“迟到20年”的发现: 月球竟在地球大气层中

  大范围包裹地球的地冕,阻挡了吹向地球的太阳风,防止远紫外辐射直接到达地面,保护了地球这颗湛蓝星球的水圈和生物圈。换而言之,这种带有磁场的类地行星的冕,为保护行星表面可能存在的生命环境和生命自身提供了支持。

  平劲松 中国科学院国家天文台研究员

  你能想到吗?也许月球一直在地球的“怀抱”中。

  在一项研究中,研究人员分析了1996年至1998年期间在日地第一拉格朗日点3次收集的地球大气散逸层数据,确认了地冕(地球大气的最外层)观测结果:地球的大气层一直延伸到约63万千米的高度,相当于100个地球半径。这就意味着,月球也被包裹在地球的大气层中。

  这一结论颠覆了以往人们对于地冕范围的认知:此前科学家估计地冕层约有9—10个地球半径高,月球距地球大气的最外层32—34万千米。

  2020年以来,针对新一轮太阳活动峰年的到来,该研究团队还持续监测了太阳风及其对地冕的冲击作用。

  “对大范围地冕的发现,进一步拓展了人类对行星大气构成和存在的认知,也拓展了对中心恒星与行星(如太阳与地球)大气相互作用的认知。”中国科学院国家天文台研究员平劲松向科技日报记者表示。

  超乎想象 地冕高度可达100个地球半径

  地球表面包围着的大气被称为大气层,从内到外分别为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。作为散逸层的一部分,地冕位于地球大气的最外层,一直延伸到行星际空间。

  “该研究团队近年的空间观测发现,地冕层的高度最远可以延伸到100个地球半径,连月亮也不能置身其外。”平劲松指出,这一研究结论的关键依据,是美国国家航空航天局(NASA)和欧洲航天局(ESA)联合研制的太阳和日光层天文台SOHO,搭载的太阳风各向异性探测器SWAN载荷记录了太阳风和地冕氢气的互动数据,发现在距离地表63万千米的高度,依然存在太阳风与地球等离子体的相互作用。

  他介绍道,地冕层主要散射来自太阳的远紫外线,自身还会发出微弱的紫外光线,但是同太阳辐射相比,地冕层发出的辐射微乎其微。地冕层的形状看起来有点像飞临太阳附近的彗星尾巴。

  从构成成分上看,地冕层与地球大气其他层很不一样。例如,地冕层是以氢、氦原子和离子为主要成分的低密度气晕,而1000千米高度的地球大气层,主要由氮、氧、二氧化碳和水等分子,以及离子组成。此外,在地球下部大气和冕层之间,还存在等离子体层过渡带。

  “大范围包裹地球的地冕,阻挡了吹向地球的太阳风,防止远紫外辐射直接到达地面,保护了地球这颗湛蓝星球的水圈和生物圈。换而言之,这种带有磁场的类地行星的冕,为保护行星表面可能存在的生命环境和生命自身提供了支持。”平劲松说。

  值得一提的是,对大范围地冕的发现意义重大,更为行星科学增加了新的研究内容。“这项发现向科学家提出了全新的有待探索的疑问。例如,在行星从星子聚集坍缩成行星进而演化的过程中,星冕从何时产生、如何稳定存在?又如,类地行星的冕和气体行星的冕,在成分、演化上有何异同?”平劲松说。

  与恒星冕迥异 地冕“寿命”仅几十天

  不仅地球有冕层,太阳系中的金星、火星、水星和木星都有自己的行星冕。太阳作为一颗恒星也有自己的恒星冕,即人们熟知的日冕。

  行星冕与恒星冕的区别很大。平劲松解释道,恒星,特别是如太阳这样年轻的恒星,在其最外层都存在一层比较厚的、很稀薄、密度极低的大气分层,这就是恒星冕。恒星冕的厚度可达几百万千米以上,温度可达几百万摄氏度或更高,能够完全电离其中的氢、氦原子,形成等离子体。恒星冕中主要是质子、高度电离的离子和高速的自由电子。这些带电粒子运动速度极快,以致不断有带电的粒子挣脱中心恒星的引力束缚射向外围,形成恒星风。恒星冕中的气体源源不断地产生于底部的光球层,维持了恒星冕自身的存在。

  “而行星冕中的离子会与恒星风质子进行电荷交换,导致其‘寿命’大约只有几十天,这也使得行星冕的大小范围受到限制。”平劲松强调。

  由于上述区别,从天文观测角度,行星冕更难于被观察到,恒星冕的观测则更加容易。平劲松称,恒星冕不仅在光学波段有辐射,在射电波段也存在暴发辐射,因而可以在多个电磁波频段被人类观测到。不过,行星冕也并非神秘到不为世人所见,科学家们也曾利用多种探测器,一睹了行星冕的“芳容”。

  “屏蔽”紫外波段 地冕加大天文观测难度

  地冕吸收了来自宇宙空间天体的紫外辐射,阻挡了科学家从地面或从行星空间利用电磁波的紫外、特别是中远紫外波段,去观测宇宙星辰的机会。

  于是科学家另辟蹊径。“在这些波段,科学家只能借助飞行在地冕中高层或在其之外的紫外望远镜,如设置在日地系统的拉格朗日平动点,来规避地冕对紫外波段的吸收干扰,开展天文观测。”平劲松表示。

  在人类探测地外生命的历程中,一项重要的任务就是寻找“第二个地球”。

  通常在光学波段,天文学家是通过系外行星遮挡比其大的中心恒星的光度变化,来搜寻适宜人类居住的天体。平劲松介绍:“因为地冕的存在,科学家会在系外行星遮挡中心恒星时,在紫外波段监测与氢、氦原子密切关联的特定波长的紫外电磁波辐射吸收,来判定地冕的存在和尺寸,进而推定系外行星被保护的状况和其上存在生命的概率。”

  除了紫外波段和光学波段,利用地冕以及类地行星冕能够辐射数千米到数十米波长的无线电电磁暴发信号特性,科学家可以借助非常灵敏的地面无线电装置,通过搜寻、监测系外行星在这个波段的电磁波辐射,来寻找更多的系外类地行星候选天体。

  尽管地冕的存在给天文观测造成了一定的阻碍,但幸运的是,地冕为人类观测其自身留下了一扇窗。

  “它们会吸收太阳远紫外波段氢和氦的电磁波辐射,受到辐射激发的氢、氦原子和离子会发出微弱的紫外辐射,从而可以被远离地球的探测器看见。”平劲松说。

  此次研究的地冕数据,就是来自于1995年发射升空的SOHO搭载的太阳风各向异性探测器SWAN。该探测器绕太阳公转并对太阳展开研究。此外,它还能测量来自地冕的光线。令人惊讶的是,这批数据是SOHO于1996年至1998年间获取。因而,这项最新研究发现被戏称“迟到了二十年”。

  我国嫦娥三号月球探测器于2013年底发射升空并成功降落至月球正面之后,也曾“看到”过地冕,并证实了介于电离层和磁层之间的地球“等离子体层”的存在。嫦娥三号携带了观测地球外层大气等离子体层的紫外望远镜,监测到了地冕随着时间变化的“倩影”。

  来源:科技日报

【首届深圳成都象棋职业擂台赛

郑惟桐击败黄海林成功守擂】

10月3日,首届深圳成都象棋职业擂台赛今天继续在成都进行,郑惟桐击败黄海林成功守擂。本次比赛由深圳市文化广电旅游体育局、成都市体育局联手主办,罗湖区文化广电旅游体育局、深圳棋院、成都棋院、深圳市象棋协会、成都市棋类运动协会承办。
  去年9月份开始擂台赛,成都队前锋尽墨,擂主郑惟桐被迫出山,此番擂台赛,面对深圳队五大金刚的挑战,倘若郑惟桐一战五实现“一杆清”,将创造“一个人扛着一支队伍在奔跑”擂台赛的神话。昨日之战,放倒宁夏王刘明,值得一提的时候,两人在全运会上两次交手,也是少侠占优。
  上午10点,比赛开始,老将黄海林披挂上阵,黄海林服役于广东队多年,最近转会深圳,曾经的四小龙之一,实力依然具备。
  两人开局兔起鹳落,在仙人指路对卒底炮的变化中,都没有造次弄险,四平八稳,滴水不漏。马炮局中,郑惟桐没有占到便宜,和势渐浓。两人双马双炮咬合严谨,攻彼顾我,无罅隙可资利用,郑惟桐边卒趟水过河,但微弱无力,无法形成助攻,大交换之后,互消一兵,黄海林积极进取,消除边卒,交换成炮双兵对炮仕相全,净多双兵,郑惟桐一炮换卒,炮二路卒官和。换先再战,黑虽然中炮镇头,但双车不动亏损不少,红大子视野开阔,大子活动灵活,接连走出先手,黄海林盘面旋即陷入全面被动挨打,踩双丢子,黑速败。
  郑惟桐连下两城,成功守擂,接下来他将面临更加严苛的考验。目前深圳队尚余包括守擂主将许银川在内三人。(记者 康沙 图片 成都棋院)

【北京体彩9月主题活动聚光添“彩”】

白露至,渐微凉,蒙蒙秋雨早早地给北京染上了丝丝凉意。但凉爽的天气也挡不住北京体彩一系列责任主题品牌活动的持续火热。从千人飞镖大赛,到万人汇聚公益之光,北京体彩9月份开展的活动携光而来,轮番上阵,为公益体彩事业聚光添“彩”,尽显公益之美。

“同公益 共闪耀”凝聚公益之光

超过80场活动,覆盖20个商业写字楼,共吸引2万余人参与,引发超10万爱心人士关注——这就是北京体彩“同公益 共闪耀”主题活动前两期的盛况。

北京体彩“同公益 共闪耀”主题活动于2021年8月开启,计划持续到10月份为止,全面覆盖中关村、上地、CBD、望京、三元桥、亚奥等北京市五环内核心商圈,计划举办480场。活动采用线上体彩公益知识竞答与线下抽奖相结合的形式,围绕“全民健身”“奥运争光”等关键词现场开展互动,同时设置中国体育彩票形象展示、中国体彩公益知识竞答、即开型彩票展示等环节,汇聚公益爱心力量,传递公益之光。

目前,第三期的活动地点已公布,活动将在上地的亿城国际中心、万霖大厦、华控大厦、汇众大厦,西二旗商圈、高新科技园区的中关村壹号,西三环的时代网络大厦、嘉友国际大厦,中关村五道口的长城电脑大厦,东城区的北京蓝宝商务大厦,望京的望京中心、恒电大厦,长安街西延线的石景山万达等15个场所同时开启。现场还将有体彩吉祥物乐小星定制纪念品以及其他精美礼品相送,让参与者在感知公益的同时,还可以获得一份小礼物。

点亮“京彩”公益路为全民健身添彩

9月初,北京体彩还有一个精彩的主题活动同期进行中,那就是“点亮‘京彩’公益路”主题线上活动。

作为全民健身事业的推动者、健康中国的支持者,北京体彩“点亮‘京彩’公益路”主题线上活动以特色体彩实体店和冰雪运动场馆为依托,利用线上打卡、趣味知识问答游戏等方式,为广大市民朋友带来了具知识性、趣味性、互动性为一体的线上活动体验,同时也为宣传全民健身助力添“彩”。

活动于8月25日启动,至9月中旬结束。参与者可在微信搜索“北京体彩中心”进入小程序参加活动,每日登陆可有3次前进机会,微信步数超过5000步可再获得3次机会。前进的途中,可点亮相应特色体彩实体店和冰雪运动场馆,还可以阅读冰雪运动知识卡片,参与有奖趣味问答,收集体彩吉祥物拼图。同时,如果参与者线下亲临线上游戏中的指定打卡地,并上传合影照片,将获得点亮任意一个站点的权利。

根据打卡站点点亮个数以及抽奖结果,参与者还有机会获得由北京体彩中心送出的包括特色玩偶、充电宝等精美好礼,也为自己的生活添点“彩”。

千人参与的“北京飞镖大赛”不负众望

疫情之下,助力全民健身运动,增强国民体质,一直是北京体彩的着力点。这不,千人参与的2021年中国体育彩票杯·北京飞镖大赛,携着超大场面,超高人气,火热来袭!

2021年中国体育彩票杯·北京飞镖大赛设置了总价值超30万元的奖励,重点鼓励和支持参赛的广大市民朋友,为体彩实体店锁定老客户,拓展新用户,增加体彩实体店活力与人气的同时,让更多人了解体育彩票,从而不断扩大购彩者群体。

截至目前,飞镖大赛开赛已近一个月,全市共有近千人参与赛事,累计达到4000人次。作为赛事奖励,已发出30800元的体彩顶呱刮彩票。在赛事第一阶段,除了参赛选手外,也吸引了不少市民朋友前来观战,活动现场常常是人流如潮。看上去简单易上手的飞镖,真正拿到手后才发现,看似简单的动作背后,需要良好的心理素质和娴熟的投掷技巧,让人倍感新鲜好玩。

也因此,本届大赛极大程度地点燃了广大市民朋友的参与热情,为众人增添了不少新鲜体验和惊喜。在推动全民健身运动的路上,北京体彩再次不负众望。目前,2021年中国体育彩票杯·北京飞镖大赛仍在进行中,北京体彩从今日起在北京全市范围内招募新一批体彩销售实体店作为赛事举办场地,努力让更多人感受飞镖高手“例无虚发”的快乐。

秋已致,天转凉,请君勿忘添衣裳,也请君别忘健个身,捧个场,来北京体彩的活动主场看一看。让我们一起为公益事业增光,为健身事业添彩。毕竟再微弱的星光汇聚到一起,也能成为耀眼的光芒。


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