”式结构,但由于“磁绳”演化速度极快,存在时间极短,证实其存在非常困难。
美国航天局去年2月发射了名为“太阳动力学天文台”的观测器,其携带的大气综合成像仪每隔10秒对太阳拍一次照。利用这种高速拍摄仪器,美国乔治梅森大学副教授张捷和该校访问学者、南京大学天文系博士生程鑫等人捕捉到太阳活动区中的“磁绳”。
张捷发现,在太阳风暴开始前,太阳一个活动区内形成了温度高达上千万摄氏度的高热通道。在条件成熟时,这个高热通道突然开始向外高速抛射出电磁粒子,形成太阳风暴。张捷认为,这一通道就是“磁绳”。
太阳磁场在储存能量、促发太阳风暴的过程中起着决定性作用。然而,科学家一直没有确定,在太阳风暴爆发的临界点到来之前,太阳磁力线是如何分布的?大部分太阳磁力线是弧形分布,弧的两端根植在太阳表面。从理论上说,以这种方式分布的磁力线不但难以爆发,而且很可能起着阻止爆发的作用。部分科学家因此从理论上猜测,太阳磁力线分布也许存在“磁绳”这样的结构。由于磁场扭曲,“磁绳”可以携带很强的电流,存储大量能量。
“科学家们一直在争论,在太阳风暴产生之前“磁绳”是否存在。我们相信这次发现最终解决了这个争论。”张捷22日在电子邮件中告诉新华社记者。
太阳风暴是指太阳在黑子活动高峰阶段产生的剧烈爆发活动。这种爆发会释放大量带电高速粒子,由此产生的粒子流能够在一天时间内到达地球,对无线电通信、人造卫星和供电系统造成严重威胁。
张捷说,进一步了解太阳风暴的爆发机制,毫无疑问可以提高预警能力。“我们不能阻止太阳风暴,就像不能阻止火山爆发一样。但是,我们可以提前预报它,从而尽可能减轻危害。”
这是SOHO探测器拍摄的太阳照片
本周二(21日),太阳发生一次剧烈的耀斑爆发,恰好赶上了今年的夏至时节,这是北半球夏季的第一天。这场风暴始于周二一早,正在太空运行的“太阳和太阳风层探测器”(SOHO)记录下了整个过程。这艘飞船是由美国宇航局和欧洲空间局共同研制并运行的,主要用于空间天气的监测。
根据空间天气网(Spaceweather.com)的报道,一次C-7级别的太阳耀斑引发了一次太阳风暴,以及随后的一次大规模日冕物质抛射(CME)事件。
“太阳黑子群1236上空的磁场在6月21日早些时候发生爆发,引发一次大规模的日冕物质抛射事件,这次抛射事件的发生地几乎正对地球。”空间天气网在一份警报声明中写道。“即将到来的这次等离子体流并不属于特别强烈的类型,然而这次爆发有可能触发地球磁暴。预计本次太阳爆发产生的等离子体将于6月23日开始抵达地球。”
在SOHO卫星拍摄于国际标准时21日04:12(北京时间12:12),在图像的顶部位置可以清晰看到此次爆发的物质喷射现象。这一事件恰逢北半球夏至,此时太阳直射北回归线,也就是说达到了太阳直射的最北端。这是北半球夏季的开端,也是一年中白昼最长的一天。当然相对的,今天也是南半球冬季的第一天。
C7级太阳耀斑是最低级的耀斑,即便是威力更加巨大的M级耀斑也仅仅被归类为中等强度爆发事件。X级则是最强烈的耀斑爆发等级。
日冕物质抛射(CME)事件是发生于日面的大规模带电粒子抛射现象。这些物质大部分被送入太空,也有一部分会被太阳磁场拉回日面。
本月早些时候,6月7日就曾发生过一次日冕物质抛射事件,那次抛射事件的规模震惊了美国宇航局的专家们,他们将其归入M-2级别。
由于此次物质抛射事件发生时太阳这一区域恰好正对着地球,因此这些大量的带电粒子轰击地球磁场时会暗自南北两极引发绚丽的极光。极端剧烈的太阳风暴可能会对卫星和在太空工作的宇航员健康造成威胁,并有可能破坏地面的通讯和电网设备。
目前太阳正处于其11年周期中的活跃期,美国宇航局和全球各国的检测机构正密切关注着太阳的一举一动,另外还有多个太空探测器在轨道上进行监测工作。(晨风)