【第二颗星际天体到访 它让我们更好了解太阳系】近日,国际天文学联合会(IAU)宣称,8月底“现身”的天体C/2019 Q4的确来自太阳系外,现在已拥有学名“2I/鲍里索夫”(Borisov)。这颗迄今发现的第二颗星际天体,引起了人们的无限遐想。
  IAU在一份声明中写道:“这颗彗星的轨道现在几乎已经广为人知,而且它的确是星际天体,这一点毋庸置疑。被命名为‘鲍里索夫’是为了纪念它的发现者——克里米亚天文学家爱好者根纳季·鲍里索夫。”
  我是谁?我从哪里来?我要到哪里去?这些我们对人类自身的“天问”,也恰恰是对这颗不知来处、不知归途的“流浪”天体的疑问。
  你是谁? 为何至今才有第二颗星际天体
  天高地迥,觉宇宙之无穷。浩淼宇宙的戏院里,各种天体你方唱罢我登场,演绎着一幕幕传奇。自从上世纪90年代起,借助各种望远镜,科学家已经发现4000多颗系外行星,但我们迄今只确认了两位闯入太阳系的“天外飞仙”。
  第一位就是2017年10月在太阳系“大闹一场”,然后离去的“1I/奥陌陌”。但它在我们的视野中仅仅停留了两个月,就绝情而去,留给我们无数待解的谜团。比如,它的真实身份究竟是什么?是外星人派遣来的星际飞船还是一颗小行星?鉴于这颗天体目前已经无法观测到,对我们来说,其“庐山真面目”或许会成为一个永恒的谜团。
  时隔2年,在人类对奥陌陌的新鲜感即将过去之时,“2I/鲍里索夫”又悍然闯入人类的视野,再次激起人们对这类星际天体的热情。
  为何直到现在,人类才发现两个星际天体呢?是原本就很稀少还是我们的观测水平有限?
  南京大学天文与空间科学学院教授周礼勇对科技日报记者表示:“这种星际天体应该比较稀少,否则,我们怎么直到现在才看见两颗呢?”
  但周礼勇同时也指出:“不过,从另一个角度来看,在短短的两年时间内就看到两颗,这是否暗示着其实这类天体并不‘稀少’?不过这就有待将来更多的观测和发现才能确定了。”
  美国趣味科学网站在10月16日的报道中指出,有研究表明,实际上在任何时候都可能有数千名神秘“游客”穿越我们周围,但大多数亮度不足,因此当前可用的技术无法探测到它们的存在。
  你从哪里来? 能否揭示系外生命的秘密
  IAU目前已经通过“2I/鲍里索夫”的运行轨道,证实它是一颗星际彗星。
  周礼勇说:“判断一个天体是否来自太阳系之外,最好的办法是看它的轨道——如果轨道是椭圆,即使是非常扁以至于接近于抛物线的椭圆,那么它一般就是太阳系原有的天体。因为椭圆轨道是一个封闭的轨道,它不可能存在一个太阳系之外的源头。当然,我们这里说的轨道形状都是指该天体相对于太阳运动的轨道。如果不是椭圆,而是双曲线,那么它极有可能就是来自太阳系外。”
  据英国广播公司(BBC)9月中旬报道,英国贝尔法斯特女王大学的艾伦·菲茨西蒙斯称,这颗彗星具有高偏心轨道。3.2的巨大轨道偏心率(太阳系中行星、小行星和彗星的轨道偏心率大多都在0和1之间)和每秒超过30公里的超快速度都表明它起源于另一颗恒星周围。
  周礼勇继续解释说:“确定了这个天体的轨道之后,反向推过去,原则上是可以确定这个天体来的方向。但是,太阳系、银河系都在运动,而且速度都不慢。即便我们确定了它来的方向,也很难追到它究竟是来自哪颗恒星附近。”
  那么,在它与人类短短的交会过程中,它能给我们带来什么呢?
  周礼勇说:“这个星际天体能为我们提供哪些信息,取决于我们究竟能对它做出怎样的观测。目前而言,第一颗星际天体奥陌陌已经一闪而过,所获得的观测数据较少。这个天体显示出彗星活动的特征,在靠近太阳时因为太阳的辐射,其表面有活跃的气体或尘埃喷发,给天文学家们提供了极好的机会,可以分析它的物质组成和形态。”
  BBC的报道指出,一些研究人员认为,太阳系内的彗星可能在早期地球上播下一些有机分子的种子,从而在生命起源中发挥了一定作用。如果在来自另一个恒星系统的彗星上发现这些有机分子,这可能意味着系外行星上存在生命的可能性非常大。
  周礼勇也认为:“无论是什么样的发现,都具有非常重要的价值。因为它是来自太阳系外的天体,将它与太阳系的天体相比,可以说明很多问题——其中最重要的就是太阳系是否独特的问题。”
  你要往哪里去? 我们能否来一次“亲密接触”
  目前的结果表明,12月7日这颗彗星将掠过太阳,彼时其与太阳的距离将是地球到太阳距离的两倍(约3亿公里),这颗彗星只能在南半球看到;而在今年12月到明年1月期间,从地球上最容易看到这颗彗星,直到2020年年底,科学家都可以对其进行观测。
  那么,这么珍贵的一个天体,我们可以对其进行拦截吗?
  周礼勇对此持否定意见,他说:“来自太阳系外的天体是双曲线轨道,基本注定是突然出现,然后一去不复返。所以要发射航天器去抵近观测甚至在其表面着陆是极其困难的,主要原因有两点:一是没有时间规划任务;二是临时发射需要极大推力的运载火箭,代价十分高昂。”
  周礼勇继续说:“以造访67P彗星的欧洲空间局‘罗塞塔’计划为例,任务前期规划十年,卫星发射之后飞行十年,总计二十年的时间才实现与彗星的近距离接触。”
  不过,周礼勇也满怀憧憬地说到:“鉴于研究这样的天体科学意义极其重大,也说不准哪天会有人愿意投入巨款,如果成功,一定名垂青史。此外,如果人类的运气特别特别好,将来有一颗星际天体跑进太阳系的时候被大行星的引力减速进而成为绕行太阳的天体,这样的‘星际访客’一定会成为人们趋之若鹜的‘香饽饽’。”
  来如春梦几多时,去似朝云无觅处。尽管这些天体与人类之间仅有短暂的相处时间,但对其进行深入研究,必将给我们带来更多惊喜。了解这些星际天体,归根到底也是为了了解人类自身。

#雷课早报# 人类成功在实验室造出太阳磁场帕克螺旋 | 研究发现空气中的颗粒物对身体的危害

1、人类成功在实验室造出太阳磁场帕克螺旋

  英国《自然·物理》杂志 29 日在线发表了一项物理学突破——美国团队成功在实验室创造出太阳磁场帕克螺旋。这是一个太阳磁场和等离子体流螺旋结构的实验模型,该模型可被看作是对该理论及相关现象的一个替代研究方法,并将对“帕克”太阳探测器等太空任务进行补充。
  太阳磁场会被太阳风吹散,并随太阳自转扭曲成一个螺旋结构,也被称为帕克螺旋。太阳磁场开始拉伸和旋转的区域被认为具有高动态特性,但却很少被研究。
  鉴于此,美国威斯康星大学麦迪逊分校科学家伊桑·彼得森及同事,让氦等离子体在一个名为“大红球”(Big Red Ball)的等离子体约束装置内旋转,成功在实验室创造出了帕克螺旋。只要等离子体以足够快的速度自旋,它的磁场就会形成螺旋结构。研究人员随后再根据探针测量的磁结构和等离子体流数据,研究这个实验室恒星风的动力学机制。
  研究团队表示,虽然帕克螺旋的复杂和膨胀程度均比这个实验室所模拟的要大得多,但他们的等离子体模型准确再现了太阳磁场的结构。他们认为,该模型可用来进一步研究太阳风的起源和演化。
  去年 10 月,美国国家航空航天局(NASA)的“帕克”太阳探测器成为了史上最接近太阳的人造物体。该任务的使命是“触摸太阳”,深度探索和观测太阳外部及太阳风,而此次“实验室里的太阳磁场”也将能为这一任务的数据和结果做出重要补充。

2、高通宣布与腾讯游戏达成战略合作

  腾讯科技讯,Qualcomm Incorporated 子公司高通无线通信技术(中国)有限公司今日宣布,与腾讯游戏签署非约束性的谅解备忘录(MoU)将在游戏领域展开全面战略合作。双方通过此次战略合作,期望对未来合作项目进行联合优化,其中包括基于 Qualcomm?骁龙 TM 的移动游戏终端、游戏内容和性能优化、Snapdragon Elite Gaming 特性增强、云游戏、AR/VR、5G 游戏用例开发等其他相关技术。
  腾讯高级副总裁马晓轶表示:“多年来,腾讯一直与 Qualcomm 保持紧密合作。我们很高兴今天宣布的战略合作进一步深化并拓展了双方的合作伙伴关系。我们希望双方积极展开的合作能够利用各方的技术及研发专长,在进一步推动游戏产业创新的同时,也为用户带来更高品质的游戏及交互体验。”
  Qualcomm 中国区董事长孟樸表示:“凭借 30 年的持续创新,我们正在开启全新的娱乐和游戏时代。作为 5G 的关键用例,移动游戏将能够很快利用新一代连接技术的优势。更快的速率、更高的带宽和出色的超低时延将赋能即时、多人的沉浸式游戏体验。我们希望通过此次与腾讯宣布的全新战略合作,丰富全球消费者的生活并改变游戏规则。”
  移动技术正在不断演进,消费者对出色的移动游戏体验的要求也越来越高,因此,整个移动游戏产业亟待建立更强大的合作关系。通过利用 Qualcomm Technologies 基于骁龙平台的核心产品与技术,以及腾讯在游戏开发领域的广泛资源,双方旨在开发消费者喜爱的高品质游戏,并让他们能够在广泛的骁龙平台和终端上进行体验。5G 应用的出现标志着全新连接时代的到来,更快、更强大的即时沉浸式游戏体验将变革移动游戏产业的格局。

3、研究发现空气中的颗粒物对身体的危害

  近日据外媒报道,一个国际科学家小组发表在《毒理学杂志》上的研究指出,他们发现一种以前不清楚的炎症机制,这种炎症机制是由空气中的颗粒物引起的,这种颗粒会使哮喘症状恶化。
  随着世界越来越工业化,患呼吸道疾病的风险也在增加。工业和汽车尾气中释放出的非常小的颗粒物对我们的健康有害,居住在城市或工业区的人患哮喘等疾病的风险更高。
  为此,在一项合作研究中,研究小组发现了一种机制,这种机制可以扩大汽车尾气引起的炎症反应,并恶化呼吸道疾病的症状。
  由广岛大学、加利福尼亚大学和莱布尼兹研究中心的科学家组成的研究小组发现了一种 AhR 受体,这种细胞受体能够被汽车尾气中的颗粒物激活。并且这种受体还会促进炎症分子的产生,以清除体内的毒素(如烟雾和柴油颗粒)。它存在于与空气接触的器官细胞上,如皮肤、肠道和肺部。AhR 细胞受体的功能是给身体解毒,但这种受体的过度激活往往会导致健康问题。
  在他们的研究中,研究小组用汽车尾气颗粒物刺激人和小鼠的免疫细胞,并成功激活了 AhR 受体。随后这些细胞产生了 IL-33 蛋白,一种促进炎症的化学物质。为了证实 IL-33 蛋白是由 AhR 引起的,研究人员阻断了细胞中 AhR 的信号后发现 IL-33 蛋白没有出现。
  最终研究人员确定,通过空气传播的颗粒物能够激活 AhR 细胞受从而导致哮喘等疾病的症状更严重。而汽车尾气中的颗粒物会加剧免疫细胞释放加重炎症的化学物质。

4、微软收购BlueTalon增强云计算数据类服务

  据国外媒体报道,日前,微软公司宣布收购数据相关专业公司 BlueTalon。
  微软在官方博客中介绍说,BlueTalon 是一家为现代数据平台提供统一数据访问控制解决方案的领先供应商。BlueTalon 与全球财富 100 强企业合作,消除数据安全盲点,获得数据的可见性和控制权。
  据悉,BlueTalon 提供了一个经过客户验证的、以数据为中心的解决方案,用于跨越现代数据领域中的各种系统进行数据访问管理和审计。
  微软表示,此次收购将增强微软相关的业务能力,使各行业的企业能够进行数字化转型,同时确保通过微软云计算服务正确使用数据。
  BlueTalon 公司也通过官方文章公布了被微软收购的消息。未来,该公司的技术和团队将会作为“Azure Data”部门的一部分,提供数据隐私和治理解决方案。

5、ISS释放Progress72货运飞船:将在大气焚烧殆尽

  据外媒报道,当地时间 7 月 29 日早上,国际空间站(ISS)俄罗斯部分的对接舱释放了 Progress 72 货运飞船。据悉,这艘飞船已经在 ISS 上悬挂了近四个月的时间,当它抵达 ISS 的时候为上面的宇航员带去了充足的补给,而现在当它被释放的时候则装满了垃圾。
  在地球上人们有许多处理垃圾的方法,诸如回收利用、它倾倒在垃圾填埋场、焚烧等。而 ISS 最酷的地方就在于,它可以进入地球最大的焚烧炉之一--大气。
  当宇宙飞船或太空岩石、卫星或其他任何东西跟地球大气层接触之后,剧烈的摩擦会使得它们产生剧烈的火焰,通常情况下它们会在抵达地面之后就已经在被摧毁,一次性的 Progress 72 宇宙飞船也不例外。

木卫一“伊娥”:掀起你的盖头来

2019-04-03 10:28:49 来源: 科技日报 作者: 刘霞

NASA拟于2026年派探测器研究其火山活动

在古罗马神话故事中,柔弱美丽的伊娥(IO)深得天神朱庇特的欢心,因此,当科学家们在给木星(朱庇特)的各个卫星取名字时,将“伊娥”赐给了其火山卫星木卫一。

“伊娥”不仅是“朱庇特”心中的“白月光”,也成为不少科学家眼中的香饽饽。据美国太空网日前报道,有不少科学家再三向美国国家航空航天局(NASA)提议,朝“伊娥”派遣探测器。

这一任务名为“伊娥火山观测器”(IVO),它将于2026年发射,2031年到达“伊娥”的怀抱。在那里,它将收集更多数据,以便科学家更好地了解潮汐加热以及其上极端的火山爆发活动。

首个前往“伊娥”的“专使”

迄今没有任何太空机构向“伊娥”派遣过专门“使者”,今天科学家对这颗卫星的了解大多来自穿越太阳系的“旅行者”号探测器、前往木星的“伽利略”号探测器以及地面观测。在“旅行者”号探测器飞掠该卫星之前,科学家甚至没有意识到其上存在活跃的火山爆发活动。火山爆发目前已成为这颗卫星身上的“显著标签”。

现在,科学家们唯一可以收集到的关于“伊娥”的新数据来自地面望远镜,但这些地面望远镜无法详细了解其上剧烈的表面活动。有鉴于此,科学家提出了IVO任务。

这项任务可纳入NASA的“发现计划”。在该计划内,预算与IVO差不多的项目包括开普勒行星望远镜、已开始在火星上工作的“洞察”号着陆器以及前往小行星带的“黎明”号任务。

研究人员称,通过重复使用为其他航天器设计的仪器——包括按期筹备的木卫二探测器“欧罗巴快帆”和欧洲的“木星冰月探测器”,以及目前正前往水星的“比皮科伦坡”任务等,可节省IVO任务的成本和预算。

此外,该航天器在执行飞掠任务时,也需要考虑辐射。麦克尤恩说:“我们将进行近距离飞掠,因为辐射很强,所以我们要快速离开。”IVO探测器将在4年时间内进行10次飞掠,每次飞掠都会仔细考虑潮汐加热信号出现的时机。

近距离研究潮汐加热

美国亚利桑那大学行星地质学家、IVO任务首席研究员阿尔弗雷德·麦克尤恩表示:“潮汐加热在整个宇宙中随处可见。”

在木卫二和土卫二等冰冻卫星上,卫星冰层表面受到各自行星引力的牵引而起伏,从而产生充足的热量,这一过程就是“潮汐加热”。潮汐加热融化了这些冰冻卫星的内部,形成了科学家认为可能存在或已知的隐藏在卫星地表下的巨大海洋。

科学家们认为,潮汐加热也在其他太阳系中发挥作用。麦克尤恩说:“‘伊娥’是研究它的最佳地点,因为它在那里非常明显。”

潮汐加热是不同行星体之间引力相互作用的结果。“伊娥”的引力会与巨大的木星以及木卫二、木卫三的引力相互作用。这些相互作用特别强烈,因为这些卫星的轨道是同步的:木卫三绕轨道转一圈,木卫二“欧罗巴”要绕轨道转两圈,而木卫一“伊娥”要绕轨道转四圈。

科学家将这一关系称为拉普拉斯共振(Laplace resonance),这意味着“伊娥”经历了特别严重的潮汐加热。但科学家们对“伊娥”的内部构成——其内核是熔岩还是固体知之甚少,这使他们很难知道潮汐加热实际上是如何工作的。

IVO会解决这个问题,其上搭载的仪器将能够确定“伊娥”是否隐藏了一个全球性的岩浆海洋,或者它的火山是否起源于大多数坚硬的岩石。仪器还将测量这颗卫星表面熔岩的成分和温度,科学家可以用这些数据来确定其上火山爆发的频率和激烈程度。

了解火山喷发的极佳之地

我们对其他天体的每一次探测和展望,最终都是为了更好地了解我们自身,探测“伊娥”也不例外,这不仅有助于我们更好地了解这颗遥远的卫星,了解所有经历潮汐加热的天体,更有助于我们进一步了解地球。

麦克尤恩说,地球上的生命已经经历了五次大规模的物种灭绝,每次灭绝都存在火山活动的剧烈增加。“伊娥”可能是研究灾难性喷发(会倾泻出大量熔岩和火山气体)的最佳模型。麦克尤恩说:“‘伊娥’提供了极大规模的熔岩喷发,非常高的温度,这种类型的熔岩喷发在类地行星的早期历史上非常常见。如果你想了解这些现象,最好是看到它发生,‘伊娥’是唯一可以做到这一点的地方。”

众所周知,地球上的火山爆发非常复杂,这就是为什么科学家们即便进行了最佳监测,也无法预测火山爆发的原因。但在“伊娥”上,火山喷发不仅简单,而且也很普遍。

行星科学研究所的行星科学家朱立·拉斯本研究了“伊娥”的火山活动,但没有参与IVO提案。他说:“‘伊娥’就像宇宙赐予我们的一个礼物——如果你真想要了解火山活动,这就是你该去的地方,‘伊娥’几乎就是火山。”

拟议的“伊娥火山观测器”任务以及“伊娥”内部可能情况的艺术图。图片来源:美国太空网


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