新浪环球地理讯 北京时间12月10日消息，据美国国家地理杂志网站报道，美国“国家地理新闻”网站评选出2010年十大太空探索发现，包括适居行星、怪异极光、最大满月、预测时间尽头、黑洞内可能存在宇宙以及宇宙之外可能存在未知结构在内的发现纷纷榜上有名，其中的黑洞内可能存在宇宙问鼎2010年最大太空发现宝座。

　　1.黑洞内存在宇宙？

　　黑洞内存在宇宙？（图片来源：NASA/CXC/CfA/R.Kraft et al., MPIfR/ESO/APEX/A.Weiss et al. and ESO/WFI）

　　我们的宇宙就像是俄罗斯套娃的一部分，可能存在于一个黑洞之中，而这个黑洞则是一个更大的宇宙组成部分。迄今为止在我们的宇宙发现的所有黑洞——从微型黑洞到特大质量黑洞——可能都是通向另一个现实世界的大门。根据4月公布的一项令人费解的研究发现，黑洞实际上是宇宙之间的通道——一种虫洞。这项理论指出，正如一些科学家所预测的那样，黑洞吞噬的物质并不会沦落成一个点，而是从黑洞另一端的“白洞”喷出。

　　2.宇宙之外或存在未知结构

宇宙之外或存在未知结构（图片来源：Misti Mountain Observatory）

　　3月进行的一项研究指出，“暗流”(星系团的流动)的出现并不是偶然事件，它们的存在说明一些未知的尚未被观测到的“结构”就潜伏在宇宙以外的区域。2008年，科学家报告称发现数百个星系团朝同样方向流动，速度超过每小时220万英里(约合每小时360万公里)。这种神秘的移动无法用当前有关宇宙内质量分布的模型解释。因此，研究人员得出一项引发争议的结论，这些星系团受到已知宇宙外的物质引力拖拽。在2010年进行的研究中，同一支研究小组发现“暗流”延伸到宇宙更深处，超过此前的报告，与地球之间的距离至少达到25亿光年。

　　3.2010年最大满月

2010年最大满月（图片来源：Taylor S. Kennedy, National Geographic Stock）

　　1月末，东部地区迎来2010年的最大满月。满月的左侧是它的红色伴侣火星。1月的满月亮度比其他任何月份的满月高30%，视面积大14%，原因在于：此时月球与地球之间的距离最近，为221577英里(356593公里)。

　　6.新物质或可解释宇宙存在

新物质或可解释宇宙存在

　　大约在137亿年前，大爆炸产生了大量物质，这些物质最终形成生命、宇宙及万物。科学家在2010年8月表示，他们发现了一种新的物质，或能帮助他们揭开宇宙存在之谜。

    这一新材料的设计初衷旨在用于探测电子的一种新“属性”。电子存在于原子之中，围绕原子核运行。科研人员表示，如果这一“未知属性”被证实，那么将有望帮助科学家们解答物质和反物质“不对称”的谜题。

    现有理论认为，宇宙大爆炸将产生同样数量的物质和反物质，也就是说任何事物都是“对称”的。物质和反物质拥有相反的电性和磁场特性。当两者相遇便会发生“湮灭”，仅剩下“纯粹”的能量。

    假如果真如此，那么宇宙中就不应该存在任何物质。但是物质的存在，甚至我们本身的存在就说明正常物质的行为必定和反物质有些许不同，而并非完全“对称”。

    此次的新理论预言电子存在一种名为“电偶极矩”（electric dipole moment）的属性，这类似于一块侧铁存在南北极一样。电子表现出负电性，说明其电荷的分布不均。偶极矩就是电荷量和正负电荷中心之间的距离的乘积，在这一特定条件下可视为负电荷的空间分布不对称。这种不对称将打破物质和反物质之间的对称性，这种不对称使得物质和反物质粒子同时开始衰变，但是速率不同。从而允许物质的存在。

    为了寻找电子的“电偶极矩”，科学家们制成了一种名为“铕钛酸钡”（europium barium titanate）的新型陶瓷材料。这种材料具备独特的磁场和电场性质，从而帮助科研人员探究这一难题。

 　　7.宇宙弦引发伽马射线爆发

宇宙弦引发伽马射线爆发

　　科学家在2010年8月公布的一项研究中宣称，遥远宇宙中稍纵即逝但强度很大的“火球”可能是由看不见的宇宙弦——时空中的超密度瑕疵——拉拽产生的。

    伽马射线是最高能形式的光线。伽马射线暴则是宇宙中最明亮的事件之一。它大约每天在宇宙的某处发生一次。以便距离极其遥远——有些远达130亿光年，但仍然能被地球附近的观测设备探测到。

    伽马射线暴持续可见的时间从数秒到数分钟不等。科学家们认为这些长时间的射线暴是由大质量恒星核的塌缩并爆发造成的。但另外一些伽马射线暴则持续很短时间，远短于一秒，科学家对此的成因不了解。

    但在2008年和2009年间，美国宇航局的“雨燕”（Swift）伽马射线卫星探测到两次持续很短的伽马射线暴，但引人注意的是其能量相当高，远高于同类。香港大学郑广生教授等人的研究认为这很可能是由超导电性的宇宙弦震动造成的。

　　8.银河系中心发现神秘气泡状结构

银河系中心发现神秘气泡状结构

　　天文学家在2010年11月表示，两个前所未见的释放伽马射线的大气泡状结构正在银河系中心不断膨胀。

    这是两个之前不为人所知的巨大结构，由美国宇航局费米伽马射线探测器发现。这两个气泡结构沿银河系平面上下方向延伸超过25000光年。

    普林斯顿大学物理学家大卫·斯伯格（David Spergel）在一场新闻发布会上说：“我们”一直认为自己对银河系已经非常了解，但是很显然这一发现说明在银河系的中心存在一种巨大的高能事件。

    伽马射线是具有最高能级的光线形式。在宇宙中它们通常源自高能事件或天体，如超新星爆发、黑洞或中子星。目前科学家们对于这一巨大的泡状结构成因和能量来源尚不了解。

　　9.爱因斯坦相对论影响地球生物衰老速度

爱因斯坦相对论影响地球生物衰老速度

　　根据科学家在2010年9月公布的一项研究，我们站在楼梯上时的年衰老速度，要比站在平地上稍快一些。爱因斯坦相对论的玄妙之处就是其对时间的作用，而最新发现与这种作用联系起来，首次向世人展示了相对论如何影响实现世界的距离和时间构架。

    根据爱因斯坦的相对论，时间并非均匀流逝，而是会由于加速度的存在而变化。由于这一机制的作用，对于同一观测者而言，一台高速运动中的钟要比一台静止状态下的钟走得慢。这一原理是著名的“双生子佯谬”的基础。这一佯谬的内容是：如果一堆双胞胎中的一个被送入高速飞行的飞船内，当然返回地面时会发现自己的兄弟比自己老了许多。

    广义相对论同时也指出：重力加速度也会轻微地减慢时间。这就意味着：如果你所在的地方重力更大（更接近地心），你所经历的时间更慢，你的衰老速度变慢了。

　　10.巴克球之谜揭开

巴克球之谜揭开

　　天文学家在2010年7月宣布，他们在一颗死亡恒星的残骸中发现了巴克球(Buckyball)，这是科学家首次在太空中发现这种神秘物质。巴克球是由60个碳原子组成的一种天然分子，形成稳定、空心的球体。

    尽管巴克球的直径还不到一米的数十亿分之一，但这仍然是迄今在太空发现的最大分子。巴克球是富勒烯的一种，最早在1970年，人们首次预言它的存在。1985年，科学家在实验室中模拟富碳的老年恒星环境时首次意外证实它的存在。这一球体分子之所以被称为“巴克球”是为了纪念建筑师巴克明斯特·富勒（Buckminster Fuller），他设计的测地线拱顶和这个分子的样子看上去很像。发现巴克球的化学家还因此获得了诺贝尔奖。

    之后，人们在陨星、地球岩石，以及蜡烛煤灰中都检测出了巴克球。而纳米技术的发展已经使得科学家有能力将这些巴克球制成高强度的碳纳米管材料，用以制造自行车架以及网球球拍。现在它又开始应用于超导技术领域。

    但多年来天文学家在宇宙空间寻找巴克球的努力一直没有结果。这项发现的第一作者，加拿大西安大略大学的简·卡米（Jan Cami）说：“我们坚信巴克球存在于宇宙之中，因为它是我们在地球上发现的最稳定物质之一。但直到现在我们才第一次真正找到它。”(孝文 晨风)

　　新浪环球地理讯 北京时间11月1日消息，据美国国家地理网报道，宇宙已经存在了近140亿年，大多数人认为，宇宙还应该会继续存在数十亿年。不过，据最新一项研究，一种涉及宇宙起源的理论预测，时间本身会在50亿年内结束，而巧合的是，太阳大概也会在相同的时间段内走向灭亡。

　　宇宙之外还有宇宙

　　这一预测源于“永久膨胀”(eternal inflation)理论。该理论宣称我们的宇宙属于“平行宇宙”(亦称多重宇宙论)体系的一部分。这个体系由无数个宇宙构成，每一个又包含无数个更小的宇宙。平行宇宙理论的问题在于，可以发生的一切事件都会在无限的时间内发生，这使得计算事件的概率(如类地行星常见的概率)看似不可能。

　　美国塔夫斯大学科学家肯·奥卢姆(Ken Olum)说：“正常的概率概念是，事件A发生两次，事件B发生四次，所以，事件B发生的频率可能是事件A的两倍，但是，这种概念如今不起作用了，因为不是两个和四个，而是无限个。”奥卢姆没有参加最新研究。计算平行宇宙的概率不仅仅是宇宙学家面临的问题。

　　美国加州大学伯克利分校理论物理学家拉法尔·布索(Raphael Bousso)和同事在最新的研究报告中写道：“如果整个宇宙的许多观测者无数次中过彩票，仍然有人说中彩票是不可能的事情，那么他们的依据又是什么呢？”物理学家多年来一直通过一种名为“几何截点”(geometric cutoff)的数学方法来尽量回避这个问题。

　　所谓“几何截点”是指，以平行宇宙的有限区域为例，计算基于那种有限样本的概率。不过，在9月份发表于康奈尔大学网站arXiv.org上的新论文中，布索的研究团队指出，这种方法是无意识的，在此之前总是忽视后果。布索说：“你不能将截点作为不留任何痕迹的数学工具，给予你这些满意、可能正确的预测的相同截点，也可以预测时间的尽头。”

　　“换言之，如果你采用截点法去计算永远膨胀的概率，截点本身以及时间的尽头就成了一个可以发生的事件。”虽然这种理论十分奇怪，但布索和同事认为，永久膨胀是一个可靠的概念。布索说，根据这一理论做出的大多数科学猜测(如爱因斯坦的相对论)都没有遇到太大挑战，很难理解有什么理论可以替代它们。

　　膨胀理论的自然延伸

　　实际上，许多物理学家都认为，永久膨胀是膨胀理论的自然延伸，膨胀理论曾经揭开了与宇宙大爆炸理论初始版本有关的一些谜团。根据宇宙大爆炸最初的模型预测，如今处于宇宙远端两个不同方向的一组组物质相距太远，导致相互之间不能接触。这意味着，早期宇宙的外形应该属于块状。

　　此外，根据我们所处宇宙现在的膨胀速度，其整体外形应该随时间变成弧形。同时，造物的最初瞬间应该令宇宙充满了称为磁单极子的稳定重粒子。然而，过去几年对宇宙大爆炸辐射物残骸的观测却得出一个截然相反的结论：早期宇宙状态始终如一，当前宇宙外形是扁平的，对磁单极子的观测从来都不具有决定性。

　　传统膨胀理论的解释是，宇宙在诞生后不久经历了急速膨胀期，最终产生了一个今天我们所看到的扁平、整体上一致的宇宙。永久膨胀是膨胀理论的下一个阶段，它使得科学家可以避开其他一些棘手的宇宙学问题，例如在我们的宇宙存在以前还有什么(答案是其他宇宙)，我们的宇宙为何具有适于生命存在的特性(答案是一切皆有可能)。

　　澳大利亚国立大学天体物理学家查尔斯·林尼韦弗(Charles Lineweaver)说：“虽然没有一种理论去解释宇宙的最早期状态，但我们对这种理论的基础具有相当深刻的认识，这些认识似乎无一例外包括其他宇宙。”林尼韦弗没有参加布索团队的研究。林尼韦弗说：“举例说，我们的理论假设一个沸腾热水壶的存在，而我们的宇宙就源于热水壶底的一个水泡。这一理论充分说明其他水泡的存在，因为当开水煮沸时，从来不是只有一个水泡。”

　　50亿年内到达“截点”

　　正如平行宇宙中概率所固有的问题，永久膨胀论仍难称完美。据布索介绍，如果这些概率在一个平行宇宙中起作用，那一定是实实在在的截点令各个宇宙走向结束。布索的研究团队称，根据用于计算截点的方程式，一个拥有137亿年历史的宇宙将在50亿年内到达“截点”。对于大多数人来说，用数学工具去解释现实世界发生事件的观点，或许听上去有些奇怪，但在物理学领域这些事情都有其先例。

　　奥卢姆举例说，曾经有一段时间，许多物理学家坚持一种概念，即质子——具有正电荷的亚原子粒子——本身是由称为夸克的更小粒子构成的。从数学上讲，夸克有助于解释原子核中所谓的强作用力，而在现实世界中，它们则有助于解释发现于加速器中的奇异粒子“动物园”。奥卢姆说：“人们曾说，这种质子中存在粒子的看法永远站不住脚。长期以来，人们认为夸克仅仅是一种有用的计算工具，但他们确实不相信夸克。今天，每个人都认为夸克是真正的基本粒子。”

　　布索和同事指出，同理，如果理论家相信永久膨胀理论，他们有两种选择，要么必须相信截点不是计算概率的有效方法，要么相信截点是真实发生的事件，可以预测时间的尽头。布索的研究小组表示，现实世界的截点形态以及时间尽头的构成方式，目前都是未解之谜。如果真实存在，可能也是突然发生、难以预料的事件。即便人类将来可以看到截点，我们也几乎肯定从地球上看不到。

　　科学家认为，太阳(如今是一颗具有45.7亿年历史的“中年”恒星)将在大约50亿年内步入生命尽头。到那时，太阳将耗尽核心的燃料，开始褪下气体外层，慢慢膨胀变成红巨星，最终成了一个行星状星云。在这一事件中，地球会遭遇怎样的命运尚不得而知，但鲜有科学家认为地球生命会在太阳死亡事件中幸存下来。

　　宇宙终结存在诸多猜想

　　虽然澳大利亚国立大学天体物理学家林尼韦弗也认为，计算永久性平行宇宙的概率存在重重障碍，但他并不认为预测现实世界的截点是解决问题的办法。林尼韦弗说：“我从不完全排除任何事件的可能性，但我不会认真看待这个观点。相反，我会更为严肃地对永久膨胀理论背后的种种猜测提出质疑。”

　　奥卢姆也认为，物理学家不应接受这样一种观点，即时间走向结束是不可避免的。他说：“没人清楚永久膨胀为何是错误的，同时也没人清楚为何时间也会走向结束。对我来说，这些事情都处于同一起跑线上。”除了膨胀论，宇宙如何终结在物理学上还具有其他许多的理论。

　　例如，按照“大坍缩”(big crunch)理论，宇宙当前的膨胀趋势会颠倒，最终缩小变成一个黑洞。另外还有“热寂”(heat death)理论，即宇宙会永远膨胀下去，直至到达一种热平衡状态，在这种状态下，任何事情都不能发生。除此之外，还有一种称为“大裂口”(big rip)的理论，根据这一理论，宇宙的加速膨胀最终会将所有物质一个原子接一个原子地撕裂。

　　如果永久膨胀理论被证实是正确的，那么即便在我们的宇宙停止运转之时，更大的平行宇宙的运转仍会继续。奥卢姆指出，无论哪种假想理论最为可信，“都没有必要去推销你的观点，因为宇宙将在50亿年内走向灭亡。不管怎样，我们还有足够的时间去找出真正的答案。”(孝文)

　　新浪环球地理讯 北京时间6月22日消息 据国家地理杂志网站报道，美国进行的一项新的原子撞击实验结果显示，所谓的“上帝粒子”实际上可能是5种截然不同的粒子。所说的“上帝粒子”也就是希格斯玻色子，长久以来，物理学家便一直寻找这种理论上存在的粒子。物理学家认为希格斯玻色子是宇宙万物的质量之源，因此才有“上帝”之称。

　　寻找希格斯玻色子是大型强子对撞机实验的目标之一。3月，对撞机开始亚原子粒子对撞实验，运行功率达到其最大功率的一半。根据广泛接受的标准物理学模型，所有粒子通过与希格斯玻色子发生相互作用获得质量。

　　一些理论家认为希格斯玻色子并不单单指一种粒子，而是多种质量相似但所带电荷存在差异的粒子。美国伊利诺斯州巴达维亚费米实验室的研究人员指出，他们发现了能够证明这种“多种粒子理论”的证据。有关“上帝粒子”的单一粒子理论就此面临挑战。

　　在费米实验室万亿电子伏粒子对撞机最近进行的一项名为“DZero”的实验中，科学家发现质子和反质子相撞更多地是产生物质粒子而不是反物质粒子。研究报告联合执笔人、费米实验室理论物理学家亚当·马丁表示，两者之间相差很少，不到1%，但无法利用假定只存在一种希格斯玻色子的标准模型加以解释。马丁说：“这种影响实际上非常小，但如果将标准模型中所有最初原则考虑在内，这种影响仍远远超过我们的想象。”

　　标准模型假设只存在一种希格斯粒子，无法解释DZero实验的结果。如果科学家假定希格斯玻色子实际上是指5种粒子——也就是对标准模型进行扩展，形成双希格斯二重态模型——DZero实验的结果便可以解释。马丁说：“在对标准模型进行扩展时，我们加入了新的粒子和新的交互作用。新的交互作用对物质和反物质区别对待，因此能够促使实验中出现更大的影响。”研究结果于最近刊登在物理学研究网站arXiv.org上。

　　科学家表示，如果存在多个希格斯玻色子，它们可能与物质发生不同的相互作用，让标准模型以外未发现的新物理学呈现在我们面前。马丁说：“很多扩展标准模型的计划第一步都是添加更多希格斯玻色子。”

　　费米实验室理论物理学家克里斯·奎格并没有参与此项研究。他指出，虽然这项实验非常引人注目，但实验结果仍只是初步的。“任何东西都无法让我怀疑结果，但如果结果非常出人意料，我们便要严肃认真对待。我们不能过早地下结论，这一点非常重要。”

　　如果马丁的研究小组是正确的，即希格斯玻色子实际上是指5种不同的粒子，瑞士的大型强子对撞机可以验证他们的结论。研究报告联合执笔人马丁说：“我们认为这些希格斯粒子不会太重，一定可以借助大型强子对撞机发现它们。”

　　伯明翰大学物理学家、大型强子对撞机ALICE(大型离子撞击实验的英文缩写)项目负责人大卫·埃文斯在电子邮件中指出：“我个人认为不可能存在5种不同的希格斯粒子。如果最终证明确实存在，大型强子对撞机将变得更令人兴奋。”(秋凌)

　　8. 太阳系外发现32颗新行星

　　2009年10月19日，欧洲天文学家宣布，他们近期在太阳系外发现了32颗新行星，使得人类已知太阳系外行星总数超过了400颗。据科学家介绍，这些系外行星质量大小不一，质量最小的行星也有地球的5倍，质量最大的是木星质量的8倍。

　　在过去五年中，天文学家一直在利用设在欧洲南方天文台的高精度径向速度行星搜索器开展行星探索任务。在此次发现的32颗系外行星中，还包括许多“超级地球”，比如其中有两颗质量仅仅是地球的5倍，两颗是地球质量的6倍。此外，这些系外行星的主恒星类型也各不相同，比如一些与木星质量相当的系外行星，它们的主恒星根本没有多少金属。此前理论认为，行星一般不会在金属稀缺的恒星周围形成。因此，这些行星的发现也颠覆了此前恒星系统的某些规律，天文学家需要重新审视行星的形成理论。

　　9. 木卫二可能存在类鱼生命

　　2009年11月，美国亚利桑那大学科学家理查德-格林博格等人经研究发现，木卫二可能存在类似于鱼类的生命。

　　如今许多科学家都相信，木卫二表面没有陆地，而在厚厚的冰层之下存在着一个覆盖全球的海洋，海洋深度大约为160公里。格林博格的最新研究表明，木卫二的海洋正在吸收大量的氧气，它所吸收的氧气量比此前的模拟预测结果还要多得多。科学家认为，这些氧气足够支持多种生命形态的存在，从理论上讲，目前木卫二海洋中至少应该存在300万吨类鱼生物。格林博格解释说，“尽管目前还不能说那里肯定存在生命，但我们至少知道那里的物理环境支持生命的存在。”

　　美国伍兹海尔深海生态学家蒂莫西-尚克认为，木卫二的海底环境与地球海洋底部的“热液出口”具有极大的相似性。众所周知，地球海底热液出口处存在着许多生命形态。因此，尚克坚持认为，“如果木卫二上没有生命，那才是奇怪的事。”

　　10. 中子星外壳比钢铁硬100亿倍

　　2009年5月，美国印地安那大学伯明顿分校科学家查尔斯-霍洛维茨领导的一支研究团队通过最新的计算机模拟实验发现，中子星的外壳是宇宙中最坚硬的物质，比钢铁要坚硬100亿倍。

　　对于中子星的研究，目前还有许多未解之谜，其中最重要的一个难题就是关于中子星外壳的硬度。为了测定中子星外壳硬度的临界点，霍洛维茨通过计算机系统模拟了一种磁场应力和中子星外壳小范围变形情形。霍洛维茨的模拟实验结果表明，中子星的外壳足够抵御巨大的破坏压力，它的抗压破碎临界点比钢铁要高出100亿倍。(彬彬)

　　5. 宇宙中存在比星系还大的粒子

　　2009年6月，科学家经模拟实验发现，最古老的亚原子粒子(中微子)所包含或环绕的空间可能比数千个星系还要大。

　　现在，我们都知道中微子是由核反应所产生。根据量子力学理论，像中微子这样的粒子的“大小”是由它们可能存在的区域的模糊范围所定义。科学家们只能通过其他事物(如原子)来探测到这些粒子。对于当今所产生的中微子来说，它们可能存在的区域范围很小。但是，在宇宙生命中大约137亿年前，宇宙大爆炸残留的中微子的存在区域范围可能会随着宇宙的扩张而不断扩大，扩大到每个中微子都有能够存在的区域。美国加利福尼亚大学圣地亚哥分校科学家乔治-福勒尔解释说，“我们所讨论的是大约100亿光年外的中微子。”

　　中微子不带电，质量非常轻，现在科学家们仍然无法精确测量其质量。为了测量中微子的质量，福勒尔通过模拟实验发现，随着宇宙的扩张，时空结构也一直在牵引着古老的中微子，将中微子的存在区域扩展到一个极大范围。由于中微子可以穿越宇宙中大多数物质，因此科学家认为这个极大范围仍可保持完整。所以从某种意义上讲，这些宇宙中最古老中微子比数千个星系还要大。

　　6. 类地行星或存在液态海洋

　　2009年4月，科学家们通过对一颗代号为“Gliese 581d”的类地行星进行测量后发现，该行星比此前想象的更像地球，两者之间存在许多相似之处。“Gliese 581d”所处的位置非常有利于液态水的存在，即可能适宜人类居住。

　　4月21日，瑞士日内瓦大学天文学家迈克尔-梅耶正式宣布这一重大发现。据梅耶介绍，“它位于可居住带，支持生命的存在。在它的表面可能还有一个巨大的海洋。”“Gliese 581d”发现于2007年，是一颗太阳系外行星。最初，天文学家认为它距离其主恒星太远，气候太冷可能不适宜居住。但是，梅耶的研究团队通过测量发现，“Gliese 581d”环绕主恒星一周期为66.8天。这一发现证明，“Gliese 581d”的轨道正处于冷恒星的可居住带。

　　由于考虑到“Gliese 581d”质量是地球的7倍左右，因此科学家们认为“Gliese 581d”不可能是单独由岩石构成。梅耶解释说，“它可能是核心部分由岩石构成，外面被一个冰层所包围，表面是大气层和液态海洋。”质量、水和轨道距离三大因素促成了“Gliese 581d”更适宜人类居住。

　　7. 火星存在液态水

　　2009年2月，美国“凤凰”号火星探测器项目组科学家宣布，“凤凰”号火星探测器可能已经拍摄到火星上的第一张液态水的照片。在2008年夏天，“凤凰”号刚刚登陆火星几天后就传回照片，科学家从照片中发现探测器的一个支架上存在一些神秘的斑点。一些科学家认为这些斑点就是水滴所形成的。从表面上看，这些斑点似乎呈现了水珠滴在“凤凰”号支架上以后不断增大、融合并滴下的过程。

　　液态水滴的说法在科学家中间引起了很大的争议。“凤凰”号项目组负责人尼尔顿-伦诺认为，“凤凰”号支架上的物质可能是盐性泥浆，是在“凤凰”号登陆时溅起并粘上支架的。泥浆中的盐份会吸收大气中的水汽，从而形成水滴。 据科学家介绍，在寒冷的火星北极地区之所以能够存在液态水，是因为水中存在大量的高氯酸盐，这种盐可以起到防冻剂的作用。

　　新浪科技讯 北京时间12月8日消息，据美国国家地理网站报道，2009年是国际天文年。在这一年里，科学家们在天文研究和太空探索领域取得了一系列重大突破。随着2009年即将进入尾声，国家地理网站于近日盘点了年度十大太空发现，其中包括证实月球上存在水、木卫二海洋中存在类鱼生命，以及大过星系的古老粒子等上榜。

　　1. 太阳出奇的平静或预示下一个小冰期的到来

　　2009年5月，科学家们发现太阳活动仍然继续处于极不活跃状态，甚至是近几十年中活跃程度最小的，而且太阳也是近一百年来最暗淡的。太阳这种出奇的平静状态引发了科学家们的担忧，科学家们认为这可能会导致下一个小冰期的到来。

　　上一次小冰期指的是大约在1300年到1850年间全球气候进入一个特殊的寒冰时期，其中最寒冷的阶段出现在大约1645年到1715年。科学家们认为，小冰期与蒙德极小期有关。蒙德极小期是指从17世纪以来记录到的、30年为周期的太阳平静期。在蒙德极小期中，太阳圆面上只能观测到极少数的黑子。在小冰期内，通往格陵兰岛的航道几乎全部被冰雪所覆盖，荷兰的运河全部结冰，阿尔卑斯山的冰河将许多山村吞没，到1695年冰岛附近已没有任何露天的流动水面。

　　众所周知，太阳黑子活动周期约为11年。在当前这个周期内，2008年太阳黑子活动仍处于低谷，到2009年本应该开始活跃起来。但是，科学家们发现，在2009年前90天内有78天太阳黑子活动都很少见，而且这段时间太阳也处于近百年来最暗淡的状态。科学家们由此认为，太阳如果继续平静下去，将有可能进入和当年小冰期时相似的状态，那么欧洲、美国和西伯利亚等地区就有可能会骤然变冷，进入不寻常的小冰期。不过，美国亚历桑那州罗威尔天文台天文学家杰弗里-豪尔也指出，这种小冰期可能不会影响全球所有地区。

　　2. 绿色“双尾”彗星现身夜空

　　2009年2月23日，一颗陌生的绿色彗星罕见地拖着两条尾巴划过地球上空。2月24日，这颗彗星距离地球最近，然后从此远去并将永远不再回来。据观测者介绍，该彗星除了拥有一条常见的彗尾之外，还有一条朝向太阳方向的逆向彗尾。这颗彗星是中国中山大学学生叶泉志在查阅一批中国台湾鹿林天文台所拍的小行星普查照片中无意中发现的，因此它被命名为“鹿林”彗星。

　　据天文学家介绍，“鹿林”彗星可能是第一次经过太阳系。彗星外层肯定包着一层外太阳系冰冻环境中的原始冰类物质。当“鹿林”彗星暴露于太阳的光热之下时，它的冰层物质开始蒸发。这样，彗星的亮度会迅速增强甚至可能会引起它的开裂。当彗星喷射出氰化物和二价碳时，这两种气体就会在太阳的照射下，在太空的真空环境中呈现绿色。此外，由于“鹿林”彗星几乎和地球轨道处于同一平面，但运动方向相反，因此“鹿林”彗星看起来速度比想象中要快得多。在光电效应下，它会产生在普通彗星上所看不到的第二条尾巴，即罕见的逆向彗尾。

　　3. 美国宇航局证实月球存在水

　　2009年11月13日，美国宇航局正式宣布，月球陨坑观测和遥感卫星(LCROSS)任务已经成功地在月球的永久阴影中发现水的存在，而且储量可观。

　　今年10月，美国宇航局相继利用一个两吨重的火箭和LCROSS卫星对月球南极附近的凯布斯陨坑进行撞击，这两次撞击任务都是为了寻找月球上存在水的证据。两次撞击完成后，LCROSS任务团队立即搜集LCROSS卫星近红外分光仪所记录的撞击时的光谱数据，并将其与水的近红外光谱数据进行对比分析。分析结果显示，LCROSS采集的光谱数据与水的光谱数据吻合。LCROSS任务首席科学家安东尼-科拉普利特表示，“我们得到非常吻合的结果，没有其他化合物能产生如此相似的吻合。”

　　除了上述证据外，LCROSS的紫外线分光仪也提供了月球存在水的证据。LCROSS紫外线数据显示，月球上存在与羟基相关物质的迹象，而羟基正是水在阳光下分解的产物。据科拉普利特保守估计，由LCROSS撞击所激起的月球水量应该有24加仑(约合0.09立方米)。

　　4. 科学家首次发现火星存在远古湖泊证据

　　2009年6月18日，由美国宇航局火星侦测轨道器所拍摄的高分辨率图像显示，火星一条山谷中存在明显的远古湖岸线。科学家们认为，这表示当地曾经存在一个与美国尚普兰湖类似大小的湖泊，该地区将是地球人探索火星远古微生物生命任务的主要目的地。

　　本图是经过艺术加工后的图片。美国科罗拉多大学科学家最早从图中发现了这条湖岸线。尽管火星表面的大多数三角洲都已被风沙所侵蚀，但是这条湖岸线由于被一条山谷所保护，因此现在还保存完好。这条山谷位于火星赤道以北，名为“Shalbatana Vallis”。科学家认为，这条湖岸线是第一个证实火星表面存在湖泊的确凿证据。据科学家估计，这个干涸的湖泊大约存在于30亿年前。

　　新浪科技讯 北京时间11月30日消息，据美国国家地理网站报道，美国科学家近日研究发现，火星上曾经存在一个面积约为美国密歇根湖大小的湖泊，湖泊大概位于哥伦布陨坑内。科学家们认为，这一发现意味着哥伦布陨坑或许是研究火星上远古湖泊化学成份的最佳地点。

　　美国康乃尔大学科学家詹姆斯-华雷带领一支研究团队负责此次研究。此前，他们已经在火星上一个远古陨坑内发现了矿物质存在的证据。哥伦布陨坑位于火星南半球，是火星上众多远古陨坑之一，其中一些被认为可能曾经存在水体的陨坑也被称为“化石湖泊”。华雷介绍说，通过对火星陨坑中干涸的沟槽和陨坑壁中存在的层状沉积岩的分析，他们已经在火星上众多陨坑中识别了数百个可能的“化石湖泊”。

　　美国宇航局“火星勘察轨道器”的最新照片显示，哥伦布陨坑中存在含水矿物质交替层，这些含水矿物质包括粘土和硫酸盐等。众所周知，这些都是只有在有水的情况下才有可能形成的矿物质。华雷解释说，“在西澳大利亚的一些酸性和盐性湖泊中，我们也曾发现存在与哥伦布陨坑相似的矿物质。此外，哥伦布陨坑也是仅有的几个被认为是完全靠地下水维持的化石湖泊。如果哥伦布陨坑中的水来自雨水，那我们至少应该会看到沟槽，但是我们没有发现。”

　　据科学家介绍，哥伦布陨坑大约形成于46亿到35亿年前的诺亚世时期。那时，火星上应该是一个温暖、潮湿的环境。此前，科学家曾经对火星上另外一个诺亚世时期的陨坑古谢夫环形山进行了认真研究，他们认为古谢夫环形山是化石湖泊的最好标本。但是，当2004年美国宇航局“勇气”号火星探测器开始对古谢夫环形山进行探测时，“勇气”号未能发现含水矿物质。在那里只有火山岩。没有含水矿物质的存在，就意味着没有足够的证据证明该陨坑曾经存在水体。因此，科学家们开始质疑像古谢夫环形山之类的陨坑究竟算不算是化石湖泊。

　　华雷和研究团队利用近红外分光仪对哥伦布陨坑中的矿物质进行分析，他们明显发现了粘土层和硫酸盐层。近红外分光仪就是根据所观测物质对光线的吸收和辐射的波长来进行分析的。科学家们的发现证明，哥伦布陨坑中可能存在一个大型的湖泊，但后来该湖泊因为缓慢蒸发而渐渐消失。华雷认为，哥伦布陨坑中的湖泊可能形成于附近的塔尔西斯山群地区的火山喷发时期。如今，塔尔西斯山群地区的火山已经是死火山。华雷解释说，“当火山喷发时，大量的熔岩堆积于火星表面之上，使得火星表面变形，进而造成地下水位抬高。地下水位的升高，又引起部分地下水喷涌而出，汇入现在的陨坑之中，形成一个巨大的湖泊。”

　　哥伦布陨坑中的矿物质类型表明，至少在湖泊形成的初期，湖水是适合生命存在的。华雷解释说，陨坑岩层中充满了石膏，这通常只有在淡水中才可以形成。他说，“这也就意味着该湖泊最初并不是咸的，这对于生命来说是一个好事。我们都知道，水中含有太多的盐份对于生命是有害的”

　　当然，科学家们仅仅通过新照片还不足以辨别湖泊中的水分是否适合生命存在，也无法判定这种液态水是否会快速冻结。科学家们认为，在诺亚世时期，火星上存在一个较厚的大气层。大气层可以捕获足够的热量使其表面的水体保持液态。不过，随着时间的推移，太阳辐射使得火星表面的大气层慢慢消失，于是火星表面形成了如今寒冷、干燥的环境。

　　不管哥伦布陨坑湖曾经是液态还是固态，当水分蒸发后，湖泊留下的矿物质肯定是相同的。即使在一个冰冻的湖泊中，地下的热量也可以使得冰层之下存在一定的液态水，生命还是有可能存在。华雷解释说，“如果湖泊冰冻起来，表层的冰面或许会维持相当长时间。但是，在底部，或许还会存在一些小水池。这些小水池已足够生命进化了。不过，这种环境可能是相当严寒的，或许还可能是一个盐水池。”(彬彬)

　　新浪科技讯 北京时间11月18日消息 据美国国家地理网站报道，在一颗距离太阳数亿英里远的恒星的海洋中，或许生活着像鱼一样的复杂生物。科学家认为，在木星的卫星木卫二冰冷的外壳下面，隐藏着深达100英里(约合160公里)的广阔海洋，这颗卫星的表面没有陆地，完全被海洋所覆盖。最新研究称，木卫二海洋的含氧量是科学家以前估计的一百多倍。

　　极有可能存在生命

　　实施最新研究的美国亚利桑那大学科学家理查德·格林伯格(Richard Greenberg)说，木卫二的含氧量不仅仅可以支持只能在显微镜下才看得到的生命形式：从理论上讲，至少有总计达300万吨像鱼一样的生物可能生活在木卫二。格林伯格说：“并不是说木卫二上现在一定存在生命，但我们确实知道那里存在支持生命的物理条件。”今年10月，在美国天文学会行星科学分会的会议上，格林伯格公布了他的研究成果。

　　美国伍兹霍尔海洋研究所生态学家蒂莫西·沙克(Timothy Shank)表示，事实上，根据我们当前对木卫二的了解，这颗卫星的海底部分区域应该与地球深海热泉周围环境极为相似。沙克并未参加最新研究，他说：“如果木卫二上不存在生命，那我才会吃惊呢。”虽然科学家们做出了颇具前景的估计，但对木卫二生命如何进化进行猜测还为时尚早。要搞清木卫二上化学分子的分布情况，木卫二的地质历史能否为生命存在提供机会等问题，则需要对其展开深入探究，或许，正在开发的美宇航局探测器能承担这项使命。

　　木卫二是意大利天文学家伽利略·伽利莱在1610年发现的，但是，直至美宇航局探测器“伽利略”1995年抵达木星系，科学家才能对木卫二展开全面研究。“伽利略”探测器的成果令科学家兴奋不已，于是，美宇航局决定让其在2003年撞向木星，以避免“伽利略”探测器污染此行的最重要发现之一：木卫二表面的含盐海洋。

　　木卫二表面相对年轻

　　虽然“伽利略”并未直接发现海洋，但科学家依据木卫二表面年代、化学构成和结构等数据，相信上面一定存在海洋。格林伯格举例说，照片显示木卫二表面闪闪发光，表明它相对年轻。格林伯格还是《揭开木卫二神秘面纱：寻找木星海洋卫星的生命》一书的作者。同太阳系中其他行星和卫星一样，木卫二的历史也有40亿年之久。不过，木卫二表面撞击坑相对少，预示着冰冷的外壳可能只有5000万年历史。格林伯格说：“现在的木卫二表面状况完全不同于地球上恐龙灭绝时上面的状况。”

　　木卫二平坦的表面只有纵横交错的山脊，这种地质特征表明冰冷外壳正被潮汐力拉长和压扁。格林伯格解释说：“我们习惯于将地球上的潮汐看作是只有在海岸边才能看到的现象。”事实上，太阳和月球的引力可以更大规模、持续地将整个地球压扁和拉长。木卫二体积同月球差不多，也会因潮汐力被拉展，不过不是被太阳，而是被巨大的木星引力。格林伯格称，因潮汐力拉伸而产生的摩擦，可能令木卫二表面温度达到足以维持液态水的水平，即便它距离太阳有4.83亿 (7.78亿公里)英里之遥。

　　温度更高的海洋物质可能会从冰层缝隙渗出，在表面结冰，与此同时，年代稍微久远的冰块则会下沉融化，融入液态水中，结冰和融化的速率是一样的。这种往复循环可以解释木卫二表面冰层看上去年轻的原因，也为表面氧气渗入地下海洋打开了方便之门。当木星磁场的带电粒子撞击冰层，便会形成氧。根据他对木卫二结冰和融化速率的估计，格林伯格认为表面氧气首次到达下面的海洋可能需要10亿至20亿年之久。

　　“翻新”进程生成大量氧气

　　据格林伯格介绍，在这种循环进程开始数百万年后，木卫二海洋的氧气到达了当前的水平——已经超过地球海洋中的氧气水平。这一时间限度的确增加了生命在木卫二上扎根的几率。一开始，最原始的生命形式不需要氧气也能形成。格林伯格说：“氧气往往会造成其他分子分解。所以，如果存在氧气，像DNA这样的遗传材料反倒不能自由组合。正是氧气存在的这种时间差，遗传材料和结构才得以形成。当氧气来到时，有机物至少已经拥有了抵抗能力。”

　　同样，氧气突然增多会杀死不适应这种高度活跃元素的生命形式。如果氧气姗姗来迟，有机物可以慢慢适应，最终能承受高度活跃的氧气，甚至是依赖——科学家认为这一进程就曾发生在早期地球上。

　　存在生命的几个条件

　　格林伯格对木卫二海洋含氧量的乐观估计，以及因此做出的木卫二可能存在似鱼生物的猜测，取决于木卫二表面冰层循环必须保持在一个相对稳定的速率上——这种情况下是每隔5000万年彻底“翻新”一次。不过，美宇航局喷气推进实验室的行星科学家罗伯特·帕帕拉多认为，这一过程更有可能断断续续，因此，含氧量比格林伯格估计的要低，进而存在似鱼生物的几率也更低。帕帕拉多说：“或许，在5000万年前，这种进程速度飞快，现在趋于减速，变得更加迟缓。”

　　帕帕拉多举例说，木卫二还要受到相邻卫星木卫一引力的拉拽约束，木卫一绕木星的运行轨道很古怪。这意味着木卫一可能会以极端循环推拉木卫二，导致木卫二的潮汐摩擦忽高忽低。即便帕帕拉多的猜测是对的，氧气也能到达木卫二的地下海洋，虽然在数量上可能无法支持复杂的生命形式。他表示，由于冰的长期行为像是流体，表面元素可以通过固体冰到达木卫二的海洋中。

　　帕帕拉多说：“可以想象‘熔岩灯’的画面：一团团温度更高的物质不断上升，一团团温度更低的物质不断下沉，这其实就是发生在冰身上的现象——冰块上升可能需要十万年。”与此同时，如果木卫二的潮汐运动断断续续，来自岩质地幔的热量和营养的发生速率会因此改变。帕帕拉多说：“假如木卫二海洋存在微生物，如果每隔数十万年温度突然升高，化学物质突然增多，这对微生物的进化意味着什么？这可能会生成更顽强的微生物，但不一定是复杂的生命形式。”

　　另外，木卫二存在生命的几率大小还取决于潮汐摩擦是否会令这颗卫星的温度一路升高至岩质核心的高度。帕帕拉多说，如果木卫二的固态核心确实很热，“那么可能就有海底黑烟柱不断向外喷射热量和化学物质，如果温度不高，维持生命存在所需的被溶解的营养物数量会很有限。”

　　搜寻地外文明计划(SETI)的天体生物学家辛西娅·菲利普斯(Cynthia Phillips)指出，事实上，即便木卫二海洋中的含氧量极高，但鉴于用以维持生命所需的化学营养物的数量，这颗卫星上也不可能存在大过细菌的生物。菲利普斯说：“虽然木卫二上有巨型乌贼的想法的确令人激动不已，不过，那里不可能存在这样大的生物。”

　　对于一些科学家来说，木卫二至少有微生物的说法就很有诱惑力，包括沙克在内的研究人员认为木卫二上可能存在像地球上一样的炽热的海底热泉。部分微生物能以海底热泉化学物质形成的气体为生。在木卫二上，这种化学物质可能是食物链的基础，水中的氧气或许支持复杂生命形式。

　　沙克表示，将来有一天，探测器可能会被派到木卫二，穿透冰层对地下海洋进行勘测，这一定程度上就像是遥控潜水器深入地球上的海洋，寻找由看不见的海底热泉释放的营养物一样。不过，科学家必须首先开发出可探查DNA、RNA和其他生命化学信号的传感器。派到木卫二的探测器一定要比现有模式更小、更轻，电池使用寿命更长，同时还要具备穿透数英里冰层的钻探能力。沙克说，坚固耐用的通讯设备同样必不可少：“即便到达目的地，发现了生命，如果不能将信息及时地传递出来，一切努力都将白费。”

　　美宇航局探测任务

　　不过，美宇航局下一步探测木卫二更有可能是发射轨道器而不是水下探测器，这也是美宇航局同欧洲航天局联合任务的一部分。菲利普斯指出，外界虽对这种任务充满期待，但它们却要面临诸多障碍。木星及其卫星距离地球最近时，大概相距3.65亿英里(约合5.88亿公里)所以，按照目前的技术水平，到达木星系要用5到6年时间。

　　菲利普斯称，如此远的距离让太阳能探测器无法得到足够的阳光照射，这样，只能采用核动力实现这一目标。他说：“如果你想绕木卫二轨道旋转，辐射最终会将探测器烤糊。即便最终到达木卫二，幸运的话，也只能绕其轨道飞行两个月时间。” 帕帕拉多表示，美宇航局开发的木卫二轨道器一定要保证坚固耐用，以便在因辐射或其他环境压力停止运转前，可以坚持运行一年左右的时间。

　　这种任务或许能找到木卫二有复杂生命的确凿证据，不过帕帕拉多称，这也是只是科学家的乐观看法。他说：“保守看法可能会问：木卫二是否存在足够多的化学能量以维持各个类型的生物体茁壮成长？这并非没有可能，可首先要到木卫二上看一看那里的实际情况。”(孝文)

三分之一恐龙物种并不存在 都是误认惹的祸（图片提供： NGC）

　　新浪环球地理讯 北京时间10月10日消息，据美国国家地理网站报道，美国古生物学家提出的一项富有争议的理论认为，在已知所有恐龙物种中，有多达三分之一的物种从未在地球上出现过。如果这一假设成立，很多恐龙将面临一种新型“灭绝”命运。此时的“灭绝”指的自然就是它们从未存在过。

　　矮暴龙乃幼年霸王龙

　　根据美国加利福尼亚州大学伯克利分校以及蒙大拿州大学古生物学家马克·古德温和杰克·霍纳进行的新分析，这是因为很多幼小恐龙看上去并不像它们父母的“迷你版”。与鸟类以及其它一些现存动物一样，幼小恐龙在走向成熟过程中身体发生了戏剧性变化。研究人员指出，这也就意味着，包括霸王龙近亲在内的很多幼小恐龙化石被误认为一个单独的恐龙物种。

　　瘦小而优雅的矮暴龙就是一个颇具代表性的例子。矮暴龙一度被视为霸王龙的一个体型较小的近亲，而实际上不过是假想中的一个恐龙物种，是很多专家根据被误认的幼年霸王龙化石得出的结论。

　　霍纳表示，传说中的矮暴龙化石外观与年少的霸王龙较为相似，这是因为霸王龙的头骨在发育过程中发生了巨大变化。它们的头骨从细长变成我们更熟悉的形状，即短小的鼻骨以及颚骨，允许它们消灭大量食物。确凿证据是发现一种与霸王龙类似，体型在成年霸王龙与矮暴龙之间的动物。霍纳认为，矮暴龙实际上是年轻的霸王龙，幼年霸王龙下颚长有17颗牙齿，相比之下，成年霸王龙则长有12颗牙齿。

　　矮暴龙这种体型中等的恐龙现在被视为一种幼年霸王龙，下颚长有14颗牙齿，说明年轻霸王龙在走向成熟过程中逐渐退掉个头较小的刀刃般牙齿，并长出数量相对较少并且能够碾碎猎物骨头的臼齿。

　　三角恐龙大变身

　　两位古生物学家从蒙大拿州东部的地域溪岩层收集了大量三角恐龙化石，这些恐龙生存在距今1.455亿年至6550万年前的白垩纪晚期，死亡时处于不同的年龄段。它们的头骨尺寸不小不一，小的与餐盘差不多，大的相当于一个人。在对这些头骨进行研究时，两位古生物学家发现，最年轻三角恐龙的小角在走向成熟过程中发生了变化。幼年三角恐龙的角向后弯曲，成年之后则指向前方。

　　三角恐龙独特的颈部褶皱也同样发生变化，幼年三角恐龙褶皱周围的三角锥形骨逐渐趋于偏平并拉长，形成扇形骨盾。古德温说：“在这项为期10年的研究中，我们收集了一些处于不同发育时期并且保存完好的恐龙化石，最终得以发现恐龙从幼年走向成熟过程中身体发生的变化。我们能够拿出可证明恐龙在发育过程中发生巨大变化的证据，例如角的方向。”

　　本是一家 惨遭误认

　　专家们表示，有关恐龙身体为何发生如此戏剧性变化的线索可能从它们的现世近亲鸟类身上获取。例如，直到大约四分之三的身体发育成熟时，犀鸟才长出独特的类似头盔的盔突。与鹿角一样，盔突也是帮助其它动物区分成年与幼年的一大依据。同样地，恐龙的体征变化可能也起到提供视觉信息的作用。

　　头部的角或者球形突出物以及颜色变化可能形成了容易被人误解的视觉信息，让本属于一个物种的成员被错误地归入另一个物种。此外，这些特征也被用于区分恐龙的性别，将它们归为处于求偶阶段的成年恐龙或者需要保护的幼年恐龙。

　　结论是否夸张？

　　华盛顿特区国家自然历史博物馆古生物学家汉斯-迪特尔·休斯表示，科学家在上世纪70年代发现，一些鸭嘴恐龙物种实际上是另外一些处于不同成熟阶段的动物，它们应该是其它物种体型较小的成员，而不是新物种。休斯并没有参与古德温和霍纳的研究。

　　他指出，生活在白垩纪晚期的一些恐龙物种可能被证明为其它物种的幼小成员。“与当前的很多脊椎动物一样，很多恐龙在成长过程中身体发生了很大变化。但类似这样的结论注定引发争议。根据这一理论，将有多达三分之一的恐龙物种可能被打上‘并不存在’的标签。”

　　实际上，休斯也对恐龙因古德温和霍纳的结论遭受第二波“灭绝”命运持怀疑态度，他认为这种可能性不大，除非化石猎人上演足以支撑这一结论的发现。休斯说：“检验这种假设将面临很大难度，原因就在于需要数量超过当前已发现的更多化石记录作为证据。”(孝文)