科学

  腾讯科技讯(Everett/编译)据国外媒体报道,自从天文学家暗示宇宙中存在黑洞这类天体开始,我们对这个神秘“怪物”就充满了想象和思考。人们总是喜欢问:黑洞是什么,它们如何运作,有着何种性质,我们如何知道黑洞的存在。天文学家“最喜欢”的黑洞应该是位于大多数星系中心的黑洞,因为在这个地方,是星系的核心部位,存在于此的黑洞必然有着更强大而神秘的属性,才能保持它们能“统治”着一个星系。这种级别的宇宙怪物一般都是具有非常大的质量和引力。

  宇宙中存在着一种被称为“活动星系核”的神秘天体,其也可以称为AGN天体。顾名思义就是中央核区具有非常强得活动性,这类天体我们一般可以称之为星系或者特指其该星系中央核心部分特别活跃的区域。之所以称其为活动星系核,是因为天文学家发现这类天体在无线电波至伽马射线波段都具有非常强的电磁辐射,而且非常亮,光芒盖过了星系的其他部分,使得整个星系看起来就好像只有中央核心部位在显示它的存在。

  天文学家对活动星系核的研究认为,其是由超大质量的黑洞构成,也就是说,在其中央是一个恐怖的巨型黑洞,并且正是由于整个超大质量黑洞的活动性,在不断地吞噬着周围物质,形成的强烈的辐射。而这个黑洞由多大的规模呢,天文学家认为其大约在数百万至数十亿倍太阳质量,而我们知道,太阳是地球的30万倍。所以,以“庞然大物”来形容这个宇宙怪物还显得微不足道。

  到目前为止,我们对于判断一个黑洞的存在,主要是通过观察黑洞对周围宇宙空间的影响,比如,黑洞在吞噬物质的时候,就是发生辐射,高速坠入黑洞中的物质产生极高的温度,放射的强烈的X射线。而他们是如何观测到宇宙中如此多的活动星系核呢?天文学家提出了一种新的方法。该方法并不是通过观测周围物质受到黑洞的影响,而是可以事先确定它的存在。

  天文学家在几十年内一直的寻找关于黑洞周围时空的细节,以图描述这些区域的情况。找出所有的辐射压力和气体压力以及振荡速度和旋转速率等等错综复杂的结构。然而,这些复杂的难题尚未解决。来自四大洲由26个天文学家组成研究小组获得了最新、成像质量最好的活动星系图像数据,其被称为Markarian 509。为此,天文学家动用了五个不同的空间望远镜对其进行观测,以探测该天体周围由于超大质量黑洞所产生的时空影响,这个项目被天文学家称为“测试案例”。

  该“测试案例” Markarian 509活动星系核由欧洲空间局的XMM-牛顿空间望远镜和国际伽马射线天体物理实验室(INTEGRAL)卫星在可见光、X射线、伽马射线波长下进行观测。国际伽马射线天体物理实验室也是由欧洲空间局研究的一个天文观测卫星,可以同时在伽马射线、X射线和可见光波段下对天体进行观测。

  天文学家之所以如此高频率地研究活动星系核,是因为在这些天体中存在着一些神秘未知的物理过程,其表现为中央核心区域超大质量黑洞正在对周围物质以及时空产生影响。在进行了六个星期的观测计划后,他们得到了目前世界上最好的两个空间天文观测平台的支持,这就是哈勃太空望远镜和钱德拉X射线空间望远镜。更让天文学家兴奋的,美国宇航局的雨燕(Swift)伽马射线探测卫星也加入了这项观测研究,其可以在多种波长下连续对目标星系进行观测。

  截至目前,参与研究的天基观测平台汇集当前世界上最先进的数台空间望远镜。在这个多努力之后,天文学家看到Markarian 509活动星系核周围热气体云发出的强烈的X射线图像,这些气体来自于黑洞周围正在落入黑洞的外围物质形成的物质盘,在加热后产生的紫外线辐射。这些炙热的气体由于瞬间变冷,形成高密度的“气体子弹”以每小时一百万英里左右的速度背离黑洞方向而去,这个场景并不是任何人都能想象的。显示了黑洞具有强大的统治力。

  这个时代的天文学家对宇宙的观测方式上发生了很大改变,我们可以通过大型望远镜来监视跨度巨大的宇宙天区,对成千上万的观测对象进行统计分析,我们很高兴能看到一个类似活动星系核的“宇宙怪物”出现在观测目标中。诸如此类的大型监控研究,往往研究注意研究对象的细节部分,否则我们会错过重大的发现。

 

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周二, 04 10月 2011 19:45

缺乏承认错误的诚意

教材文字标音缘何成了问题

市民发现,杜甫《房曹兵胡马》中的“胡马大宛名”的“宛”字去年语文教材中注音为三声“wan”,今年则改为一声“yuan”,专家表示如此注音或误导学生。出版社解释称,去年该字按照生字处理,标本来读音,今年按照生僻字处理,标的是这个字在古国名中的读法。 (《新京报》10月3日)

刘昌海(教师):正如专家所言,字“该怎么读就怎么读”。一会儿标“本来读音”,一会儿“按生僻字处理”,这是非常不严谨的说法,也不是负责任的说法,出版社显然。其实,语言是不断发展的,不可能一成不变,一些文字的读音发生变化是很正常的现象。要避免这种情况很简单,就是在教材和工具书里,把古今不同的字音注释出来。比如报道中提到的“宛”字,只需注明“古时读作yuan(一声),现读作wan(三声)”即可,这既能让学生了解历史发展的脉络,又能避免出版社所谓标准不一对学生造成的困扰。

李振忠(市民):中国文字历来存在多个读音现象,这是由文字字形演化、读音变化而历史性地形成的,从来没有先生或学生对此表示不解。自古以来的先生、老师在教学实践中,当然要联系诗、文本身,上下文本身而实施准确的教学,绝不会六岁时读三声的“wan”,而七八岁时改读为一声“yuan”。当然也不能让今年五年级的学生读“wan”,明年却让下一个五年级的学生读“yuan”。如果这样,学生们不会互相耻笑对方才怪。对于如此造成的混乱结局,出版社买得了这个“大单”吗?

伍少安(媒体人):近年来,舆论对于教材错误的鞭挞,已经算不上什么新鲜事。每当有人发现教材错误,公众几乎毫无例外地指责出版机构,理由是错误的知识会误导学生。殊不知,将教材视为真理化身的态度,会将学生引导到歧路上去。如果以完美的心态来看待教材,学生的思维就会“唯教材是对”,“我爱我师我更爱真理”的质疑精神就无从滋生。教材不应成为学生死记硬背知识的“牢笼”,应当成为学生审视前人知识和探索新知的“芳草地”。如果学生具有质疑精神和辨别知识真伪的能力,教材存在一点错误又会有什么误导呢?而且,出版商和教育部门应当高调宣称教材是不完美的,甚至会存在可笑的错误。如此一来,教材才不会被神圣化,学生才不会认为“他们的前辈和创立者,所做的一切都是神圣的,是不可丝毫背离的”,创新精神方能在校园中生根发芽,这才是教育之幸。

@素食主义大白鲨(新浪博友): 知识的世界,根据视角的不同,也有很多变化和不一定,而且它自身也在发展。单一教材未必能真实反映这种多样性。这种教材的不同与差异,以后会越来越多地出现。保持开放性的教育和学习视角,放弃封闭的权威心态,是超越和客观看待这些问题的关键吧。

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水星表面发现神秘乳酪状洼地 尚属太阳系首例

  科学网(kexue.com)讯 北京时间10月1日消息,据国外媒体报道,美国宇航局“信使号”探测器最新高分辨率照片显示,水星表面惊现大量类似瑞士干乳酪结构的洼地,这种奇特地质结构在太阳系其它星体还未发现过。

  该地形被称为凹陷洼地,直径从数十米至数千米之间,是迄今在太阳系观测到最为奇特的一种地质结构,凹陷洼地位于数万米以上直径的碰撞陨坑之中。它们簇状分布在碰撞陨坑的坑壁和底部,多数凹陷洼地非常平滑、底部平坦,存在较强反射性物质。

  美国马里兰州约翰-霍普金斯大学应用物理实验室的大卫-布赖威特(David Blewett)是该项研究合著作者,他说:“这种乳酪地形普遍存在于水星表面的经度和纬度地区。”布赖威特强调,虽然从地质角度分析水星曾被认为是一颗死亡行星,在过去数十亿年里行星表面很少发生变化。而这些凹陷洼地看上去形成年代并不久远。我认为近代水星具有显著的地质活跃性。

  研究人员认为,凹陷洼地可能形成于水星火山活动时期,水星表面硫磺等挥发性物质暴露于太阳风(从太阳表面释放的带电粒子流)之下。由于水星并没有大气层,太阳释放的带电粒子流可直接轰击水星表面,蒸发易挥发性矿物质。或者太阳灼热的热量能够“沸腾”水星表面矿物质。

  布赖威特说:“太阳风微粒可抹杀硫化矿物质,这些硫化物将损失,导致矿物质破坏粉碎。”之前的观点认为水星是一颗烧坏的煤渣,布赖威认为这是非常荒诞的,他说:“目前看来这颗水星仍存在着许多未解之谜。”

  (科学网-kexue.com 蜘蛛侠)

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这张示意图显示的是行星HD 85512b正围绕它的太阳HD 85512运行。这是一颗类似太阳的恒星,距离地球约35光年。行星HD 85512b的质量约为地球的3.6倍。关键的一点是它运行的位置大致位于宜居带的边缘,这就意味着它的表面或许存在着液态水,也因此可能会存在适合生命生存的环境  这张示意图显示的是行星HD 85512b正围绕它的太阳HD 85512运行。这是一颗类似太阳的恒星,距离地球约35光年。行星HD 85512b的质量约为地球的3.6倍。关键的一点是它运行的位置大致位于宜居带的边缘,这就意味着它的表面或许存在着液态水,也因此可能会存在适合生命生存的环境
这是银河系核心位置的多波段图像。这里是银河系中恒星和行星密度最高的区域,但是这里同样有着更高频率的超新星爆发  这是银河系核心位置的多波段图像。这里是银河系中恒星和行星密度最高的区域,但是这里同样有着更高频率的超新星爆发
这是一张想象图,显示一次近距离的超新星爆发将摧毁一颗宜居行星上的所有生命形式这是一张想象图,显示一次近距离的超新星爆发将摧毁一颗宜居行星上的所有生命形式

  北京时间9月30日消息,据美国太空网报道,我们当然可以确信银河系中存在着生命,那就是我们自己。长期以来科学家们一直在致力于更多的了解我们最初是如何出现在这颗星球之上的,以及我们的生存需要满足哪些条件,还有更重要的一点:在宇宙的其它角落,这样的条件是否可以复制?我们在宇宙之中是孤独的存在吗?实践显示,当进行这样的探寻时,应当将目光放眼整个星系,而非仅仅局限于某些可能适合生命存在的行星,或者只盯着我们自身所在太阳系中的宜居带不放。

  银河系宜居带

  我们的行星距离太阳距离的远近,我们的行星上的大气环境,碳循环模式以及液态水的存在,所有这些都告诉了我们诸多有关生命在这样一颗岩石行星表面起源和生存的重要信息。行星距离太阳的这一适当距离被称为“宜居带”,这样称呼是因为位于这一距离范围内的行星表面的水可以以液态形式存在。相比之下,如果距离过远,水会结冰,如果太近,则会蒸发。

  哥白尼的理论告诉我们,我们的行星只不过是一个典型的行星系中的一颗典型的行星而已,毫无特别之处。这一概念启发了天文学家,他们开始从更宏观的角度着眼,目光所及越过了我们这个小小行星系的边界,投向了更加深邃的太空。

  具体的说就是,天文学家们开始在更高层次上思考宜居带的概念:是否存在某种银河宜居带,在这样一个区域内更加容易形成适宜生命存在的行星系?出现这样的想法应当是非常符合逻辑的:既然太阳系中距离太阳的适当距离可以定义为太阳系层面的“宜居带”,那么在更高级别上,距离银河系中心的适当距离也应当可以定义一个“银河宜居带”。

  有关这一概念,最早是由地质学家和古生物学家皮特·伍德(Peter Ward)以及天文学家和宇宙生物学家唐纳德·布朗利(Donald Brownlee)在他们合著的《孤独地球》(Rare Earth)一书中提出的。但这一概念实际上却是和哥白尼理论体系相对立的。

  一些杰出的天文学家如卡尔·萨根和弗兰克·德雷克都倾向于采纳基于哥白尼理论模型的“生命普适”观点,这一理论支持这样一种观念,即宇宙中可以存在其它形式的复杂生命体。而伍德和布朗利则坚持认为在我们的银河系中,我们的地球以及允许生命存在的环境是罕见的,因此生命将是极其不寻常的现象。他们的这一观点基本上符合著名的费米佯谬的描述。即:如果银河系中充满了生命,那么为什么我们到现在还没发现它们的任何蛛丝马迹?如果它们真的存在,它们在哪?对于这一著名的“费米之问”,伍德和布朗利给出的答案是:进化到微生物阶段以上的外星生命本就极其稀少,向复杂生命的进化需要极端苛刻的条件,而每一样这样的条件出现的可能性都是极其微小的,也就是说:生命根本不是普遍存在的,生命是罕见的现象。

  简单的说,伍德和布朗利认为银河系中绝大多数区域是根本不适合生命生存的。他们认为银河系中仅有很窄的一道环状区域可能适合生命存在,即“银河系宜居带”。

  自从这一理论被提出之后又许多天文学家对这一观点进行思考,看来并不是所有专业天文学家都同意伍德和布朗利有关“孤独地球”的观点。

  银河中心部位更适合生存?

  最近美国宇航局宇宙生物学研究所的麦克·古瓦洛克(Michael Gowanlock)博士和他的同行,加拿大特伦特大学的大卫·帕顿(David Patton)以及萨宾·麦克康奈尔(Sabine McConnell)进行了一项有关银河宜居带的研究就显示,尽管银河系靠近核心的区域确实环境险恶,但是却可能成为最适宜生命生存的环境区域。

  他们的相关论文后来发表在了《宇宙生物学》杂志上,他们有关生命宜居的概念主要基于三个基本参数:超新星爆发率,金属性(即除去氢和氦之外的重元素丰度,这是形成行星的基本材料)以及复杂生命进化所需要的时间。他们的研究发现,尽管由于在银河系内侧(即距离银心8100光年以内),这里的恒星密度要比外侧高得多,因而这里的超新星爆发频率也高得多。这样的爆发会摧毁很多行星上可能存在的生命,但是这里让生命存在下去的可能性却要比银河系外缘高出10倍。

  这一研究结果和之前的很多研究结论是冲突的,如银河宜居带理论指出,只有距离银心大约2.28万~2.93万光年之间的区域才是可能适合生命存在的。我们的太阳系运行轨道距离银河系中心大约2.6万光年,正好位于银河宜居带之内,却远远位于古瓦洛克小组提出的最有可能存在生命的区域之外。

  那么为何古瓦洛克小组会得到这样的结论呢?古瓦洛克本人解释说:“我们将金属丰度和行星形成速率进行了关联。”重元素(天文学上称之为“金属”)是由死亡的恒星产生的,而恒星诞生和死亡,这样的循环发生的次数越多就会有越多的重元素被制造出来。从星系历史的角度看,恒星诞生和消亡过程发生频率最为剧烈的区域是靠近银河系核心的位置。

  古瓦洛克说:“银河系内侧是金属丰富最高的,而银河系外侧这一指数就要低得多。因此银河系内侧位置行星的数量也应当远多于银河系外侧。因为重元素是形成行星的原始建筑材料,而在银河系核心区域这样的材料密度是最高的。”

  然而在这一区域隐藏着一个巨大的风险,那就是超新星爆发。古瓦洛克的小组考虑到了这一因素并进行了计算机模拟演算。他们对两种最常见的超新星爆发模式进行了模拟,即两颗白矮星合并所引发的Ia型超新星爆发,以及大质量恒星塌缩引发的II型超新星爆发。

  铝26是II型超新星爆发的常见副产品,通过对银河系中铝26同位素丰度的测量让天文学家们得以计算出这一区域II型超新星爆发的频率大约为每50年发生一次。而根据以往的计算数据,一次超新星爆发将彻底摧毁距离其半径30光年以内的所有生命。

  古瓦洛克说:“在我们的模型中,我们假定氧气的积聚以及臭氧层的出现是保障生命存活的必要条件。超新星爆发可以摧毁行星大气上空的臭氧层,于是生命便会处于危机之中。”

  研究小组进行的计算显示,我们银河系中的大部分恒星至少在其生命史中的一部分时间里将是沉浸在附近超新星爆发的辐射中度过的。只有大约30%的恒星可以幸免于难并具备发展出生命的环境条件。

  古瓦洛克表示:“超新星爆发将可以摧毁距离其6.5~98光年范围内的生命,具体要取决于超新星爆发的规模和形式。在我们的模型中,这种毁灭起作用的距离并非固定不变,因为一些超新星爆发的威力要远大于另外一些。”

  正是依据这些判据,古瓦洛克指出,尽管由于较低的恒星密度,以及更少的超新星爆发,在银河系外侧会更加安全。但是银河系内侧的高金属丰度意味着更高速率的行星形成,计算显示在银河系内侧找到幸存的,没有被摧毁的有生命行星的几率要比银河系外侧高出10倍。然而古瓦洛克小组的理论中没有排除银河系内任何一个区域存在生命的可能性,只是说其它区域“比较不可能出现生命”。

  这样便解释了为什么我们的太阳系远远位于古瓦洛克圈定的范围之外。同时这一理论也给了“搜寻外星智慧生命”(SETI)项目以新的希望:他们现在已经开始将搜寻的目光投向银河系的核心地带。

  孰是孰非?

  然而,并非所有人都赞同这一理论观点。如伍德和布朗利便指出,太阳系所在的位置要比古瓦洛克模型中指定的区域安全的多,宜居的多。因为在银河系内侧,由于恒星密度过高,围绕恒星运行的行星轨道很容易遭遇从过于接近的距离上通过的其它恒星体引力的影响而偏离轨道,从而导致毁灭性的结果。其它科学家也对这一理论体系中所作的一些假设的合理性提出了质疑,如银河系内宜居行星的比例,以及处于潮汐锁定状态下的行星是否真的可以存在宜居环境等等。

  吉姆·卡斯滕(Jim Kasting)来自宾夕法尼亚州立大学,是《如何找到宜居行星》一书的作者。他说:“他们所作的一些假设可能太过自信了。他们似乎远远走在了其他人的前头,因为到目前为止我们仍在考虑这些问题,而他们已经给出了具体的假设。”

  然而,也有支持这一理论的科学同行。列维·达特尼尔(Lewis Dartnell)就是其中一位。他是一位来自伦敦大学学院的宇宙生物学家,他说:“这是迄今为止针对银河系宜居带问题所作的最为详尽的研究。它的结论是很有趣的,他们指出白矮星超新星爆发对宜居行星上复杂生命体的危害是大质量恒星塌缩引发超新星爆发的5倍,这很有意思。”

  银河宜居带并非是一条静止的环带,古瓦洛克小组的论文指出随着时间的推移,银河系的高金属丰度区域将逐渐向外侧扩展。他说:“这也是为什么形成时间较晚的恒星更加容易拥有类地行星。”这样看起来,或许我们银河系中生命活动的高峰期还没到来呢!(晨风)

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皮纹病患者天生没有指纹
皮纹病患者天生没有指纹
以色列特拉维夫大学的科学家把存在这种情况的人的基因与没有这种情况的人的基因进行比对
以色列特拉维夫大学的科学家把存在这种情况的人的基因与没有这种情况的人的基因进行比对

  北京时间9月21日消息,20世纪30年代臭名昭著的劫匪约翰-狄林杰为了不让警方发现犯罪现场的指纹与他的指纹一样,不惜忍受巨大的痛苦,利用硫酸把指纹烧掉。但是对我们来说,没有指纹是一件非常可怕的事情,它会在边界控制和证明身份时造成很多麻烦。科学家目前已经确定可以导致一些人天生没有指纹的基因。

  这种情况被称作皮纹病(adermatoglyphia)或者“入境延期病(Immigration Delay Disease)”,患有这种疾病的人天生手指肚上没有指纹。以色列特拉维夫大学的艾里-斯普雷彻教授获得的最新发现显示,一种基因突变造成这种与众不同的病变。一名瑞士女性试图穿越边境,进入美国,边境控制人员需要收集她的指纹。然而当这位女子告诉他们,她无法满足他们的要求,因为她根本没有指纹时,这些官员感到非常迷惑。这也促使医学界开始注意皮纹病。

  研究人员对这位女性以及她的另外9名没有指纹的家庭成员进行遗传分析。特拉维夫大学的科学家将存在这种情况的人的基因与没有这种情况的人的基因进行比对,确定基因变异到底发生在哪里。他们发现,SMARCAD1突变影响了指纹的形成。研究发现,没有指纹的人拥有的与皮肤发育有关的这种基因更少。现在科学家将能进一步研究这种基因是如何调控指纹的发展的。

  与DNA一样,每个人的指纹也是独一无二的,即使是同卵双胞胎也不例外,因此它们也成为破案和国际旅行管理等的重要鉴定工具。它们之所以会被当作确定身份的工具,是因为它们在受精24周后就会发育健全,而且整个一生都不会发生任何改变。目前全球仅有4个记录在案的家庭存在这种情况。斯普雷彻表示,不仅手指上长有带图案的皮肤,手掌、脚趾和足底也长着被称作皮纹的纹路。然而他说:“胚胎发育阶段导致指纹形成和拥有不同图案的因素目前大部分还不得而知。”

  除了缺少指纹外,这种情况还导致汗腺减少。指纹异常可能也是出现更严重的疾病的一种预警信号。该研究成果发表在《美国人类基因学期刊》上。2009年,一名中国女性通过整形手术改变她的指纹,想利用这种方法非法进入日本。东京警方表示,以前因签证过期被驱逐出日本的林荣(Lin Rong)花了1.5万美元在中国做了这项整形手术。警方认为,这种欺骗行为可能普遍存在,因为中国经纪人进行了大量指纹修改手术。这项手术涉及到摘除拇指和食指上的指纹,然后把它们嫁接到另一只手的手指上。(秋凌)

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太阳系和Gliese 581星系的各行星相对位置

非洲的沙漠

  北京时间9月5日消息,正如弗兰克·赫尔伯特(Frank Herbert)出版的经典科幻小说《沙丘》中描述的那样,科学家们研究认为那种沙丘遍布的行星可能将是星系中最有希望存在生命的地方,而不是像地球这样拥有丰富水体的星球。

  而这还不是此项研究中最出乎意料的结论。该项研究中还同时指出,有太阳系高温地狱之称的金星可能仅仅在大约10亿年前还是一个非常宜居的沙漠星球,而现在那里的地表温度高达460摄氏度,连铅都会熔化。

  追寻水的足迹

  在地球上,只要有水的地方就有生命。因此我们之前在宇宙中搜寻可能存在的其它生命时也正是以此为基准,即寻找水的踪迹,寻找拥有表面液态水体的行星。

  我们目标中的候选行星应当是和地球那样,拥有广阔的海洋甚至就是个“海洋星球”,即全球完全被一个连续的,深达数百公里海洋的浸没的世界,或者形象的说,很像是木卫三地表的冰层完全融化之后的样子。

  为了达到宜居状态,这颗星球必须运行在所谓的“宜居带”之中,即它距离其中央恒星的距离必须适中,不太远也不太近,因此它的地表温度也才能保持适当范围,不太热也不太冷,从而允许水以液态形式存在。太远了水会冻结,就像太阳系中的火星;太近了水会蒸发,就像太阳系中的金星。

  在太近的距离上,行星表面的温度会急剧上升,水汽不断蒸发升入高空,在那里被恒星紫外线击碎,分离为氢和氧。随后氢气向太空逃逸,而氧则会和呈熔融状态的地表物质发生反应,溶入地幔层。随着时间的推移,行星大气中的水汽几乎会完全丧失。

  和这种“水”星球不同,科学家们设想了“沙漠”星球。这些星球的表面遍布沙漠,但是零星存在一些绿洲。如《沙丘》一书中描述的行星“Arrakis”,就是一颗发育良好的宜居星球。

  Arrakis 事实上就是一颗“改良版”的火星,只是它更大,更温暖,并且有稀疏的生命分布。另外它的表面有可供呼吸的氧气,极地地区温度较火星要高一些,分布有小规模的水冰极冠,清晨还会出现露珠。

  对陆地行星的模拟

  科学家们认为,像这样仅拥有少量水分布的特点反而可以帮助这样的行星拥有更大的宜居带范围。之所以这样认为,有几点原因,首先这样的星球上可以变为冰雪的水量较少,而白色的冰雪会反射太阳光。因此,更少的冰雪覆盖意味着颜色较深的岩土地表可以吸收更多的太阳热量,以防止全球冰冻的发生,从而使宜居带的范围向外侧扩展。

  除此之外,其缺水的大气也使其不能像富水行星的大气层那样蓄积大量的热量,从而避免了发生严重温室效应的可能性,这也就向内侧扩展了宜居带的范围。并且,大气层中水量的缺乏也缓解了大量水汽上升至高层大气并被紫外线打碎散逸进入太空的风险。

  日本东京大学科学家阿部丰,美国宇航局埃姆斯研究中心的凯文·扎尼(Kevin Zahnle)和同事们采用多种和地球大小相当的类地行星全球气候模型进行了测试。在他们对“沙漠型”行星的测试中,他们让地球的自转速率,大气压和二氧化碳含量保持不变,但移除了海洋和植被覆盖,但保留了地下水的存在。

  这样的结果是他们发现相比“水行星”,“沙漠行星”的宜居带范围要比前者大上三倍。在发表在《天体生物学》杂志上的一篇文章中,研究者们写道:“暗淡蓝点并非是和地球类似的行星的唯一模型,第一种出现的宜居行星可能是一颗陆地行星,而非海洋行星。”

  宜居带中的沙漠星球

  在分析行星分布的宜居带范围外缘究竟在何处时,阿部和同事们计算出一颗类似地球的“水行星”,只要其接收到的太阳光强度降低到目前强度的72~90%,就会发生完全冰封的情形。当然除此之外还要考虑这颗行星的自转轴倾角大小。

  相比之下,陆地行星抵抗全球冰封情况发生的能力要强得多,它可以忍受太阳光强度降低至目前58~77%的情况。这就意味着对于陆地行星而言,其宜居带的范围外缘相对要延伸地更远一些。

  而在宜居带内缘边界方面,研究人员们计算出,当阳光的强度增强至目前强度的135%时,“水行星”表面最寒冷的地区——两极的液态水也将彻底蒸发消失;而相比之下,陆地行星的此项指标则是170%。这就意味着其宜居带内侧边界也要比前者宽得多。

  这样一颗陆地行星相当符合科幻小说《沙丘》中对于行星Arrakis的描述。扎尼说:“尽管我并不相信《沙丘》中描述的所谓‘沙虫’生物的存在。但是我认为《沙丘》里面描述的行星上,其极地地区的气候实际上会更加宜人,这里有更多的水面,甚至会有小溪或湖泊的存在。”

  当然科学界也有不同的观点。宾夕法尼亚州立大学行星科学家吉姆·卡斯汀(Jim Kasting)就是其中之一。他本人并未参与这项研究,但是他评价这是一项“聪明”的研究。不过他质疑这样的研究结果是否真的会有助于人类找到太阳系外地宜居星球,不管它是海洋星球还是陆地星球。

  他说:“为了证实任何一个系外行星世界是否从我们的标准看来是一个宜居星球,它们必须显示水存在的迹象。目前并不清楚这些所谓的‘沙漠星球’上是否存在足够的水以便能被我们从地球上观察到其迹象。因此我认为这一研究结果将不会对目前人类搜寻其它潜在宜居星球的工作产生影响。”

  不过扎尼可不同意这种观点,他说:“这种陆地行星或许确实不会产生能被我们探测到的水信号,但是它们大气中的氧气可以被探测到。并且我们的研究结果显示由于水是普遍存在于宇宙之中的,因此它并不能被视为一个行星是否宜居的决定性因素。”

  陆地行星更容易被发现

  由于对于陆地行星来说,宜居带的范围要大得多,因此扎尼认为人类将首先找到宜居的陆地行星,而非海洋行星。对于陆地行星而言,它们可以存在于远较海洋行星距离中央恒星更近的轨道上。众所周知,如果一颗行星距离其中央恒星越近,则其轨道运动速度越快,周期越短,也就越容易形成对其中央恒星的凌星现象从而被人类检测到。

  卡斯汀还认为一颗行星表面仅存在的少量水量是不可能保持稳定的。他认为这样的少量水将很容易被岩土吸收,从而在地表消失。

  对于这一点,扎尼表示同意,他说:“我们并非在寻找一颗永远宜居的星球,而是一颗可能在较长时间段内宜居的星球。任何星球都不可能永远宜居,就算是地球也是一样。”他指出,有朝一日地球也将变成一颗沙漠星球。随着我们太阳年龄的增长,其光度大约每10亿年会增加9%,逐渐增强的光照将最终让地球上的液态水消失殆尽。

  不过不用担心,发生这样的情况至少还需要数十亿年。不过地球也可能不会发生金星上发生的那种无法控制的灾难性温室效应,如此,地球或许可以避免液态水被完全蒸发的厄运,或许只会损失大约1/3的海水而得以幸免。

  这一有关陆地行星的研究引出的一个有趣问题是:金星作为太阳系中温度最高的行星,是否在过去曾经有过适合生命生存的条件?考虑到金星在久远的过去或许曾经拥有过海洋,研究人员们认为金星确实可能经历过一段“干燥但是允许生命生存”的环境阶段。

  事实上,科学家们认为直到大约10亿年前,金星一直是一颗属于宜居范围的行星。扎尼表示,当时的金星是“热带地区炎热异常,极地地区凉爽湿润。很像地球,大气中也没有今天那么多二氧化碳。”他期待未来的进一步研究将帮助科学家们找到有关金星历史的答案。(晨风)

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一项最新研究结果显示,一颗位于36光年外的行星极有可能是人类迄今发现的和地球最接近的星球一项最新研究结果显示,一颗位于36光年外的行星极有可能是人类迄今发现的和地球最接近的星球

  北京时间9月1日消息,一项最新研究结果显示,一颗位于36光年外的行星极有可能是人类迄今发现的和地球最接近的星球,只要它表面的云量足够多,就完全存在这样的可能。

  不过这颗“第二地球”的正式名称可一点也不浪漫,科学家们给它的编号是一串冷冰冰的数字:HD85512b。这颗行星位于南天的船帆座,围绕一颗黄矮星运行。天文学家们使用安装在智利的欧洲南方天文台“高精度径向运动行星搜寻设备”(HARPS)获得了这一发现。

  径向速度法是搜寻系外行星中经常使用的一种技巧。由于周围行星运行产生的引力影响,尽管很微弱,但是中央的恒星仍然会显示出微小的晃动,这是行星引力对其拖拽的结果。这样一来,只要对中央恒星的位置进行超高精度的测量,我们就能推知那颗看不见的行星的存在和质量大小。

  根据HARPS设备提供的数据,我们知道这颗行星的质量约为地球质量的3.6倍,而这颗行星围绕恒星运行的距离恰到好处,这使得其地表存在液态水的可能性大增。科学家们认为液态水对于生命的生存十分关键。

  在美国哈佛-史密松天体物理中心以及德国马普研究所任职的丽萨·卡尔腾内格(Lisa Kaltenegger)博士是这项研究的首席科学家,她说:“这颗行星所处的位置恰好位于宜居带的外缘。如果将它移动到我们太阳系内,那么它的轨道位置大致就位于金星轨道稍稍外侧。在这个距离上,这颗行星从它的太阳那里得到的热量仅仅比地球接收到的稍多一些。”

  卡尔腾内格和她的同事们的计算显示只要这颗行星的表面云覆盖量至少达到50%,就足以将多余的热量反射回太空,从而保证其表面温度不至于过高。一般而言地球的平均云覆盖量接近60%,因此行星HD85512b上空飘满云朵也并非完全不切实际的幻想。

  当然至于这种云具体是由什么成分构成的就另当别论了,要想存在类似地球那样的水冰晶云,那就要求这颗星球上拥有和地球成分类似的大气层。而要验证这一点,光靠现有的技术设备还办不到。

  卡尔腾内格表示,根据现有的行星形成模型,质量超过10倍地球质量的“巨型行星”,其大气成分将主要以氢气和氦气为主。而质量稍小的行星,包括行星HD85512b这样级别的,就更有可能拥有类似地球的大气成分,即以氮气和氧气为主。

    “第二地球”的有力候选者

  到目前为止,这颗行星是我们探测到的第二颗似乎位于宜居带的岩石行星。所谓宜居带是指一颗恒星周围不近也不远的位置,其温度范围能允许水以液体状态存在。

  而另一颗“潜在第二地球” Gliese 581d也是在先前使用HARPS设备发现的。这颗行星的位置刚好位于宜居带区域的外侧边缘。除此之外还有一颗系外行星的呼声很高,那就是2010年宣布发现的Gliese 581g。但是这颗行星的发现存在很大争议,学界甚至有专家质疑这颗行星根本就不存在,发现者探测到的信号不过是一些杂音干扰而已。

  曼菲尔德·康兹(Manfred Cuntz)是美国德克萨斯大学天文项目主管,他对此项发现态度审慎,认为任何人在宣称外星人可能存在于某颗星球表面时应当十分谨慎,并且应当提供更多的信息。他说:“目前我们没有这颗行星大气层方面的相关数据,但这不是他们的错。看起来这颗行星确实与众不同,是一个很有希望的候选目标。”

  康兹还补充说:“除了它得天独厚的大小和位置优势,行星HD85512b还有另外两点值得注意,并使它成为可能存在生命体的强有力的候选者。”

  首先这颗行星的轨道几乎是正圆的,这将给它的表面带来持久的稳定的气候,并且它的“太阳”——恒星HD85512的年龄要比我们的太阳大一些,也就意味着更加不活跃,这就减小了发生大规模电磁风暴摧毁整个行星表面大气层这种灾难发生的可能性。最后,这一行星系统的年龄大致为56亿年左右,这就给了生命以足够长的时间进化和发展。相比之下,我们太阳系的年龄约为46亿年。

  卡尔腾内格表示,根据现有的技术,在可预见的将来人类还不可能驾驶飞船亲自前去这颗星球考察。但是如果我们有一天真的飞临这颗星球上空,我们眼前的景象一定是充满异域风味的:泥泞,炎热,重力是地球表面的1.5倍。她开玩笑说:“在它向阳的那一面,或许你不必花钱去练功房就可以做热瑜伽。”(晨风)

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科学家认为,火星史的早期阶段,这颗红色行星的北部低地可能覆盖着四周冰川环绕的海洋科学家认为,火星史的早期阶段,这颗红色行星的北部低地可能覆盖着四周冰川环绕的海洋

  北京时间8月31日消息,科学家认为,火星史的早期阶段,这颗红色行星的北部低地可能覆盖着四周冰川环绕的海洋。据一项研究说,这里的海岸线可能类似于格陵兰或挪威的海岸线。

  科学家认为,海洋的存在有助于解释这一地区为什么没有矿物质页硅酸盐。而且它还说明了这个海洋盆地周围为什么会出现像是由大型冰川引起的特殊地形特征。这些包括冰川输送的沉积物——冰碛和“侵蚀”地形。电脑模拟显示,40亿年前火星上的中纬度地区和更加寒冷的极区之间存在巨大的温差。因此,位于北部低地的海洋几乎都会冻结成冰。海洋周围的冰墙能够避免页硅酸盐沉积物被从赤道丘陵地带输送到这里。这种矿物质与液态水有关。由于火星北部低地不存在这种物质,科学家此前一直怀疑那里存在海洋的推测是错误的。

  研究负责人、加利福尼亚州美国宇航局阿姆斯研究中心的艾伯托-法瑞博士说:“我们断定,由于缺少像地球上的赤道-极地洋流,早期阶段的火星无法把热量从赤道传输到极地,这导致两个半球的气温均产生巨大差异,中纬度和赤道地区的温度更高,而极区则是终年冰封。因此,如果早期阶段的火星北部地区确实存在海洋,它的温度一定会很低。围绕在北部海洋周围的冰川将会阻止水流把页硅酸盐丰富的矿物质从丘陵地带输送到北部低地。”该研究成果发表在《自然―地球科学》杂志上。(秋凌)

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刘震云

刘震云:青少年写作是很危险的事。因为先不说学生的压力,而是写好书的话,首先得读好书,世界上有两本书必须读好,一本书是我们书架上的书,图书馆里的书,还有你推开窗,生活这本书。也许图书馆里的书好读,生活这本书是随着你的阅历,一点一滴来品尝和品读的。同样一句话,同样一个人,同样一件事,你20岁对这个事物这个人的看法,和40岁的时候是不一样的。和50岁的时候又是不一样的。

所以我觉得作家真不是吃青春饭的职业,这是跟演员、运动员的区别。

王莹:需要生活的积淀。

刘震云:需要生活的积淀,需要见识的积淀,需要感悟的积淀。一个人胸怀只能越来越宽广,越来越宽容,越来越善良,你对世界的认识才会越来越深入。你的目光才会到达过去你没有到达的那些黑暗的地方。

王莹:刘老师您有没有听过冯小刚导演对你的评价,当初拿到《一地鸡毛》作品的时候,一个字不要改就可以拍了。表面上看上去是波澜不惊的一种,实际上波涛汹涌。

刘震云:小刚、王朔是我的好朋友,我对老冯、老王充满了尊敬,我们仨最快乐的时候是在一起包饺子,小刚调饺子馅儿,他认为自己调得非常好,别人要插手他就急了。王朔会和面,而且和面有一整套的理论,我会剥蒜,有一天包饺子的时候,我就剥蒜,不知不觉剥了一茶杯,小刚走过来说,故意的是吧,谁吃得了。老王走过来也训斥一顿,这就叫表现,什么表现,是自卑的表现,没有一技之长。

王莹:看来在朋友圈里,刘老师是被欺负的那一个。

刘震云:主要是我有一点笨。我对笨还有一种看法,我最大的聪明是知道我自己笨,世界上有一条大河特别波涛汹涌,淹死了许多人,叫聪明。许多人没有在愚蠢的河流里淹死,都是在聪明的河流里淹死,当他们终于穿过波涛汹涌的大河,上到岸上的时候,上面有两个字,聪明,这是90%甚至更多的人一辈子做的事。还有的人他爬上去,这个山是愚公的山,真正的聪明是愚公移山。

王莹:是大智慧。

刘震云:世界上不存在大智慧,就像世界上本不存在才华这个字,也不存在事业这个字,存在的是琐碎。重复的事情在不停地做,你就是专家,做重复的事特别专注你就是大家。

王莹:刘老师文字的幽默是与生俱来,还是因为您成长的环境赋予您的一种区域性的幽默呢?

刘震云:当然我从小生活在河南,区域对我是有影响的。真正的幽默不产生在喜剧,不产生在小品,真正的幽默产生在悲剧。当一个民族,遇到的苦难特别多的时候,对严峻苦难应该有一个态度,如果你用严峻来对付严峻,严峻就变化了铁,鸡蛋往铁上碰的话,鸡蛋就没了。换一种幽默的态度的话,马上这块铁就变成了冰,幽默变成了大海,冰掉到大海里面就溶化了,这是一种生活的态度。当幽默是一种生活态度的时候。你突然会发现,我们这个民族生存的秘籍。

王莹:我终于理解您平时为什么生活得那么好了,因为你把生活也作为自己创作的一部分。

刘震云:真正好的生活,思索是一种乐趣。走在不同的道路上,是一种乐趣。不断忘掉自己,是一种乐趣。比前三个还重要的是做一件自己喜欢的事,一辈子在做一件事是快乐的、好的事情和人生。我可能正在做,做没做好我不知道。我不知道什么叫好,不知道走到什么样的地步,能够知道它好。

现在让我说,《一句顶一万句》好不好?我写的时候觉得是好的。现在并不因为它得奖我就觉得它特别好,而是真正写完书的时候,已经过了两年,回头看,书里面的人物没有问题,他们的广度、深度、视野没有问题,是因为两年前的我和他们对话的时候,产生了偏差,如果我现在再跟老曾他们对话可能就不一样,这就是文学的乐趣,我会把我的变化放到下部书里,跟另外的人物说话的时候,说得更深入一些,更知心一些,知心对文学是非常重要的。每一本书里,如果一字一句是知心的话,和潦草的话质量是不一样的。王 莹

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神秘大爆炸解不解之谜

  据国外媒体报道,德国马克斯普朗克天体物理研究所的天文学家佩德罗蒙特罗(Pedro Montero)根据理论发现,在早期宇宙中存在着一种巨型气体云,该类气体云可通过一种神秘的机制推动一次超大规模的大爆炸,其规模仅次于宇宙诞生时的创世大爆炸。而科学家之所以这些巨型气体云如此地感兴趣,是因为在早期宇宙中发了超大质量黑洞,这些黑洞可成长到具有数百万倍或者数十亿倍的太阳质量,这一点已经被天文学家证实。但是,没有人知道这些黑洞为什么会增长得如此之大,以及如此之快。

  天文学家此前推测,这些超大质量的黑洞是源于许多微小黑洞的吞并而成长起来的,而微小黑洞的质量仅仅是与恒星级别相当,而事实上,早期宇宙中演化出物质,而后出现星系的时间点上根本不允许出现这些庞然大物,也就是说,从宇宙演化的时间导轨上看,这个时期没有足够的的时间聚集超大质量黑洞。所以,这些超大质量黑洞的出现方式可能是通过另一种途径出现。

  目前,天文学家针对这个未解之谜提出了另一种理论:在早期宇宙中存在着“种子”黑洞,而这些“种子”黑洞的由来是:巨型气体云在其所产生的强大引力作用发生坍缩,形成了“种子”黑洞,接着这些“种子”黑洞会在这个基础上变得越来越大,最后形成了超大质量的黑洞。

  位于德国巴伐利亚州慕尼黑北部加兴城的马克斯普朗克天体物理研究所的天文学家佩德罗蒙特罗(Pedro Montero)和他的同事正在研究如何计算这些巨型气体云,其质量可高达数百万个太阳,并且有可能根据上述理论演变成“种子”黑洞。此外,他们还发现,巨型气体云的演变方式不仅仅是坍缩成黑洞,而且还能存在着一种引发强烈爆炸的机制。由于早期宇宙中存在的巨型气体云有着极为庞大的质量,它们在这个级别的质量下会变得越来越密集,其程度足以引发核反应。产生的爆炸威力为气体云提供了一个向外的压力,可在一定程度上抵消引力过于强大而引发的自身坍缩。

  而接下来会发生什么,就要取决于该巨型气体云中所具有的化学成分。比如,重元素,氧和氢,这些元素在垂死的恒星上可推动核反应的速率。根据天文学家计算,如果一个巨型气体云中所含有的重元素至少是太阳比例的10%以上,那其就能引发足够的核反应爆炸并压倒由引力坍缩而产生的向内拉的力量。其爆炸所产生的能量相当于今天所观测到的任何超新星电磁能量释放的100倍以上。

  据科罗拉多大学的天文学家米奇伯格尔曼(Mitch Begelman)介绍:我们可以通过未来的观测来验证这些理论是否是对的,如果该理论成立,这类能媲美宇宙级的大爆炸足以产生转瞬即逝的辉光。在今后的天文观测中,我们的观测能量足以监测到这些事件的痕迹。而根据这个理论,如果巨型气体云中的重元素的含量较少,不足以提供整个气体云向外的压力,这时候自身巨大质量所产生的引力就会处于主导地位,最终整个巨型气体云就会坍缩成一个“种子”黑洞。但是,由于巨型气体云中具有极端的高压和温度,巨大的爆炸也会释放出更多的能量,这将使得高能光子变成电子对和他们各自所对应的反物质。

  而如果产生对应的反物质,就会发生湮灭,释放的电磁能量是目前所观测到的最强超新星爆发的一万倍以上,并以中微子的形式存在。这些粒子很少与普通的物质发生相互作用,且是看不见的,但是能释放出超强的能量。而该项研究的发展方向,天文学家认为如果它们以不同的速率进行旋转,在将来还会提出不同的巨型气体云模型。(Everett/编译)

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