新浪环球地理讯 北京时间11月3日消息，据美国国家地理网站报道，根据一支国际小组进行的一项新研究，恒星爆炸能够在太空中扮演超大功率粒子对撞机的角色，进而创造宇宙射线。宇宙射线实际上是指一直以来“轰击”地球的高能亚原子粒子。在这些轰击地球的微小粒子中，能量最大的相当于一个以时速98英里(约合每小时157公里)飞行的棒球。

　　根据天文学家的发现，宇宙射线来自于距离地球遥远的星系内部。但由于行星和恒星等大型天体的磁场能够让亚原子粒子的飞行轨迹发生偏移，天文学家很难跟踪它们的确切源头。除此之外，星系本身的磁场也会将宇宙射线捕获，而后让它们飞来飞去，就像装在密封瓶里的苍蝇一样。

　　一些天文学家表示，宇宙射线可能来自于超新星残余。这一理论认为，当一颗大质量恒星发生爆炸时，膨胀冲击波会对带电粒子产生推拉作用。这些粒子在超新星残余磁场内部弹跳，最终达到接近光速的速度并以宇宙射线的形式逃入星系。

　　直到现在，这一理论仍很难加以验证，原因在于：我们无法跟踪银河系内的宇宙射线，同时也无法探测到在其它星系内部被捕获的宇宙射线。在超高能辐射成像望远镜阵列系统(以下简称VERITAS)以及费尔米伽马射线太空望远镜的帮助下，一支国际研究小组得以第一次发现能够证明“超新星源头论”的强有力证据。

　　根据这一理论，星爆星系所拥有的宇宙射线数量超过类似银河系这样的正常星系。原因在于这种星系存在快速恒星形成区，更多超大质量恒星以超新星爆炸的方式结束自己的生命。研究过程中，这支国际小组重在搜寻光的最大能量形态——伽马射线。与宇宙射线有所不同的是，伽马射线不会受磁场影响，我们能够在地球上对此进行观测并准确跟踪其源头。

　　研究小组成员、美国加利福尼亚州斯坦福卡维利粒子天体物理学与宇宙学研究所的基思·拜克托尔在2日举行的媒体吹风会上表示：“我们认为伽马射线来自于宇宙射线与星际介质的相互作用。”

　　正如所预计的那样，VERITAS小组发现来自距地球大约1200光年的星爆星系M82的伽马射线数量更多。费尔米伽马射线太空望远镜也同样探测到来自M82以及另一个星爆星系NGC 253的伽马射线。此外，后者还探测到来自银河系“小卫星”——大麦哲伦云恒星形成区的伽马射线。研究小组成员、华盛顿特区美国海军研究实验室的查尔斯·德默尔表示：“根据我们的发现，拥有更多超新星的星系同时也拥有更多伽马射线。”

　　但这一产生宇宙射线的过程只建立在确定的能量水平上。能量最大的宇宙射线可能来自于超大质量黑洞喷出的粒子流，但这一理论无法得到验证。研究小组成员、法国空间辐射研究中心的尤尔根·科诺德尔赛德表示，这一新发现为揭开宇宙射线源头之谜又向前迈进一步。(杨孝文)

卡西尼探测器发现土星极地出现的紫外光极光是土星和土卫二之间磁场作用形成的

　　【搜狐科学消息】 据美国太空网报道，科学家发现土星北极闪烁着瑞典面积大小的极光现象，这一壮观景象是由土卫二巨大带电粒子流产生的。

　　在地球上，来自太阳的带电粒子流与地球磁场碰撞，产生南极光和北极光。类似的异常光现象也存在于木星，是由木卫一火山活动性产生电子和离子流的作用结果。

　　土星也有自己的极光现象，它是由太阳喷射的粒子与该行星的磁场发生交互。目前，这项最新研究是天文学家首次拍摄到土星的卫星在环状土星上形成极光。土卫二是一颗活动异常的卫星，其表面的“冰火山”喷射水蒸汽和有机微粒进入太空，研究人员长期以来猜测这是导致土星表面极光的原因之一，然而太空望远镜聚焦土星多年进行观测，未曾发现该现象的确凿证据。

　　目前，天文学家使用美国宇航局卡西尼探测器最终探测到由土卫二带电粒子流引起的土星极光，土卫二表面冰火山喷发形成巨大的带电等离子云，电子和离子沿着土星的磁场线延伸24万公里至土星北极。土星极光所覆盖的范围是长1200公里，宽400公里，覆盖区域略大于美国加利福尼亚州，科学家认为与瑞典的面积相近。

　　当它最明亮时，紫外线极光远不及土星极地极光强烈明亮，但比地球上昏暗的极光明亮，地球上的极光无法通过望远镜进行观测。科学家强调，最新观测到的土星极光变量等级相当于3级，暗示土星以非常不稳定的等级喷射物质。

　　美国约翰•霍普金斯大学卡西尼研究小组科学家阿比盖尔•拉梅尔说：“电子束闪烁的频率以分钟为单位，这是一种非常动态化交互过程。”

　　虽然科学家尚无法确定土卫二表面冰火山是如何形成的，但拉梅尔在接受记者采访时说：“可以明确的一点是，土卫二并不能持续喷射带电粒子流，科学家非常想知道该带电粒子流喷射是否是可变的，这些最新观测数据将证实这一切。”

　　科学家现将这项研究报告发表在4月21日出版的《自然》杂志上。（卡麦拉）

　　北京时间4月11日消息，据美国国家地理网站报道，这个月初出现的强太阳风，使大量带电粒子到达地球大气层，在加拿大境内和美国北部地区形成璀璨的北极光，下面是4月2日在这些地区拍摄的其中一些照片，它们显示了极光的壮观和美丽。

　　1.威斯康星州极光

　　威斯康星州的观天爱好者布莱恩·拉尔梅4月2日夜到室外散步时，他发现北极星附近发出微弱的光。他通过手中的照相机捕捉到彭拜恩上空的彩色极光，这比通常出现北极光的位置更靠南。拉尔梅说：“当我看到这些光柱变得越来越亮，然后像它们出现时一样慢慢消退时，我感觉无比兴奋。”

　　除了威斯康星州和明尼苏达州等美国北部州以外，这种4月初的天空光影展非常罕见，这是因为它具备深空极光(deep-sky auroras)的几大特点。这些光展经常非常微弱，利用肉眼很难看到，但是通过长曝光照片可以呈现出来，这就如同天体摄影师需要经过长曝光时间来捕捉非常遥远的“深空”天体的细节一样，例如星系和星云。为了拍摄这张极光图，拉尔梅用的是一台曝光一次需要30秒的数码相机。

　　2.极光帘幕

　　这是4月2日拍摄的一张照片，幽灵般的绿色光幕悬挂在阿拉斯加州冻结的科尤库克河上空。为了第一时间观测到极光，摄影师韦恩·巴尔斯基在费尔班克斯开车行驶了300多英里(483公里)。尽管巴尔斯基利用裸眼仅看到一些非常微弱的绿光，但是他的长曝光照片捕捉到大气深处更加微弱的极光。

　　极光出现2天前，太阳产生很强的太阳风。带电粒子云与地球磁场相遇后，粒子沿磁场线飞向极地，与地球大气产生互动。大气里受到刺激的原子以光的形式释放出更多能量，产生4月2日看到的遍及加拿大和美国北部地区的微弱极光。

　　3.紫色极光

　　4月2日夜拍摄的这张照片显示，加拿大埃德蒙顿北部地区上空悬挂着紫色和粉色带状北极光。太阳释放的带电粒子到达距离地球大约60英里(96.5公里)的大气层时，它们与氮分子相撞在一起，发出紫色光芒。距离地球大约60到120英里(96.5到123公里)的氧原子产生的绿色极光更加常见。摄影师佐尔顿·肯韦尔说，不管是什么颜色，“每个人至少应该亲眼见一次北极光，以便真正感受到它的壮观”。

　　4.满眼绿色

　　在位于北极圈北部的阿拉斯加州科尤库克河附近，璀璨的极光在白雪皑皑的山脉上方翩然起舞，这张长曝光照片是在4月2日拍摄的。摄影师巴尔斯基说：“那天夜里没有月亮，天异常黑，冰封的河流和山脉被极光照亮，满眼都是绿色。”像这种高纬度极光非常常见，春季和秋季每周会发生2到3次。

　　5.幽灵般的光柱

　　在这张4月2日拍摄的经过15秒曝光的照片里可以看到，加拿大艾伯塔省北部地区的上空悬挂着昏暗的光柱。春季和秋季极光在北半球更加常见。关于为什么会发生这种情况，一种理论认为是地球和太阳的磁场经常相互“推搡”造成的。

　　如果太阳的磁场倾斜度恰到好处，在与地球磁场的接触点，它能抵消部分地球磁场，在地球的保护性“力场”上撕出裂缝。这导致更多太阳粒子到达地球大气层，使极光变得更强，不过这种情况可能也会摧毁轨道里的人造卫星和地面的输电网。(孝文)

    常文森说，磁悬浮列车的运行原理是利用电磁力抵消地球引力，通过自动控制手段使车体与轨道之间始终保持约为1厘米的间隙。磁力集中在这1厘米的空间里，一旦离开这个空间，磁力就恢复到与地磁场差不多的水平，不会对乘客、更不会对周边居民造成损害。

    北京中低速磁浮S1线论证过程中，相关科学机构和人大代表等对磁悬浮列车的电磁辐射进行了六批、十几轮的第三方测试。中科院电工所的检测报告表明，直流磁场强度小于正常看电视时对人体的影响，交流磁场强度小于使用电剃须刀时对人体的影响。
 
    常文森还透露说，S1线建成运行后，车厢里将安装可视化的电磁辐射测量设备，乘客可以直观地“看到”磁场强度。这项设计既能让人们对磁悬浮列车的安全性放心，也有利于磁浮技术知识的科普推广。

　　1月24日报道，通过对银河系内21万5千颗红矮星的观察研究，科学家首度公开承认，红矮星是一种时不时爱发脾气的天体。这种恒星的个头小于太阳，可以在瞬间释放出巨大的能量，类似焰火，威力可能相当于10亿颗原子弹。天文学家们在为期一周的不间断监视观测中，一共发现了100次这样的“恒星焰火”。

红矮星爱发脾气 可能给行星带来大灾难

　　红矮星是宇宙中数量最多的天体，或许还有众多行星绕其旋转，但是它那令人难以捉摸的脾气会让任何可能存在的外星生命感到不舒服。“焰火”其实是被加热的等离子气体的爆发，红矮星的大气层中存在着强力磁场带，这些磁场带如果彼此互连，就会像橡皮圈一样突然啪地断开，从而释放出巨大的能量。当红矮星 “发脾气”时，就会以包含着紫外线光束、X射线光曝和被称为“太阳风”的离子风暴组成的“焰火”轰炸围绕其运行的行星。这样的“焰火”通常持续15分钟左右，某些红矮星还会同时释放多个“焰火”。科学家们还发现，亮度呈周期性变化的，也就是变星，“发脾气”的可能性更高，是普通红矮星的千倍。这大体是因为变星自转很快，且属于高速运转的双星系统；变星的亮度会变是因为其表面的黑子（也就是恒星表面亮度较暗的斑块）随变星自转而周期出现或消失，而黑子则是磁场带贯穿恒星的产物，既然磁场带间的互连会导致恒星释放巨大能量（放“焰火”），那么自然是黑子众多的变星发脾气的概率更高。

　　观测研究小组负责人，巴尔的莫空间观测科学研究院的天文学家RachelOsten这样评价：“我们都知道，活跃的年轻恒星会释放“焰火”，但这次研究表明，就算是已经存在了几十亿年的老恒星，放“焰火”也是其生命的一部分。如果在环绕这类红矮星的行星上存在生命的话，它们的生存环境一定非常残酷，因为离红矮星距离不够远的行星，其大气层会在‘焰火’的轰炸下受热膨胀，甚至被完全剥脱掉。”这次观测结果还显示，红矮星的“焰火”释放次数比上次观察研究少了15次左右，上次观测的是更年轻、更大一些的红矮星。

　　尽管红矮星比太阳小，但是其对流层更深。在对流层里，炙热的气体冒着气泡窜出表面，好像煮沸的燕麦片粥——不要忘了，磁场带就是在对流层形成的！此外，红矮星上的磁场带比太阳上的磁性更强，覆盖面积更大。在太阳上，磁场带（黑子）仅占其表面积的1%，而在红矮星上，则占了表面积的一半。这就不难解释为什么红矮星如此爱发脾气，动不动就放“焰火”。

　　新浪环球地理讯 据美国国家地理网站9月25日报道，近来，由于太阳黑子活动频繁，极光屡屡光临地球，产生了一系列令人赞叹的天文奇观。以下即是一组北极光在挪威亮相的照片，可让我们充分感受到大自然的魅力和活力。

　　1.太阳风连续掠过地球

　　9月15日凌晨，挪威特罗姆瑟附近厄斯福德(Ersfjord)峡湾上空惊现壮观的北极光奇观。三天前，美宇航局用以监控太阳活动的卫星——太阳动力学观测台——捕捉到太阳磁暴现象，太阳表面向宇宙释放了大片带电粒子云。9月14日和15日，带电粒子云或太阳风南端连续两日掠过地球磁场，为极光的形成创造了理想条件。

　　据悉，每当北半球步入秋天和春天，太阳磁场就会在某种力量的引导下，造成地球磁场的“撕裂”。由此引发的太阳风活动增强会令极光在天空的展示增多，同时还会破坏地面卫星技术和电网。加拿大航天局科学家约翰·曼纽尔说：“太阳和地球磁场变化确实决定着什么样的粒子被喷射到太空，或撞向地面。磁场的方向和可变性确实最终令周围条件更适于或更不适于极光在地球上出现。”

　　2.壮观景象映入眼帘

　　9月15日凌晨，挪威厄斯福德峡湾，在3天前太阳喷射的带电粒子的作用下，北极光的壮观景象映入眼帘。同一天晚上，极光还在加拿大北部以及欧洲其他地区的天空出现。由于太阳带电粒子(太阳风)进入地球高层大气，在地球南北两极附近地区的高空，夜间会出现灿烂美丽的光辉。在南极称为南极光，在北极称为北极光。

　　曼纽尔说：“与霓虹灯中的气体一样，当原子撞在一起，它们开始发光，产生奇妙的‘灯光秀’。”观测者所能看到的极光颜色取决于哪种气体受到撞击以及撞击的高度。例如，此图拍到的绿色极光是因为氧原子在距地面60至120英里(约合100至200公里)的高处撞击的结果。

　　3.北极光大幕

　　9月15日，凌晨1点刚过，北极光如大幕般笼罩在挪威厄斯福德峡湾上空。科学家表示，由于月亮已经落山，这一幕显得更为壮观。当北极光在地平线以上出现时，月亮可以用自身的光，令一般的极光消失地无影无踪，只剩下最耀眼的极光展示。

　　4.壮观极光表演

　　9月8日，挪威北部索玛罗亚，北极光看上去与一座被灯光照亮的桥连成一体。除了9月11日的日冕物质抛射(巨大的泡沫状带电粒子)，在9月初，连续的太阳磁场活动将大量日冕物质抛射物喷射到地面。太阳动力学观测台随后捕捉到一组巨大的太阳黑子最早释放的带电粒子的景象。太阳耀斑使得日冕物质抛射物以每秒250英里(约合每秒400公里)的速度向地面疾驰。当带电粒子在9月8日进入地球磁场，奇妙的极光表演随即上演。(孝文)

　　新浪环球地理讯 北京时间5月18日消息 据国家地理杂志网站报道，最新研究显示，在目击者报告的球型闪电中，至少半数可能只是过度刺激大脑导致的幻觉。

　　数百年来，不断有人声称看到过球型闪电，有的说这种闪电和高尔夫球一般大小，有的说和网球一般大小。可是，由于这种现象非常罕见而且极其短暂，对于球型闪电的形成方式和原因，科学家意见不一。球型闪电经常被认为出现在雷雨天气，由于众多连续的闪电会形成强大的磁场。因此，奥地利因斯布鲁克大学的约瑟夫·皮尔和亚历山大·肯德尔怀疑，球型闪电是磁场刺激大脑视觉皮层或眼睛视网膜引起的一种幻觉。

　　在此前的实验中，一些科学家通过经颅磁刺激机让人们暴露在强烈而快速变化的磁场中。这种机器的磁场很强，足以在人脑细胞中产生电流但不会造成伤害。大脑视觉皮层的聚焦磁场会让受试者看到碟形和线形的闪电。让磁场在视觉皮层内来回移动时，受试者就会看到闪电在移动。在5月7日发表的研究报告中，皮尔和肯德尔分析说，闪电对周围的人形成的磁场可能和经颅磁刺激机形成的磁场效应一样。两人认为，事实上，人们所说的半数球型闪电是磁场引起的大脑幻觉。

　　新西兰坎特伯雷大学的化学家和球型闪电专家约翰·阿布拉哈姆森(未参与这项研究)指出，虽然有研究人员声称，一些球型闪电是幻觉所致，但阿布拉哈姆森表示：“我不相信人们所说的大部分球型闪电是大脑幻觉的结果。”

　　首先，在实验中，受试者看到的闪电颜色是“白色、灰色或不饱和色”，但是目击者看到的球型闪有橙色、绿色和蓝色等多种颜色。而且，一些目击者对球型闪电的描述非常详细，包括闪电的内部结构，甚至还有相关的气味和声音。有的球型闪电报告甚至涉及众多目击者，他们看到从不同角度看到同样的现象以及看到球型闪电沿不同方向移动。阿布拉哈姆森说：“如果是闪电引起的局部磁场刺激大脑的话，那么来自不同角度的相同的几何感知是不可能的。”

　　以色列特拉维夫大学的工程师埃里·耶比在实验室创造出类似球型闪电的东西，他也认为并非所有闪电都是幻觉。耶比说：“虽然幻觉可能解释一些球型闪电，但是，球型闪电在自然界和实验室里都可以出来，而且随着我们和其他人的最新实验取得的进步，我们在实验室模拟自然球型闪电和解释真正的球型闪电之谜的成绩前所未有。” (秋凌)

　　新浪环球地理讯 北京时间1月4日消息，据美国国家地理网站报道，最新研究结果表明，由于地核磁场变化，地球北磁极正以每年40英里(约合64公里)的速度向俄罗斯方向移动。

　　据悉，由于地核所处位置太深，使得科学家无法直接探测其磁场的位置，不过，研究人员可以通过跟踪地球表面和太空的磁场变化，推断地核磁场的活动情况。最新分析结果表明，地核表面存在一个磁性快速变化的区域，该区域可能是由地核更深处的神秘磁性“羽状物质”产生的。

　　法国巴黎地球物理学院地球物理学家阿诺德-楚利亚特(Arnaud Chulliat)说，正是这个区域，让北磁极不断远离其长期所处的加拿大北部地区。北磁极是罗盘针所指方向，处于地理上所说的北极附近，但与北极不在同一个位置。目前，北磁极靠近于加拿大埃尔斯米尔岛。

　　数百年来，一旦远离可识别的界标，航海家就利用北磁极导航。尽管全球定位系统(GPS)已很大程度上取代了这种传统做法，很多人发现，在水下和地下等全球定位系统无法与外界联系的地方，罗盘仍有其用武之地。科学家在1831年首次确定了北磁极的位置，在之后的七十多年里，它几乎没有移动过。

　　然而，到了1904年，北磁极开始以每年大约9英里(约合15公里)的速度向东北方向移动。1989年，它再次开始加速，科学家在2007年确认，北磁极每年以34到37英里(约合55到60公里)的速度朝西伯利亚方向移动。

　　由于北磁极的快速移动，这意味着必须更为频繁地更新磁场图，以便让罗盘使用者随之做出重大调整，从北磁极指向真正的北部。地质学家认为，地球之所以有磁场，是因为地核的核心由固体铁构成，而核心周围又是快速旋转的液态金属。这形成了一个驱动地球磁场不断运转的“发电机”。

　　科学家长期以来便猜测，由于处于熔融状态的地核在不停地移动，其磁性的变化可能会影响北磁极的表面位置。尽管最新研究看起来支持这一观点，不过楚利亚特表示难以确定磁北极最终是否会进入俄罗斯。楚利亚特说：“预测这一点是非常困难的。”另外，没人清楚地核是否会发生别的变化，让北磁极朝新的方向移动。(孝文）

　　新浪环球地理讯 北京时间11月3日消息，据美国国家地理网站报道，根据一支国际小组进行的一项新研究，恒星爆炸能够在太空中扮演超大功率粒子对撞机的角色，进而创造宇宙射线。宇宙射线实际上是指一直以来“轰击”地球的高能亚原子粒子。在这些轰击地球的微小粒子中，能量最大的相当于一个以时速98英里(约合每小时157公里)飞行的棒球。

　　根据天文学家的发现，宇宙射线来自于距离地球遥远的星系内部。但由于行星和恒星等大型天体的磁场能够让亚原子粒子的飞行轨迹发生偏移，天文学家很难跟踪它们的确切源头。除此之外，星系本身的磁场也会将宇宙射线捕获，而后让它们飞来飞去，就像装在密封瓶里的苍蝇一样。

　　一些天文学家表示，宇宙射线可能来自于超新星残余。这一理论认为，当一颗大质量恒星发生爆炸时，膨胀冲击波会对带电粒子产生推拉作用。这些粒子在超新星残余磁场内部弹跳，最终达到接近光速的速度并以宇宙射线的形式逃入星系。

　　直到现在，这一理论仍很难加以验证，原因在于：我们无法跟踪银河系内的宇宙射线，同时也无法探测到在其它星系内部被捕获的宇宙射线。在超高能辐射成像望远镜阵列系统(以下简称VERITAS)以及费尔米伽马射线太空望远镜的帮助下，一支国际研究小组得以第一次发现能够证明“超新星源头论”的强有力证据。

　　根据这一理论，星爆星系所拥有的宇宙射线数量超过类似银河系这样的正常星系。原因在于这种星系存在快速恒星形成区，更多超大质量恒星以超新星爆炸的方式结束自己的生命。研究过程中，这支国际小组重在搜寻光的最大能量形态——伽马射线。与宇宙射线有所不同的是，伽马射线不会受磁场影响，我们能够在地球上对此进行观测并准确跟踪其源头。

　　研究小组成员、美国加利福尼亚州斯坦福卡维利粒子天体物理学与宇宙学研究所的基思·拜克托尔在2日举行的媒体吹风会上表示：“我们认为伽马射线来自于宇宙射线与星际介质的相互作用。”

　　正如所预计的那样，VERITAS小组发现来自距地球大约1200光年的星爆星系M82的伽马射线数量更多。费尔米伽马射线太空望远镜也同样探测到来自M82以及另一个星爆星系NGC 253的伽马射线。此外，后者还探测到来自银河系“小卫星”——大麦哲伦云恒星形成区的伽马射线。研究小组成员、华盛顿特区美国海军研究实验室的查尔斯·德默尔表示：“根据我们的发现，拥有更多超新星的星系同时也拥有更多伽马射线。”

　　但这一产生宇宙射线的过程只建立在确定的能量水平上。能量最大的宇宙射线可能来自于超大质量黑洞喷出的粒子流，但这一理论无法得到验证。研究小组成员、法国空间辐射研究中心的尤尔根·科诺德尔赛德表示，这一新发现为揭开宇宙射线源头之谜又向前迈进一步。(杨孝文)