【FAST又立新功！快速射电暴研究取得新突破】
3月18日，《科学》杂志发表题为“Frequency-dependent polarization of repeating fast radio bursts - implications for their origin”的研究论文，指出重复快速射电暴处在类似超新星遗迹的复杂环境中。
论文第一作者、之江实验室智能计算平台研究中心冯毅博士表示，对快速射电暴的研究工作能取得重大进展，主要得益于FAST、美国绿岸望远镜GBT、加拿大CHIME望远镜、澳大利亚平方公里阵列先导阵（ASKAP）等全球先进射电望远镜的丰富观测资源，为构建完整的FRB起源模型提供了重要观测基础。
快速射电暴（FRB）是在无线电波段最为剧烈的爆发现象，是一类全新的天体物理现象，对于它产生的原因人类有多种解释，但目前没有一种被大家公认。快速射电暴已成为当今天文学领域最大的热点前沿之一。
冯毅说，对快速射电暴起源的研究不仅能满足人类的好奇心，更重要的是，弄清其产生机制可能对物理学和天文学产生革命性影响。
此次研究创新性地利用偏振频率演化关系研究快速射电暴周边环境，首次提出能够解释重复快速射电暴偏振频率演化的统一机制，并可以通过偏振观测确定其可能的演化阶段，为最终确定FRB起源提供关键观测证据。
冯毅表示，快速射电暴的偏振性质包含了快速射电暴本征特性与形成环境的丰富信息，对快速射电暴偏振性质的精确测量将继续推进对快速射电暴环境及其起源的理解进程。
研究过程中，冯毅等人发现重复暴的线偏振度存在随频率降低而降低的统一趋势，并可通过单一参数“RM弥散（σRM）”量化描述，这排除了基于辐射区磁层高度变化的脉冲星偏振内禀频率演化（intrinsic frequency evolution）等其他模型。
基于此，中国科学院国家天文台李菂团队与云南大学杨元培教授、普林斯顿鲁文宾博士、内华达大学张冰教授等人合作构建了基于多路径散射的介质模型，可以进一步约束辐射区的空间尺度、密度涨落、磁场构型等重要物理性质。
值得一提的是，今年初《国务院关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》（国发〔2022〕2号）提出，进一步完善“中国天眼”（FAST）数据资源整合能力，国家科技计划对FAST核心科学目标给予支持。这让冯毅对快速射电暴的研究充满了期待。
3月18日，《科学》杂志发表题为“Frequency-dependent polarization of repeating fast radio bursts - implications for their origin”的研究论文，指出重复快速射电暴处在类似超新星遗迹的复杂环境中。
论文第一作者、之江实验室智能计算平台研究中心冯毅博士表示，对快速射电暴的研究工作能取得重大进展，主要得益于FAST、美国绿岸望远镜GBT、加拿大CHIME望远镜、澳大利亚平方公里阵列先导阵（ASKAP）等全球先进射电望远镜的丰富观测资源，为构建完整的FRB起源模型提供了重要观测基础。
快速射电暴（FRB）是在无线电波段最为剧烈的爆发现象，是一类全新的天体物理现象，对于它产生的原因人类有多种解释，但目前没有一种被大家公认。快速射电暴已成为当今天文学领域最大的热点前沿之一。
冯毅说，对快速射电暴起源的研究不仅能满足人类的好奇心，更重要的是，弄清其产生机制可能对物理学和天文学产生革命性影响。
此次研究创新性地利用偏振频率演化关系研究快速射电暴周边环境，首次提出能够解释重复快速射电暴偏振频率演化的统一机制，并可以通过偏振观测确定其可能的演化阶段，为最终确定FRB起源提供关键观测证据。
冯毅表示，快速射电暴的偏振性质包含了快速射电暴本征特性与形成环境的丰富信息，对快速射电暴偏振性质的精确测量将继续推进对快速射电暴环境及其起源的理解进程。
研究过程中，冯毅等人发现重复暴的线偏振度存在随频率降低而降低的统一趋势，并可通过单一参数“RM弥散（σRM）”量化描述，这排除了基于辐射区磁层高度变化的脉冲星偏振内禀频率演化（intrinsic frequency evolution）等其他模型。
基于此，中国科学院国家天文台李菂团队与云南大学杨元培教授、普林斯顿鲁文宾博士、内华达大学张冰教授等人合作构建了基于多路径散射的介质模型，可以进一步约束辐射区的空间尺度、密度涨落、磁场构型等重要物理性质。
值得一提的是，今年初《国务院关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》（国发〔2022〕2号）提出，进一步完善“中国天眼”（FAST）数据资源整合能力，国家科技计划对FAST核心科学目标给予支持。这让冯毅对快速射电暴的研究充满了期待。
【如果我们能看到暗物质，那会怎样？答案或许细思极恐！】
如果我们能看到暗物质，那会怎样？
答案或许细思极恐！
可见，普通物质只占宇宙的5%，这包括了所有我们能看到的：天空中所有的恒星、行星，所有的人，以及所有你吃过的食物……但是未来，我们可以观察到这5%以外的物质吗？欢迎来到Unveiled，今天我们要回答一个非同小可的问题：如果我们能看到暗物质呢？你是否对真相求知若渴，你是否充满好奇心？
宇宙中大概有25%的东西被称为“暗物质”，是由我们不了解的神秘物质组成。剩下的70%（既不是暗物质也不是普通物质）是“暗能量”，在许多方面，这是比暗物质还难以解释的东西。在这个语境里，“暗”并不是指暗物质与暗能量有什么关系，只是简单地表达他们的未知性，所以我们可以分别讲述这两者。
“暗能量”
使宇宙膨胀
我们认为“暗能量”是使宇宙膨胀的物质，而“暗物质”是我们根据引力的原理推断出来的：如果没有这种暗物质，我们观察到的各种引力效应都不能成立。所以我们大概感受到了暗物质的作用与大概位置，但它具体是什么，我们并不了解。
01暗物质是否存在？
我们所说的引力效应在星系的形成中最为明显。星系非常辽阔，所以我们一开始认为距星系中心越远的物质会以越慢的轨道速度运行。但事实并非如此：远距离物体的轨道速度与近距离的基本相同。比如说，在仙女座星系，这个速度就是每秒250千米。
暗物质理论由此兴起，提出是这个奇特的物质使得星系维持了费解的形态。同时，我们可以通过引力透镜这一现象轻易标记出暗物质的位置。引力透镜是指来自遥远星系的光线会受到其路径上大质量物体引力作用而扭曲的现象。某些时候，我们观察到了光线被扭曲，却无法探测到导致此的物体——由此我们又引入了暗物质。所以，要么是因为暗物质，要么就是我们关于引力的所有理论（爱因斯坦的相对论首当其冲）都是错的。
如今，暗物质存在的可能性越来越受到重视，但我们所有的观测、假设和理论仍然不足以证实它的存在。不过，世界各地正在进行大量的实验，试图通过直接探测暗物质以证明它确实存在。
萨德伯里微中子观测站实验室（SNOLAB），是位于加拿大安大略省的镍矿深处的地下物理实验室，配备有暗物质探测器。一种名为DAMIC的探测器正在尝试拍摄各种粒子的图像，希望有朝一日能够发现“首个暗物质粒子”。SNOLAB的另一设施DEAP-3600运用氩气探测暗物质粒子。
02我们的探索之路
此外，意大利格兰萨索国家实验室的XENON1T暗物质探测装置也在探测“WIMPS”（弱相互作用大质量粒子）。该装置装载着液态氙，通过监测进入装置的粒子与氙原子碰撞产生的闪光，来探测可能存在的粒子。
截至2019年底，世界各地的暗物质探测实验都一无所获，物理学家们强调说，这不一定是个坏消息，至少这些探测和实验为人们排除了不属于暗物质粒子的属性，尽管它的特性仍然是未解之谜。通过排除和调整各种实验探测，人们也许有一天能够“看见”这被倾注了热切关注的暗物质粒子。
此外，人们还曾尝试通过模拟和渲染太空空间来描述暗物质，很大程度上基于星系形成过程中的可探测的引力表现。某些模拟结果启发了一些科学家提出，银河系和其他大多数星系可能包含着一个“暗物质晕”，维系着星系严密的结构，“暗物质晕”内的暗物质和普通物质一样被引力束缚在一起。
银河系的“暗物质晕”被猜想成远远大于银河系本身的球形，整个银河系被舒适地环抱在它的范围中。有趣的是，2019年11月发表在《自然天文学》的一项研究显示,某些矮星系并不具备“暗物质晕”,在这些矮星系中发现的至少19个空间结构，其中的质量似乎都由普通物质组成，并非像人们所推测的那样同时容纳着暗物质和普通物质。
如果我们能仰望天空，看到暗物质光晕，我们几乎能肯定，光晕是星系保持其形状的方式。或者，如果我们能看到暗物质，但光晕仍然不存在，那我们对引力的理解可能需要重新审视。无论哪种情况，可见的暗物质都需要重新定义；神秘面纱将被揭开，“黑暗”将消失。然而，假设向世界揭示暗物质，也可能带来无数其他问题需要解决。
一些不太主流的理论认为，如果那里有暗物质，那么它就有可能构成它自己的整个结构，可能是行星，甚至可能是生命形式。这样，就有可能有一个完整的“影子宇宙”隐藏在普通视野中；目前我们还无法理解，但如果我们真的破解了暗物质，也许就能解开谜团了。
然而，这些看似反常的现象却为这场争论打开了大门，一些人认为，星系并没有随着时间的推移，以某种方式“丢失”了它们的暗物质……而另一些人则认为，这些星系中暗物质的缺失是暗物质根本不存在的证据。目前，我们无法判断哪一方是对的，但相信暗物质的人仍然占大多数。既然我们用肉眼看不到任何亚原子粒子，构成暗物质的粒子是我们更需要了解的东西，那么尽管我们可能一直被它包围着，我们自己可能仍然无法“看到”。例如，我们看不到空气中的单个粒子，但我们知道它们的存在是因为我们的呼吸能力。
这意味着预测的暗物质晕，即暗物质浓度被认为特别高的地方，将是普通人最可见的暗物质来源。我们已经可以在夜空中看到银河系中某些杂乱无章、令人眼花缭乱的部分，因此，如果暗物质晕突然出现，它将成为银河系另一个最显著的特征。但在这种情况下，暗物质仍然是暗物质吗？既然我们对它如此感兴趣是因为它完全未知和陌生，如果我们能看到它，我们就能更轻松地研究和理解它的性质。
这虽然听起来很牵强，但也许并不像它看起来那样荒谬。几乎所有的可观测物质都属于同一种类型：重子物质。重子物质由重子构成 ——通常是质子和中子。然而非重子物质肯定也存在，比如说，电子，实际上就是一种非重子的粒子，这种粒子叫做轻子。我们还已经发现了其他几种轻子，例如τ子和μ子，还有中微子。曾经，中微子也像如今的暗物质一样难以捉摸。在科学家预言过中微子的存在之后，又过了超过25年的时间，中微子才真正地被发现。
我们理解暗物质的过程，会不会也遵循着类似的轨迹呢？考虑到我们目前对暗物质所知甚少，也许不难想象，“暗物质”可能也包含着各种各样的东西……所以照理说，暗物质可以组成一个完整的自己的元素周期表，在此基础上还可以形成整个未知的文明。或许有一天，我们还能和一个暗物质文明展开交流呢。当然啦，我们距离那样的时刻还有很远很远，但是如果暗物质是可见的，现代物理中最重要的问题之一就能得到解答。我们对于由暗物质组成的宇宙和万物——真的是万物——如何形成并运作，都将拥有一个前所未有的理解。这便是如果我们能看见暗物质的话，会发生的事。
03相关知识
暗物质是一种假定存在的物质，它被认为占宇宙中物质的接近85%。暗物质之所以被称为“暗物质”，是因为它貌似并不会和电磁场相互作用。也就是说，它不会吸收，反射或散发出电磁辐射（例如光），因此也难以被探测到。各式各样的天文物理观测——包括引力效应，目前被接受的引力理论并不能解释观测到的引力效应，除非存在其它无法被看见的物质——都暗示着暗物质的存在。因此，大部分专家认为暗物质在宇宙中大量存在，并且对于宇宙的结构以及演变有重要的影响。
暗物质存在的首要证据来自于对星系的计算。如果不是包含着大量的不可见物质的话，很多星系的行为都会有显著不同。一些星系根本就不会形成，而其他的星系也不会像现在这样移动。其他的证据还包括在引力透镜效应中的观测结果和宇宙微波背景，除此之外还有对于可观测宇宙当前结构的天文观测、星系的形成及其演变、星系碰撞中的质量位置以及星系团中星系的运动。
在标准宇宙学模型（ΛCDM模型）中，宇宙的质能总量包含5%的普通物质和能量、27%的暗物质和68%的一种被称作暗能量的能量。由此可知，暗物质组成了宇宙总质量的85%，而暗能量和暗物质组成了质能总量的95%。
来源天文在线
如果我们能看到暗物质，那会怎样？
答案或许细思极恐！
可见，普通物质只占宇宙的5%，这包括了所有我们能看到的：天空中所有的恒星、行星，所有的人，以及所有你吃过的食物……但是未来，我们可以观察到这5%以外的物质吗？欢迎来到Unveiled，今天我们要回答一个非同小可的问题：如果我们能看到暗物质呢？你是否对真相求知若渴，你是否充满好奇心？
宇宙中大概有25%的东西被称为“暗物质”，是由我们不了解的神秘物质组成。剩下的70%（既不是暗物质也不是普通物质）是“暗能量”，在许多方面，这是比暗物质还难以解释的东西。在这个语境里，“暗”并不是指暗物质与暗能量有什么关系，只是简单地表达他们的未知性，所以我们可以分别讲述这两者。
“暗能量”
使宇宙膨胀
我们认为“暗能量”是使宇宙膨胀的物质，而“暗物质”是我们根据引力的原理推断出来的：如果没有这种暗物质，我们观察到的各种引力效应都不能成立。所以我们大概感受到了暗物质的作用与大概位置，但它具体是什么，我们并不了解。
01暗物质是否存在？
我们所说的引力效应在星系的形成中最为明显。星系非常辽阔，所以我们一开始认为距星系中心越远的物质会以越慢的轨道速度运行。但事实并非如此：远距离物体的轨道速度与近距离的基本相同。比如说，在仙女座星系，这个速度就是每秒250千米。
暗物质理论由此兴起，提出是这个奇特的物质使得星系维持了费解的形态。同时，我们可以通过引力透镜这一现象轻易标记出暗物质的位置。引力透镜是指来自遥远星系的光线会受到其路径上大质量物体引力作用而扭曲的现象。某些时候，我们观察到了光线被扭曲，却无法探测到导致此的物体——由此我们又引入了暗物质。所以，要么是因为暗物质，要么就是我们关于引力的所有理论（爱因斯坦的相对论首当其冲）都是错的。
如今，暗物质存在的可能性越来越受到重视，但我们所有的观测、假设和理论仍然不足以证实它的存在。不过，世界各地正在进行大量的实验，试图通过直接探测暗物质以证明它确实存在。
萨德伯里微中子观测站实验室（SNOLAB），是位于加拿大安大略省的镍矿深处的地下物理实验室，配备有暗物质探测器。一种名为DAMIC的探测器正在尝试拍摄各种粒子的图像，希望有朝一日能够发现“首个暗物质粒子”。SNOLAB的另一设施DEAP-3600运用氩气探测暗物质粒子。
02我们的探索之路
此外，意大利格兰萨索国家实验室的XENON1T暗物质探测装置也在探测“WIMPS”（弱相互作用大质量粒子）。该装置装载着液态氙，通过监测进入装置的粒子与氙原子碰撞产生的闪光，来探测可能存在的粒子。
截至2019年底，世界各地的暗物质探测实验都一无所获，物理学家们强调说，这不一定是个坏消息，至少这些探测和实验为人们排除了不属于暗物质粒子的属性，尽管它的特性仍然是未解之谜。通过排除和调整各种实验探测，人们也许有一天能够“看见”这被倾注了热切关注的暗物质粒子。
此外，人们还曾尝试通过模拟和渲染太空空间来描述暗物质，很大程度上基于星系形成过程中的可探测的引力表现。某些模拟结果启发了一些科学家提出，银河系和其他大多数星系可能包含着一个“暗物质晕”，维系着星系严密的结构，“暗物质晕”内的暗物质和普通物质一样被引力束缚在一起。
银河系的“暗物质晕”被猜想成远远大于银河系本身的球形，整个银河系被舒适地环抱在它的范围中。有趣的是，2019年11月发表在《自然天文学》的一项研究显示,某些矮星系并不具备“暗物质晕”,在这些矮星系中发现的至少19个空间结构，其中的质量似乎都由普通物质组成，并非像人们所推测的那样同时容纳着暗物质和普通物质。
如果我们能仰望天空，看到暗物质光晕，我们几乎能肯定，光晕是星系保持其形状的方式。或者，如果我们能看到暗物质，但光晕仍然不存在，那我们对引力的理解可能需要重新审视。无论哪种情况，可见的暗物质都需要重新定义；神秘面纱将被揭开，“黑暗”将消失。然而，假设向世界揭示暗物质，也可能带来无数其他问题需要解决。
一些不太主流的理论认为，如果那里有暗物质，那么它就有可能构成它自己的整个结构，可能是行星，甚至可能是生命形式。这样，就有可能有一个完整的“影子宇宙”隐藏在普通视野中；目前我们还无法理解，但如果我们真的破解了暗物质，也许就能解开谜团了。
然而，这些看似反常的现象却为这场争论打开了大门，一些人认为，星系并没有随着时间的推移，以某种方式“丢失”了它们的暗物质……而另一些人则认为，这些星系中暗物质的缺失是暗物质根本不存在的证据。目前，我们无法判断哪一方是对的，但相信暗物质的人仍然占大多数。既然我们用肉眼看不到任何亚原子粒子，构成暗物质的粒子是我们更需要了解的东西，那么尽管我们可能一直被它包围着，我们自己可能仍然无法“看到”。例如，我们看不到空气中的单个粒子，但我们知道它们的存在是因为我们的呼吸能力。
这意味着预测的暗物质晕，即暗物质浓度被认为特别高的地方，将是普通人最可见的暗物质来源。我们已经可以在夜空中看到银河系中某些杂乱无章、令人眼花缭乱的部分，因此，如果暗物质晕突然出现，它将成为银河系另一个最显著的特征。但在这种情况下，暗物质仍然是暗物质吗？既然我们对它如此感兴趣是因为它完全未知和陌生，如果我们能看到它，我们就能更轻松地研究和理解它的性质。
这虽然听起来很牵强，但也许并不像它看起来那样荒谬。几乎所有的可观测物质都属于同一种类型：重子物质。重子物质由重子构成 ——通常是质子和中子。然而非重子物质肯定也存在，比如说，电子，实际上就是一种非重子的粒子，这种粒子叫做轻子。我们还已经发现了其他几种轻子，例如τ子和μ子，还有中微子。曾经，中微子也像如今的暗物质一样难以捉摸。在科学家预言过中微子的存在之后，又过了超过25年的时间，中微子才真正地被发现。
我们理解暗物质的过程，会不会也遵循着类似的轨迹呢？考虑到我们目前对暗物质所知甚少，也许不难想象，“暗物质”可能也包含着各种各样的东西……所以照理说，暗物质可以组成一个完整的自己的元素周期表，在此基础上还可以形成整个未知的文明。或许有一天，我们还能和一个暗物质文明展开交流呢。当然啦，我们距离那样的时刻还有很远很远，但是如果暗物质是可见的，现代物理中最重要的问题之一就能得到解答。我们对于由暗物质组成的宇宙和万物——真的是万物——如何形成并运作，都将拥有一个前所未有的理解。这便是如果我们能看见暗物质的话，会发生的事。
03相关知识
暗物质是一种假定存在的物质，它被认为占宇宙中物质的接近85%。暗物质之所以被称为“暗物质”，是因为它貌似并不会和电磁场相互作用。也就是说，它不会吸收，反射或散发出电磁辐射（例如光），因此也难以被探测到。各式各样的天文物理观测——包括引力效应，目前被接受的引力理论并不能解释观测到的引力效应，除非存在其它无法被看见的物质——都暗示着暗物质的存在。因此，大部分专家认为暗物质在宇宙中大量存在，并且对于宇宙的结构以及演变有重要的影响。
暗物质存在的首要证据来自于对星系的计算。如果不是包含着大量的不可见物质的话，很多星系的行为都会有显著不同。一些星系根本就不会形成，而其他的星系也不会像现在这样移动。其他的证据还包括在引力透镜效应中的观测结果和宇宙微波背景，除此之外还有对于可观测宇宙当前结构的天文观测、星系的形成及其演变、星系碰撞中的质量位置以及星系团中星系的运动。
在标准宇宙学模型（ΛCDM模型）中，宇宙的质能总量包含5%的普通物质和能量、27%的暗物质和68%的一种被称作暗能量的能量。由此可知，暗物质组成了宇宙总质量的85%，而暗能量和暗物质组成了质能总量的95%。
来源天文在线
【“混沌初开”的水星世界】
「混沌初开」的水星世界
——我们能否发现地外生命？——
答案是这样的!
01
“混乱地形”是如何形成的？
水星上一种被称为“混乱地形”的景观可能已经释放了一直储存在地下的挥发性物质。
自从1974年“水手”10号探测器接近水星以来，行星科学家一直对一块特别的区域困惑，它是在一个巨大的陨石坑——卡洛里斯盆地的对面被发现的。在“水手”10号获得的图像中，这块土地看起来就像是一个由丘陵和不平整的地面组成的杂乱区域。科学家们把它称为“混乱地形”。
飞过水星时，首次捕捉到了”混乱地形”景色。
几十年来，关于这个”混乱地形”如何形成的，主要的观点是与造成大型卡洛里斯盆地的撞击有关。撞击产生的巨大的地震波可能对这块区域产生了共振，引起了大规模的地震，之后就形成了这样的地形。
但是一项新的研究提出了一个不同的看法。亚历克西斯·罗德里格斯（行星科学研究所）和他的同事认为，这可能是由于储存在地下的挥发性物质随着时间的推移挥发，而逐步变得混乱的。
“我们发现‘混乱地形’看起来像是它们遭受了重大的‘损失’，就像你可能有一座山，突然间，它的一半不见了，” 罗德里格斯解释道。“但它并不是沉入了地形之中：它只是‘消失’了。“
他补充说，鉴于水星是一个干燥的、没有空气的世界，这些物质无处可去——它们一定变成了气体，挥发掉了。
02
一个动荡不安的世界
美国宇航局的“信使号”航天器后来在2011年至2015年间绕行水星时，拍摄到了”混乱地形”的近景。
这项新研究是基于美国宇航局的“信使号”航天器所做的观测而开展的，该航天器在2011至2015年期间围绕水星运行，为我们呈现了有着空前详尽细节的水星地形图。这个探测器还确定了水星表面的化学构成，还在它的表面发现了许多挥发性元素，如：硫、氯和钾。
这些元素的存在使行星科学家们感到惊讶，他们认为，因为邻近太阳，水星形成时所带有的挥发性物质应该早就没有了。现在，新的研究表明，强挥发性物质层在水星表面下存在的时间可能远远超过我们的预期。
研究人员在陨石坑和喷射物射线中找到了支持他们说法的证据。计算”混乱地形”中存在的陨石坑数量，能推算出这个地形的年龄。研究人员推算出这个地形大概有19亿岁——至少比卡洛里斯盆地年轻20亿年。
此外，来自最近的火山口的喷射物射线在”混乱地形”的一些地区消失了。这表明直到最近，水星表面仍一直在释放气体和不断变化，罗德里格斯解释说。
研究小组还发现，“混乱地形”并不限于卡洛里斯盆地对面的区域。具有类似纹理的区域似乎与大型撞击无关，而且从两极到赤道都有分布。可能整个水星的地壳都有挥发性强的物质。
“这是一项迷人的研究，我认为这将刺激其他人进行更多相关的研究。”地球化学家大卫·布列威特（来自约翰霍普金斯大学应用物理实验室）说。
03
重新定义可居住性
那么，这些强挥发性物质层中有什么呢？罗德里格斯和他的团队考虑了几种可能性，其中之一包括水的混合。
“我们不是在谈论由水形成的冰（尽管它在某些时候可能是），而是可能包含在植物硅酸盐中的水形成的，或者说是水合盐（盐水）。”这并不意味着这里可能有充满水的湖泊或洞穴，这意味着水可能已经被困在矿物中了。
如果他的团队能够证明水星上存在水，即使是在矿物中，这也可能对可居住性的定义产生影响。“是否宜居和生命存在与否是两个不同的概念”他补充说，“我不认为生命已经出现在水星上，但益生元物质存在的可能性更大。”
同样的原则可能实用于系外行星，特别是围绕红矮星等寿命较长的恒星运行的小行星。“生命可能有机会出现，因为在这期间，行星系统是稳定的。”罗德里格斯说，“稳定的行星系统更有可能会产生生命，当然，这不能确定，但是它肯定能增加生命存在的可能性。”
“是的。” 布列威特反驳道，“但你知道的，水星没有大气。它在形成的时候就没有大气层。而且，在它的上面，似乎也不太可能存在那种有水和生命的地方。”
如果真的有的话，“比皮科伦坡”探测器会证明强挥发性矿物的存在。这个航天器将在2025年抵达水星（在下周飞过地球后）。“比皮科伦坡”号将携带能够勘测水星的仪器，而“信使”号无法做到这一点；并且，“比皮科伦坡”号会为新想法给出最后的证明。
来源：天文在线
「混沌初开」的水星世界
——我们能否发现地外生命？——
答案是这样的!
01
“混乱地形”是如何形成的？
水星上一种被称为“混乱地形”的景观可能已经释放了一直储存在地下的挥发性物质。
自从1974年“水手”10号探测器接近水星以来，行星科学家一直对一块特别的区域困惑，它是在一个巨大的陨石坑——卡洛里斯盆地的对面被发现的。在“水手”10号获得的图像中，这块土地看起来就像是一个由丘陵和不平整的地面组成的杂乱区域。科学家们把它称为“混乱地形”。
飞过水星时，首次捕捉到了”混乱地形”景色。
几十年来，关于这个”混乱地形”如何形成的，主要的观点是与造成大型卡洛里斯盆地的撞击有关。撞击产生的巨大的地震波可能对这块区域产生了共振，引起了大规模的地震，之后就形成了这样的地形。
但是一项新的研究提出了一个不同的看法。亚历克西斯·罗德里格斯（行星科学研究所）和他的同事认为，这可能是由于储存在地下的挥发性物质随着时间的推移挥发，而逐步变得混乱的。
“我们发现‘混乱地形’看起来像是它们遭受了重大的‘损失’，就像你可能有一座山，突然间，它的一半不见了，” 罗德里格斯解释道。“但它并不是沉入了地形之中：它只是‘消失’了。“
他补充说，鉴于水星是一个干燥的、没有空气的世界，这些物质无处可去——它们一定变成了气体，挥发掉了。
02
一个动荡不安的世界
美国宇航局的“信使号”航天器后来在2011年至2015年间绕行水星时，拍摄到了”混乱地形”的近景。
这项新研究是基于美国宇航局的“信使号”航天器所做的观测而开展的，该航天器在2011至2015年期间围绕水星运行，为我们呈现了有着空前详尽细节的水星地形图。这个探测器还确定了水星表面的化学构成，还在它的表面发现了许多挥发性元素，如：硫、氯和钾。
这些元素的存在使行星科学家们感到惊讶，他们认为，因为邻近太阳，水星形成时所带有的挥发性物质应该早就没有了。现在，新的研究表明，强挥发性物质层在水星表面下存在的时间可能远远超过我们的预期。
研究人员在陨石坑和喷射物射线中找到了支持他们说法的证据。计算”混乱地形”中存在的陨石坑数量，能推算出这个地形的年龄。研究人员推算出这个地形大概有19亿岁——至少比卡洛里斯盆地年轻20亿年。
此外，来自最近的火山口的喷射物射线在”混乱地形”的一些地区消失了。这表明直到最近，水星表面仍一直在释放气体和不断变化，罗德里格斯解释说。
研究小组还发现，“混乱地形”并不限于卡洛里斯盆地对面的区域。具有类似纹理的区域似乎与大型撞击无关，而且从两极到赤道都有分布。可能整个水星的地壳都有挥发性强的物质。
“这是一项迷人的研究，我认为这将刺激其他人进行更多相关的研究。”地球化学家大卫·布列威特（来自约翰霍普金斯大学应用物理实验室）说。
03
重新定义可居住性
那么，这些强挥发性物质层中有什么呢？罗德里格斯和他的团队考虑了几种可能性，其中之一包括水的混合。
“我们不是在谈论由水形成的冰（尽管它在某些时候可能是），而是可能包含在植物硅酸盐中的水形成的，或者说是水合盐（盐水）。”这并不意味着这里可能有充满水的湖泊或洞穴，这意味着水可能已经被困在矿物中了。
如果他的团队能够证明水星上存在水，即使是在矿物中，这也可能对可居住性的定义产生影响。“是否宜居和生命存在与否是两个不同的概念”他补充说，“我不认为生命已经出现在水星上，但益生元物质存在的可能性更大。”
同样的原则可能实用于系外行星，特别是围绕红矮星等寿命较长的恒星运行的小行星。“生命可能有机会出现，因为在这期间，行星系统是稳定的。”罗德里格斯说，“稳定的行星系统更有可能会产生生命，当然，这不能确定，但是它肯定能增加生命存在的可能性。”
“是的。” 布列威特反驳道，“但你知道的，水星没有大气。它在形成的时候就没有大气层。而且，在它的上面，似乎也不太可能存在那种有水和生命的地方。”
如果真的有的话，“比皮科伦坡”探测器会证明强挥发性矿物的存在。这个航天器将在2025年抵达水星（在下周飞过地球后）。“比皮科伦坡”号将携带能够勘测水星的仪器，而“信使”号无法做到这一点；并且，“比皮科伦坡”号会为新想法给出最后的证明。
来源：天文在线
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