【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
#火星可以看做死亡了的地球吗#
从行星演化的角度来看，火星实际上是早夭的地球。
一、形成
无论是火星还是地球，它们形成的原因和过程都是很相似的：大约50亿年前左右，太阳系中只有一团炽热的星云物质（也有理论说是冷的星云物质，我们不考虑这些争议，只讨论大致的行星演化过程），这团物质中的绝大部分物质（比如氢元素）都来自一团星际云，另外一些重元素则来自于上一代恒星爆炸后抛飞出来，它们构成了原始的太阳星云。在星云形成之后，它开始绕着中心旋转，其中99%的物质都汇聚在中央并点燃核聚变（因为中央处温度和压力极大）形成了太阳，剩下的1%的物质围绕着太阳运动，这些物质就是整个太阳系内所有大小行星的起源。
在这些物质围绕太阳运动的过程中，会冷却凝聚行星小的固体物质，一般被称为星子。太阳释放的光和热对星子造成了分选：离太阳近，温度高，离太阳远温度低，所以在离太阳近的地方保存的都是耐高温的含铁量高的星子，远一点的地方则是不那么耐高温的石质星子，再远一点就是那些完全不耐热的水、冰、气态星子。
太阳系形成时，由于太阳热量对星子造成的分选，随后，星云物质们开始冷却形成液态小颗粒，液态小颗粒又继续冷却形成固态小颗粒，固态小颗粒继续碰撞，就好像贪食蛇那样，大的吃小的，越长越大，变成无数颗小行星。小行星们继续碰撞，于是就变成了八大行星。也正是这样，我们的太阳系的八大行星基本上都是沿着相同的轨道面围绕太阳运动，而且离太阳近的地方是水、金、地、火四颗岩石行星，离太阳远的地方是木、土、天、海四颗气态行星，而且它们的密度大体上是逐渐降低的。
所以，实际上从这个角度来看，火星和地球的形成过程是没有什么差别的。但是它们的命运实际上是由出生地决定的：地球靠太阳更近，因而含铁物质更多，岩质物质也更多，火星因为远离太阳，铁质物质少，岩质物质也少，同时又因为邻近木星，木星的大引力可能阻挡了火星吸收更多岩质物质，因而火星要比地球小很多。
二、演变
岩质行星在形成最初，如果体积大到一定程度以后，最开始基本上都是岩浆球的状态。这有多个方面的原因：
一方面是因为岩质行星形成于无数小行星的撞击，撞击的动能转化为热能，让岩质行星表面熔融，变成岩浆；
一方面是因为在岩质行星表面熔融后，液态岩浆因为受到重力的作用，重的元素下沉，轻的元素上升，重元素下沉时候重力势能也会转化为热能；
另一方面是小行星都含有微量放射性元素，放射性元素的衰变会释放热量，这些热量无法让单个的小行星熔融，但是当它们都汇聚在一颗较大的行星上之后，会在这颗行星内部源源不断地释放热量，维持行星的内部的高温；
所以，在形成之初，地球、火星（甚至金星和水星也一样），都是一个岩浆球（或者至少半熔融状态）。
太阳系诞生之初，四颗岩石行星可能都是这种岩浆球状态，但是由于宇宙背景温度是-270℃左右，所以按照我们的常识（其实是热力学第二定律），炽热的岩浆球马上就会降温。而又按照常识，这个岩浆球的表面就会首先降温，越往深处降温越慢。随着这种降温，于是岩浆球就自然形成了圈层结构：地壳、地幔、地核（火壳、火幔、火核？）
（补充：地球上的降温，是热传递和热对流，比如一杯热水通过空气传递热量，但是宇宙空间内的降温主要是热辐射式的降温，因为宇宙空间内是真空状态，气体极为稀少，因此主要以辐射电磁波的形式向外传递热量，但是这种降温方式效率比较低，所以地球才能在数十亿年后地核内依然保持火热）
当形成圈层结构之后，由于星球自转速率与内核自转速率的不一致，这种自转速率之差就导致内核就像是一个发电机的转子一样，而地幔（火幔）则就类似于转子外层的线圈一样，这就形成了一个巨大的行星发电机。电生磁，这个我们在初高中物理就学得到，我们甚至能利用右手螺旋定则来大致判定磁场方向——就这样，在地球和火星外部就形成了一个巨大的行星磁场，这个磁场能够起到偏转太阳带电离子的作用，就好像是一个大大的护盾，护住了初生的地球和火星。
行星磁场能保护行星表面生物不被太阳风破坏，让我们的视线回到星球表面。在形成了圈层结构之后，行星表层的温度已经降到足够低，这时候大规模的降雨将雨水汇聚在地表，形成了最早的海洋——桥豆麻袋！雨水怎么就突然出现了？？？？
这些雨水的来源很简单：岩浆！
在现在的火星和木星之间，有一个小行星带，这里的小行星都是从太阳系形成开始就一直存在的老物件了，它们的年龄可能跟地球、火星的年龄一般大，但可能由于木星引力的干扰，导致这些小行星一直没能形成一个大的行星，于是它们留到了现在，地球上绝大部分掉落的陨石就来自于小行星带，它们是我们研究太阳系往事的窗口。早就有地质学家们对掉落的陨石的化学成分进行了分析，在分析后发现，这些陨石中或多或少都含有一些水分，少的1%，多的10%以上，这些说明水在整个太阳系是广泛存在的，它们以化合物、结晶水等形式存在于小行星中。
那么问题来了，当这些小行星碰撞到一起形成了大的行星后，水去了哪里呢？它们都去了岩浆里。一旦岩浆球开始冷却，岩浆中的水分将会以水蒸气的形式存在于空气中，等到行星表面降温后，水蒸气凝结，水分下降，于是就形成了原始的海洋。此外，在行星的岩石外壳形成之后，也会有大规模的火山喷发，这些火山喷发也会源源不断将岩浆中的水分带到地表。
另外，随着岩浆喷发，一起被喷出来的还有诸如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳等多种气体，这些气体与水蒸气一起构成了原始行星的大气。所以在这一阶段，地球和火星其实也都没什么差别。
火山喷发出来的气体就是早期大气的来源，随后，到了大约42~37亿年前，整个太阳系中发生了一次大规模的小行星碰撞事件，几乎所有的岩质行星都被许多小行星撞击，在行星表面撞出了许多陨石坑，这就是我们现在在月球、火星、金星、水星等星球上都能看到密密麻麻的陨石坑的原因。在地球上其实也有，只不过地球还是“活”着的，数十亿年来的风雨的冲刷，让这些陨石坑已经不见踪迹了。
在水星、金星和月球上都还能看到来自数十亿年前小行星撞击的痕迹，在这一期间火星与地球的发展其实是很类似的，在地表形成了大量的河谷、河网、峡谷、湖泊，这些流水地貌与地球上的水流地貌非常相似，有科学家就曾经专门通过对比火星和地球流水地貌的规模和特征，从而推断火星上这些河流中的水源、水流量等等信息，有人甚至推测，曾经火星上某些河流的水流量可能是地球上亚马逊河水流量的10倍。在这些水流的作用下，火星表面不少地方还发育了非常多的沉积岩，这一点也与地表类似。我们近年来发射到火星上的探测器也都观察到了这些特征。
有水的火星可能长这个样子，火星上的河口三角洲，此外，如果考虑到地球上38~35亿年前左右就已经演化出现了原始的生命，因此我们甚至可以推测，很可能在火星上也有可能已经有原始的藻类生命演化了出来。
但是好景不长，火星很快就夭折了。
三、早夭的火星
正如前文所说，地球和火星的命运，其实是由它们出生位置决定的（真·投胎决定论！）。
由于出生位置的不利，导致了火星个头小，因而其引力也比较小，无法保持住其本身的大气，所以火星表面的气体实际上是持续不断地向外逸散到宇宙中。就好像是一个漏气的气球，要是火星内部岩浆还能持续向外排水排气，那么还能维持下去，但是可惜的是火星的内核也很快就凉凉了。
这也可能是由于火星个头小的原因，导致火星热量散失比地球快很多，也可能是由于火星形成时候构成火星的金属物质比较少，这导致了放射性元素比地球少，因此内部产热量也比地球少很多，所以火星快速冷却了下来。可能从37亿年前开始，火星内核就已经开始降温，到了35亿年左右，火星内核的大部分已经凝固，到了30亿年前左右，火星内核绝大部分都凉透，只剩下局部岩浆还处于冷却中了。火星上火山活动和地表水的分布时限一一对应 。
凉下来的内核再也无法通过旋转产生星球级别的磁场，也无法通过火山喷发为火星地表带来水蒸气，于是火星上的水分和气体持续性减少，缺乏了磁场保护的火星也变得环境恶劣起来，处于演化早期的生命们要么寻找地下深处有水的地方潜伏，要么干脆就灭绝了。
到了这时候，火星上的所有演化历程就一下子停滞了下来：
没有了水，意味着改造火星表面最大的动力已经消失了，火星的地貌也就停留在了被小行星轰炸的样子。
稀疏而干燥的大气，让火星表面的风都吹的有气无力，即使是经过30多亿年的改造，也只是在局部地区改造出了少量风蚀地貌，这与中国新疆的雅丹地貌成因一模一样，都是由风吹沙粒，不断刮削岩层所形成。
火星地表的雅丹地貌，没有水、大气和磁场的保护，火星上的生命也没有机会演化成多样化的动植物来，而地球上的动植物也是改造地表地貌的一大动力。
早夭的火星上，因为演化的停滞，几乎保留了它35亿年前的样貌，成为一个我们研究太阳系早期行星演化的良好样本。
而也正是因为火星上有过水和大气，也让火星变成了我们寻找外星生命的一个良好场所——我对于寻找到火星生命或者是生命证据非常看好。这实际上对于研究生命起源和演化也非常有意义，一方面能够证明我们如今的生命从无机物通过化学方式演化出来的理论，一方面也能证明在宇宙中可能生命是非常普遍的。
另外，正如我前文所说，水都来自于岩浆，所以我对于火星上存在水这件事情毫无质疑，火星南极的水和NASA凤凰号探测器在土壤中发现的水冰都说明了这一点。
四、“活“地球
相比于火星，地球真的运气很好，合适的离太阳距离，合适的大小，使得地球降温慢，气体也不容易逸散。
降温慢的结果就是让地球处于不断的活动中。地核处不断加热地幔，让地幔因为受热不均匀而产生热对流，就很像我们吃火锅的时候，直接被火焰加热的火锅汤不断翻滚的场面，地表的板块就好像火锅上面的白菜帮子，被翻涌的火锅汤带动着不断移动，也因此而碰撞，这就是地表板块运动的原理。地球上的板块运动，塑造了地表高耸的山脉与高原——这种在岩浆推动下的运动，地质学上将其称为内动力地质作用。
内动力地质作用的动力来自于内部岩浆的热对流，而在地表，由于太阳的加热，地表受热不均，于是形成了风霜雨雪，尤其是其中的风和雨水，不断冲刷着地表，将那些高耸的山脉不断风化剥蚀，并带走碎裂的岩石碎屑，将这些岩石碎屑带到海洋、平原、盆地这些低洼的地方——这种来自于太阳动力的地质作用，我们称之为外动力地质作用。
外动力地质作用的能量来自于阳光，另外，在地球磁场、浓密的大气保护下，地球上演化出来的生命得以有一段长达38亿年的演化历程，演化出如今地球上各种各样的生命类型来。这些生命在地表扎根、钻洞，或者是建造各式建筑，将地表改造的生机勃勃。
来自内、外动力地质作用和生物的改造，让整个地球的地表地貌不断变化，几乎每一百万年都会更新一个新的面貌，让地球看起来如同活着的一般。
以上，就是火星和地球这两兄弟的故事了。
从行星演化的角度来看，火星实际上是早夭的地球。
一、形成
无论是火星还是地球，它们形成的原因和过程都是很相似的：大约50亿年前左右，太阳系中只有一团炽热的星云物质（也有理论说是冷的星云物质，我们不考虑这些争议，只讨论大致的行星演化过程），这团物质中的绝大部分物质（比如氢元素）都来自一团星际云，另外一些重元素则来自于上一代恒星爆炸后抛飞出来，它们构成了原始的太阳星云。在星云形成之后，它开始绕着中心旋转，其中99%的物质都汇聚在中央并点燃核聚变（因为中央处温度和压力极大）形成了太阳，剩下的1%的物质围绕着太阳运动，这些物质就是整个太阳系内所有大小行星的起源。
在这些物质围绕太阳运动的过程中，会冷却凝聚行星小的固体物质，一般被称为星子。太阳释放的光和热对星子造成了分选：离太阳近，温度高，离太阳远温度低，所以在离太阳近的地方保存的都是耐高温的含铁量高的星子，远一点的地方则是不那么耐高温的石质星子，再远一点就是那些完全不耐热的水、冰、气态星子。
太阳系形成时，由于太阳热量对星子造成的分选，随后，星云物质们开始冷却形成液态小颗粒，液态小颗粒又继续冷却形成固态小颗粒，固态小颗粒继续碰撞，就好像贪食蛇那样，大的吃小的，越长越大，变成无数颗小行星。小行星们继续碰撞，于是就变成了八大行星。也正是这样，我们的太阳系的八大行星基本上都是沿着相同的轨道面围绕太阳运动，而且离太阳近的地方是水、金、地、火四颗岩石行星，离太阳远的地方是木、土、天、海四颗气态行星，而且它们的密度大体上是逐渐降低的。
所以，实际上从这个角度来看，火星和地球的形成过程是没有什么差别的。但是它们的命运实际上是由出生地决定的：地球靠太阳更近，因而含铁物质更多，岩质物质也更多，火星因为远离太阳，铁质物质少，岩质物质也少，同时又因为邻近木星，木星的大引力可能阻挡了火星吸收更多岩质物质，因而火星要比地球小很多。
二、演变
岩质行星在形成最初，如果体积大到一定程度以后，最开始基本上都是岩浆球的状态。这有多个方面的原因：
一方面是因为岩质行星形成于无数小行星的撞击，撞击的动能转化为热能，让岩质行星表面熔融，变成岩浆；
一方面是因为在岩质行星表面熔融后，液态岩浆因为受到重力的作用，重的元素下沉，轻的元素上升，重元素下沉时候重力势能也会转化为热能；
另一方面是小行星都含有微量放射性元素，放射性元素的衰变会释放热量，这些热量无法让单个的小行星熔融，但是当它们都汇聚在一颗较大的行星上之后，会在这颗行星内部源源不断地释放热量，维持行星的内部的高温；
所以，在形成之初，地球、火星（甚至金星和水星也一样），都是一个岩浆球（或者至少半熔融状态）。
太阳系诞生之初，四颗岩石行星可能都是这种岩浆球状态，但是由于宇宙背景温度是-270℃左右，所以按照我们的常识（其实是热力学第二定律），炽热的岩浆球马上就会降温。而又按照常识，这个岩浆球的表面就会首先降温，越往深处降温越慢。随着这种降温，于是岩浆球就自然形成了圈层结构：地壳、地幔、地核（火壳、火幔、火核？）
（补充：地球上的降温，是热传递和热对流，比如一杯热水通过空气传递热量，但是宇宙空间内的降温主要是热辐射式的降温，因为宇宙空间内是真空状态，气体极为稀少，因此主要以辐射电磁波的形式向外传递热量，但是这种降温方式效率比较低，所以地球才能在数十亿年后地核内依然保持火热）
当形成圈层结构之后，由于星球自转速率与内核自转速率的不一致，这种自转速率之差就导致内核就像是一个发电机的转子一样，而地幔（火幔）则就类似于转子外层的线圈一样，这就形成了一个巨大的行星发电机。电生磁，这个我们在初高中物理就学得到，我们甚至能利用右手螺旋定则来大致判定磁场方向——就这样，在地球和火星外部就形成了一个巨大的行星磁场，这个磁场能够起到偏转太阳带电离子的作用，就好像是一个大大的护盾，护住了初生的地球和火星。
行星磁场能保护行星表面生物不被太阳风破坏，让我们的视线回到星球表面。在形成了圈层结构之后，行星表层的温度已经降到足够低，这时候大规模的降雨将雨水汇聚在地表，形成了最早的海洋——桥豆麻袋！雨水怎么就突然出现了？？？？
这些雨水的来源很简单：岩浆！
在现在的火星和木星之间，有一个小行星带，这里的小行星都是从太阳系形成开始就一直存在的老物件了，它们的年龄可能跟地球、火星的年龄一般大，但可能由于木星引力的干扰，导致这些小行星一直没能形成一个大的行星，于是它们留到了现在，地球上绝大部分掉落的陨石就来自于小行星带，它们是我们研究太阳系往事的窗口。早就有地质学家们对掉落的陨石的化学成分进行了分析，在分析后发现，这些陨石中或多或少都含有一些水分，少的1%，多的10%以上，这些说明水在整个太阳系是广泛存在的，它们以化合物、结晶水等形式存在于小行星中。
那么问题来了，当这些小行星碰撞到一起形成了大的行星后，水去了哪里呢？它们都去了岩浆里。一旦岩浆球开始冷却，岩浆中的水分将会以水蒸气的形式存在于空气中，等到行星表面降温后，水蒸气凝结，水分下降，于是就形成了原始的海洋。此外，在行星的岩石外壳形成之后，也会有大规模的火山喷发，这些火山喷发也会源源不断将岩浆中的水分带到地表。
另外，随着岩浆喷发，一起被喷出来的还有诸如二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、一氧化碳等多种气体，这些气体与水蒸气一起构成了原始行星的大气。所以在这一阶段，地球和火星其实也都没什么差别。
火山喷发出来的气体就是早期大气的来源，随后，到了大约42~37亿年前，整个太阳系中发生了一次大规模的小行星碰撞事件，几乎所有的岩质行星都被许多小行星撞击，在行星表面撞出了许多陨石坑，这就是我们现在在月球、火星、金星、水星等星球上都能看到密密麻麻的陨石坑的原因。在地球上其实也有，只不过地球还是“活”着的，数十亿年来的风雨的冲刷，让这些陨石坑已经不见踪迹了。
在水星、金星和月球上都还能看到来自数十亿年前小行星撞击的痕迹，在这一期间火星与地球的发展其实是很类似的，在地表形成了大量的河谷、河网、峡谷、湖泊，这些流水地貌与地球上的水流地貌非常相似，有科学家就曾经专门通过对比火星和地球流水地貌的规模和特征，从而推断火星上这些河流中的水源、水流量等等信息，有人甚至推测，曾经火星上某些河流的水流量可能是地球上亚马逊河水流量的10倍。在这些水流的作用下，火星表面不少地方还发育了非常多的沉积岩，这一点也与地表类似。我们近年来发射到火星上的探测器也都观察到了这些特征。
有水的火星可能长这个样子，火星上的河口三角洲，此外，如果考虑到地球上38~35亿年前左右就已经演化出现了原始的生命，因此我们甚至可以推测，很可能在火星上也有可能已经有原始的藻类生命演化了出来。
但是好景不长，火星很快就夭折了。
三、早夭的火星
正如前文所说，地球和火星的命运，其实是由它们出生位置决定的（真·投胎决定论！）。
由于出生位置的不利，导致了火星个头小，因而其引力也比较小，无法保持住其本身的大气，所以火星表面的气体实际上是持续不断地向外逸散到宇宙中。就好像是一个漏气的气球，要是火星内部岩浆还能持续向外排水排气，那么还能维持下去，但是可惜的是火星的内核也很快就凉凉了。
这也可能是由于火星个头小的原因，导致火星热量散失比地球快很多，也可能是由于火星形成时候构成火星的金属物质比较少，这导致了放射性元素比地球少，因此内部产热量也比地球少很多，所以火星快速冷却了下来。可能从37亿年前开始，火星内核就已经开始降温，到了35亿年左右，火星内核的大部分已经凝固，到了30亿年前左右，火星内核绝大部分都凉透，只剩下局部岩浆还处于冷却中了。火星上火山活动和地表水的分布时限一一对应 。
凉下来的内核再也无法通过旋转产生星球级别的磁场，也无法通过火山喷发为火星地表带来水蒸气，于是火星上的水分和气体持续性减少，缺乏了磁场保护的火星也变得环境恶劣起来，处于演化早期的生命们要么寻找地下深处有水的地方潜伏，要么干脆就灭绝了。
到了这时候，火星上的所有演化历程就一下子停滞了下来：
没有了水，意味着改造火星表面最大的动力已经消失了，火星的地貌也就停留在了被小行星轰炸的样子。
稀疏而干燥的大气，让火星表面的风都吹的有气无力，即使是经过30多亿年的改造，也只是在局部地区改造出了少量风蚀地貌，这与中国新疆的雅丹地貌成因一模一样，都是由风吹沙粒，不断刮削岩层所形成。
火星地表的雅丹地貌，没有水、大气和磁场的保护，火星上的生命也没有机会演化成多样化的动植物来，而地球上的动植物也是改造地表地貌的一大动力。
早夭的火星上，因为演化的停滞，几乎保留了它35亿年前的样貌，成为一个我们研究太阳系早期行星演化的良好样本。
而也正是因为火星上有过水和大气，也让火星变成了我们寻找外星生命的一个良好场所——我对于寻找到火星生命或者是生命证据非常看好。这实际上对于研究生命起源和演化也非常有意义，一方面能够证明我们如今的生命从无机物通过化学方式演化出来的理论，一方面也能证明在宇宙中可能生命是非常普遍的。
另外，正如我前文所说，水都来自于岩浆，所以我对于火星上存在水这件事情毫无质疑，火星南极的水和NASA凤凰号探测器在土壤中发现的水冰都说明了这一点。
四、“活“地球
相比于火星，地球真的运气很好，合适的离太阳距离，合适的大小，使得地球降温慢，气体也不容易逸散。
降温慢的结果就是让地球处于不断的活动中。地核处不断加热地幔，让地幔因为受热不均匀而产生热对流，就很像我们吃火锅的时候，直接被火焰加热的火锅汤不断翻滚的场面，地表的板块就好像火锅上面的白菜帮子，被翻涌的火锅汤带动着不断移动，也因此而碰撞，这就是地表板块运动的原理。地球上的板块运动，塑造了地表高耸的山脉与高原——这种在岩浆推动下的运动，地质学上将其称为内动力地质作用。
内动力地质作用的动力来自于内部岩浆的热对流，而在地表，由于太阳的加热，地表受热不均，于是形成了风霜雨雪，尤其是其中的风和雨水，不断冲刷着地表，将那些高耸的山脉不断风化剥蚀，并带走碎裂的岩石碎屑，将这些岩石碎屑带到海洋、平原、盆地这些低洼的地方——这种来自于太阳动力的地质作用，我们称之为外动力地质作用。
外动力地质作用的能量来自于阳光，另外，在地球磁场、浓密的大气保护下，地球上演化出来的生命得以有一段长达38亿年的演化历程，演化出如今地球上各种各样的生命类型来。这些生命在地表扎根、钻洞，或者是建造各式建筑，将地表改造的生机勃勃。
来自内、外动力地质作用和生物的改造，让整个地球的地表地貌不断变化，几乎每一百万年都会更新一个新的面貌，让地球看起来如同活着的一般。
以上，就是火星和地球这两兄弟的故事了。
【中国天眼FAST发现脉冲星约500颗】
被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）正式验收至今已近两年。“中国天眼”运行效率和质量不断提高，年观测时长超过5300小时，已远超国际同行预期的工作效率，为其科学产出起到重要支撑作用。1月5日，中国科学院发布消息，2021年，科学家依托“中国天眼”又取得了一批重要科研成果。
为解决恒星形成三大经典问题之一提供重要观测证据
中性氢是宇宙中丰度最高的元素，广泛存在于宇宙的不同时期，是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。
国家天文台庆道冲、李菂领导的国际合作团队采用原创的中性氢窄线自吸收方法，利用“中国天眼”首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果，为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。
该成果论文于北京时间1月6日在国际学术期刊《自然》杂志以封面文章形式发表。
“‘中国天眼’探测到的磁场强度只有地球磁场的十万分之一，比恒星形成标准模型预测的磁场强度弱至少3—4倍。”“中国天眼”运行和发展中心首席科学家、论文作者李菂说，“这个结果揭示分子云在致密云核阶段即可超前达成磁超临界状态，可能存在比标准模型更有效的磁场耗散机制使得恒星形成提前发生。此成果也有望将中性氢窄线自吸收方法拓展成为星际磁场测量的重要系统性探针。”
在揭示快速射电暴基础物理机制方面取得重大进展
快速射电暴（FRB）是宇宙中最明亮的射电爆发现象，爆发时间仅持续几毫秒，最初于2007年被发现，疑似为来自河外星系的脉冲信号。发现之初，学界对于其真实性还有所怀疑，直到2013年更多此类现象被发现，才逐步得到认可和广泛的关注，并被正式定名为快速射电暴。因起源与物理机制完全未知，成为当今天体物理领域最大热点之一。
目前，已有数百例快速射电暴被探测到，其中仅少数呈现出重复爆发现象。FRB121102是人类所知的第一个重复暴，在2017年成为首个被精确定位、能够确认其宿主星系的快速射电暴。
国家天文台李菂、王培、朱炜玮领导的国际合作团队利用“中国天眼”对FRB121102进行观测，在约50天内探测到1652次爆发事件，获得迄今最大的快速射电暴爆发事件样本，超过此前本领域所有文章发表的射电暴爆发事件总量。
科研人员分析样本后，首次揭示了快速射电暴爆发率的完整能谱，发现了双峰结构，排除了此快速射电暴爆发的周期性或准周期性，严格限制了重复FRB来自单一致密天体的可能。这是揭示快速射电暴基础物理机制的重大进展。该成果论文于2021年10月14日在国际学术期刊《自然》杂志发表。
此外，“中国天眼”多科学目标巡天已经发现至少6例新快速射电暴，正为揭示这一现象的机制、推进这一领域发展做出独特贡献。
持续发现毫秒脉冲星，开展多波段合作观测
脉冲星能够发射出高度周期性的脉冲，周期在1.4毫秒到23秒之间。被称为“毫秒脉冲星”的短周期脉冲星，可以与地球上最好的原子钟相媲美。因此，发现脉冲星是国际大型射电望远镜观测的主要科学目标之一。截至目前，“中国天眼”共发现约500颗脉冲星，成为自其运行以来世界上发现脉冲星效率最高的设备。
“中国天眼”配备19波束L波段接收机，是目前世界上最强大的脉冲星搜寻利器。国家天文台韩金林领导的“中国天眼”重大优先项目“银道面脉冲星快照巡天”在不到两年时间，累计观测了约620个机时，完成了计划搜寻天区的8%。截至目前，仅该项目就新发现279颗脉冲星，其中65个为毫秒脉冲星，在双星系统中的有22颗。该工作执行1年半，所发现的脉冲星数已经超越美国阿雷西博望远镜15年的搜寻结果。相关论文于2021年5月在国内学术期刊《天文和天体物理学研究》发表。
基于“中国天眼”灵敏度国际领先的优势，将“中国天眼”与重要空间天文设施费米伽马射线天文台大视场望远镜相结合，进行天地一体化协同和后随观测，具有产生重大科学突破的潜力。国家天文台李菂、王培领导的国际合作团队发现了多颗脉冲星，并开展了多波段观测分析。相关成果于2021年12月在国内学术期刊《中国科学》上以封面及编辑点评文章形式发表。
李菂说：“多波段合作观测不仅开启了‘中国天眼’脉冲星搜索新方向，而且打开了研究脉冲星电磁辐射机制的新途径，为研究中子星星族演化和探测引力波提供更多样本。”
未来考虑1%观测时间向中小学生开放
科技创新离不开国际合作和开放共享。“中国天眼”在建设之初，即确立了按国际惯例逐步开放的原则。2021年3月31日0时，“中国天眼”正式向全球开放共享，向全球天文学家征集观测申请。
中国科学院副院长周琪说：“一年来，中国科学院全力做好‘中国天眼’开放运行和科学研究工作。第一时间成立了‘中国天眼’科学委员会、时间分配委员会和用户委员会，统筹规划科学方向、遴选重大项目、制定数据开放政策等，充分发挥‘中国天眼’科学效能，促进重大科学成果产出。”
据“中国天眼”运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍，此次征集共收到来自不同国家共7216小时的观测申请，最终14个国家（不含中国）的27份国际项目获得批准，并于2021年8月启动科学观测。
随着性能的提升，“中国天眼”的科学潜力还将进一步显现，成果还将不断涌现。中国科学院院士、国家天文台研究员武向平说：“未来，FAST还将搜寻发现更多的脉冲星，希望能看到更遥远的银河系外的脉冲星。同时继续巡视宇宙中的中性氢，帮助科学家研究宇宙大尺度物理学，以探索宇宙起源和演化等。”
武向平还透露，“中国天眼”正在考虑拿出1%的观测时间对全国的中小学生开放。“中小学生可以提出好的科学想法，由专业天文学家帮助他们来实现。”
来源：人民日报
被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜（FAST）正式验收至今已近两年。“中国天眼”运行效率和质量不断提高，年观测时长超过5300小时，已远超国际同行预期的工作效率，为其科学产出起到重要支撑作用。1月5日，中国科学院发布消息，2021年，科学家依托“中国天眼”又取得了一批重要科研成果。
为解决恒星形成三大经典问题之一提供重要观测证据
中性氢是宇宙中丰度最高的元素，广泛存在于宇宙的不同时期，是不同尺度物质分布的最佳示踪物之一。
国家天文台庆道冲、李菂领导的国际合作团队采用原创的中性氢窄线自吸收方法，利用“中国天眼”首次获得原恒星核包层中的高置信度的塞曼效应测量结果，为解决恒星形成三大经典问题之一的“磁通量问题”提供了重要的观测证据。
该成果论文于北京时间1月6日在国际学术期刊《自然》杂志以封面文章形式发表。
“‘中国天眼’探测到的磁场强度只有地球磁场的十万分之一，比恒星形成标准模型预测的磁场强度弱至少3—4倍。”“中国天眼”运行和发展中心首席科学家、论文作者李菂说，“这个结果揭示分子云在致密云核阶段即可超前达成磁超临界状态，可能存在比标准模型更有效的磁场耗散机制使得恒星形成提前发生。此成果也有望将中性氢窄线自吸收方法拓展成为星际磁场测量的重要系统性探针。”
在揭示快速射电暴基础物理机制方面取得重大进展
快速射电暴（FRB）是宇宙中最明亮的射电爆发现象，爆发时间仅持续几毫秒，最初于2007年被发现，疑似为来自河外星系的脉冲信号。发现之初，学界对于其真实性还有所怀疑，直到2013年更多此类现象被发现，才逐步得到认可和广泛的关注，并被正式定名为快速射电暴。因起源与物理机制完全未知，成为当今天体物理领域最大热点之一。
目前，已有数百例快速射电暴被探测到，其中仅少数呈现出重复爆发现象。FRB121102是人类所知的第一个重复暴，在2017年成为首个被精确定位、能够确认其宿主星系的快速射电暴。
国家天文台李菂、王培、朱炜玮领导的国际合作团队利用“中国天眼”对FRB121102进行观测，在约50天内探测到1652次爆发事件，获得迄今最大的快速射电暴爆发事件样本，超过此前本领域所有文章发表的射电暴爆发事件总量。
科研人员分析样本后，首次揭示了快速射电暴爆发率的完整能谱，发现了双峰结构，排除了此快速射电暴爆发的周期性或准周期性，严格限制了重复FRB来自单一致密天体的可能。这是揭示快速射电暴基础物理机制的重大进展。该成果论文于2021年10月14日在国际学术期刊《自然》杂志发表。
此外，“中国天眼”多科学目标巡天已经发现至少6例新快速射电暴，正为揭示这一现象的机制、推进这一领域发展做出独特贡献。
持续发现毫秒脉冲星，开展多波段合作观测
脉冲星能够发射出高度周期性的脉冲，周期在1.4毫秒到23秒之间。被称为“毫秒脉冲星”的短周期脉冲星，可以与地球上最好的原子钟相媲美。因此，发现脉冲星是国际大型射电望远镜观测的主要科学目标之一。截至目前，“中国天眼”共发现约500颗脉冲星，成为自其运行以来世界上发现脉冲星效率最高的设备。
“中国天眼”配备19波束L波段接收机，是目前世界上最强大的脉冲星搜寻利器。国家天文台韩金林领导的“中国天眼”重大优先项目“银道面脉冲星快照巡天”在不到两年时间，累计观测了约620个机时，完成了计划搜寻天区的8%。截至目前，仅该项目就新发现279颗脉冲星，其中65个为毫秒脉冲星，在双星系统中的有22颗。该工作执行1年半，所发现的脉冲星数已经超越美国阿雷西博望远镜15年的搜寻结果。相关论文于2021年5月在国内学术期刊《天文和天体物理学研究》发表。
基于“中国天眼”灵敏度国际领先的优势，将“中国天眼”与重要空间天文设施费米伽马射线天文台大视场望远镜相结合，进行天地一体化协同和后随观测，具有产生重大科学突破的潜力。国家天文台李菂、王培领导的国际合作团队发现了多颗脉冲星，并开展了多波段观测分析。相关成果于2021年12月在国内学术期刊《中国科学》上以封面及编辑点评文章形式发表。
李菂说：“多波段合作观测不仅开启了‘中国天眼’脉冲星搜索新方向，而且打开了研究脉冲星电磁辐射机制的新途径，为研究中子星星族演化和探测引力波提供更多样本。”
未来考虑1%观测时间向中小学生开放
科技创新离不开国际合作和开放共享。“中国天眼”在建设之初，即确立了按国际惯例逐步开放的原则。2021年3月31日0时，“中国天眼”正式向全球开放共享，向全球天文学家征集观测申请。
中国科学院副院长周琪说：“一年来，中国科学院全力做好‘中国天眼’开放运行和科学研究工作。第一时间成立了‘中国天眼’科学委员会、时间分配委员会和用户委员会，统筹规划科学方向、遴选重大项目、制定数据开放政策等，充分发挥‘中国天眼’科学效能，促进重大科学成果产出。”
据“中国天眼”运行和发展中心常务副主任、总工程师姜鹏介绍，此次征集共收到来自不同国家共7216小时的观测申请，最终14个国家（不含中国）的27份国际项目获得批准，并于2021年8月启动科学观测。
随着性能的提升，“中国天眼”的科学潜力还将进一步显现，成果还将不断涌现。中国科学院院士、国家天文台研究员武向平说：“未来，FAST还将搜寻发现更多的脉冲星，希望能看到更遥远的银河系外的脉冲星。同时继续巡视宇宙中的中性氢，帮助科学家研究宇宙大尺度物理学，以探索宇宙起源和演化等。”
武向平还透露，“中国天眼”正在考虑拿出1%的观测时间对全国的中小学生开放。“中小学生可以提出好的科学想法，由专业天文学家帮助他们来实现。”
来源：人民日报
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