太阳的历史埋藏在月球的外壳中

40亿年前,当太阳还是个婴儿的时候,它经历了强烈的辐射爆发,喷涌出灼热的高能云和粒子穿过太阳系。这些生长的痛苦通过激发化学反应帮助早期地球上的生命播种,使地球保持温暖和湿润。然而,这些太阳暴怒也可能通过剥离大气和击打营养化学物质来阻止生命在其他星球上出现。

这些原始的爆发对其他世界有多大的破坏性,将取决于小太阳绕轴旋转的速度。太阳转得越快,破坏宜居条件的速度就越快。

然而,美国宇航局戈达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)的天体物理学家认为,这一太阳历史的关键部分却困扰着科学家。戈达德航天飞行中心研究了太空天气、太阳活动的变化以及太空中其他辐射条件如何与行星和卫星表面相互作用。

现在,科学家意识到,到2024年,美国宇航局将派宇航员到月球上,月球上有太阳古老神秘的线索,这对理解生命的发展至关重要。

我们不知道太阳在最初的十亿年里是什么样子的,它非常重要,因为它很可能改变了金星大气层的演化过程和它失去水分的速度。它可能也改变了火星失去大气层的速度,也改变了地球的大气化学性质。

通过对阿波罗时代的月球样品和地球上发现的月球陨石的分析,这个问题也揭示了这一点。几十年来,这一问题一直困扰着科学家,并对月球形成的主要理论提出了挑战。

理论认为,当大约45亿年前一颗火星大小的物体撞击地球时,我们的天然卫星就形成了。这次撞击的力量使物质喷涌到轨道上,并在那里凝聚成月球。地球和月球可能是由类似的物质形成的,所以问题是,为什么月球在这些元素中被耗尽了?

科学家模拟了太阳活动对钠和钾含量的影响,这些钠和钾要么被传送到月球表面,要么被太阳的带电粒子流(称为太阳风)击落,要么被日冕物质抛射的强大爆发击落。

科学家整合了恒星的旋转速率和其耀斑活动之间的数学关系。这一发现是由研究了美国宇航局开普勒太空望远镜发现的数千颗恒星的活动的科学家得出的。他们发现,恒星旋转得越快,其喷射就越猛烈。当你了解到其他恒星和行星,特别是像我们太阳这样的恒星时,你开始对太阳是如何随时间演化的有一个更大的了解。

计算机模拟表明,早期太阳的旋转速度比50%的小恒星慢。根据估计,在最初的十亿年内,太阳至少花了9到10天完成一次自转。

早期太阳的自转速率是影响地球上生命的部分原因。但对于金星和火星来说,这两颗类似于地球的岩石行星可能已经排除了它的存在。(水星,离太阳最近的岩石行星,从来没有机会。)

早期地球的大气层曾经与我们今天发现的氧气主导的大气层大不相同。当地球在46亿年前形成时,一层薄薄的氢和氦包裹着我们融化的星球。但是,在2亿年内,来自年轻太阳的爆发将原始的薄雾冲走。

随着地壳的凝固,火山逐渐咳出一个新的大气层,使空气中充满了二氧化碳、水和氮。在接下来的十亿年里,最早的细菌生活消耗了二氧化碳,作为交换,将甲烷和氧气释放到大气中。地球还产生了磁场,它有助于保护地球免受太阳的伤害,使我们的大气层转变成我们今天呼吸的富含氧和氮的空气。

如果我们的太阳是一个快速旋转的恒星,它会爆发出比历史上任何一次都强10倍的超级耀斑,一天至少10次。即使地球的磁场也不足以保护它。太阳的爆炸会摧毁大气,使气压降低到地球无法保留液态水的程度,这可能是一个更恶劣的环境。

幸运是太阳以一种理想的速度旋转着,地球在早期的恒星下蓬勃发展。金星和火星并不那么幸运。金星曾经被海水覆盖,可能是适合居住的。但是由于许多因素,包括太阳活动和缺乏内部产生的磁场,金星失去了它的氢——水的一个重要组成部分。据估计,其海洋在最初6亿年内蒸发。金星大气层中的二氧化碳越来越厚,这是一种很难被吹走的重分子。这些力量导致温室效应失控,使得金星温度保持在462℃,对已知生命来说太高了。

火星离太阳比地球远,似乎更安全,不受恒星爆发的影响。然而,它的保护比地球少。部分原因是由于这颗红色行星的弱磁场和低重力,早期的太阳逐渐能够吹走它的空气和水。大约37亿年前,火星大气变得更加稀薄,液态水立即蒸发到太空中。(今天少量的水仍然存在于火星上,冻结在极冠和土壤中。)

在影响了内行星上生命的进程之后,老化的太阳逐渐放慢了它的速度,并继续迅速旋转。今天,它每27天旋转一次,比它幼年时慢了三倍。虽然太阳偶尔仍有剧烈的爆发,但旋转速度越慢,其活动性就越弱。

探索月球,见证太阳系的演化,了解早期的太阳。月球最终成为一个非常有用的校准器和进入过去的窗口的原因是它没有烦人的大气层,也没有板块构造重新出现在地壳上。因此,如果太阳粒子或其他物体撞击到月球上,月球的土壤就会证明这一点。

阿波罗样本和月球陨石是探测早期太阳系的一个起点,但它们只是一个巨大而神秘的谜团中的小碎片。这些样品来自月球赤道附近的一个小区域,科学家无法完全确定陨石来自月球上的什么地方,这使得很难将它们置于地质环境中。

Image: ©NASA's Goddard Space Flight Center

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p1[米妮开心]是瞎搞出来的锁屏但是发现效果真的还⑧错呀!追星女孩做梦的快乐哈哈哈哈
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(早上起来看到四川又发生地震了,希望都平平安安❤)

饭圈疑惑之这世界为什么总有人奇奇怪怪?
另外其实以前我是一个,怎么硕呢(giao一下),就比较在乎别人看法的人。自从开始追星,见识了各种澎拜善意与汹涌恶意(对我爱豆不是对我的)之后就发现,原来这个世界就是这样,喜欢你的人无论如何也喜欢你,不喜欢的千方百计都能抹黑你。所以说,活得随性一点,敏感度低一点,真的能开心一些。
也算是我爱豆带给我的成长吧。


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