盘点2013年度十大太空新发现

mj123 · 发表于 2014-3-20 22:36:04

　　10.黑洞会射出相似的喷流

　　黑洞具有极端的引力和密度，而它们周围的环境则为科学家们提供了天然的物理学实验室。这些致密的天体有着迥异的质量，从几倍到到几十倍于太阳的恒星质量黑洞，再到位于星系中心数百万到数十亿倍于太阳的超大质量黑洞。在黑洞的周围有着由高温气体所组成的盘而其中还夹杂着纠缠的磁场，沿着垂直于这个盘的方向会射出由近光速运动的粒子所组成的相对论喷流。尽管天文学家们还不确切知道到底是什么过程制造并驱动了这些喷流，但是有研究表明由喷流向周围环境所注入的能量与该黑洞的质量呈正比。
　　9.“旅行者”1号进入星际空间

　　在就“旅行者”1号是否越过了太阳的日球层争论了1年之后，科学家们于2013年9月12日宣布位于126个天文单位（1天文单位等于地球到太阳的平均距离）处的“旅行者”1号已身处星际空间中。不仅如此，“旅行者”1号其实在2012年8月25日就已越过了这一边界。太阳的磁场、粒子风以及辐射形成了一个可以阻挡银河系星际介质入侵的保护罩。位于这个日球层外围的则是终端激波和太阳风层顶。“旅行者”1号的天文学家们很谨慎，只说“它已进入了星际空间”，而非“它已经离开了太阳系”。这两者是有明显区别的：太阳的引力实际上可以延伸到更远得多的地方并束缚住距离太阳10万个天文单位处奥尔特云中的彗星。以目前的速度，“旅行者”1号大约还需要28,000年才能离开太阳系。
　　8.解开辐射带的奥秘

　　地球的磁场可以阻拦来自太阳的高能粒子，把它们送入两个环绕地球的环状带中。其内带的范围是从距地表上方600千米到6,400千米，随着时间的推移它能维持相对稳定的形态。它的外部区域则始于地表之上约13,000公里千米处，可以一直延伸到64,000千米远；其形状和强度在几小时到数天的时间尺度上会发生变化。这些区域被称为范艾伦带，以1958年发现它们的科学家命名。科学家们于2012年8月发射了两个范艾伦带探测器来对其进行研究，进而了解为什么被束缚在其中的粒子会具有这么高的能量。这两个完全相同的探测器在各自的轨道上绕地球转动，它们会经过范艾伦带中的不一样区域进而比较和测量其中辐射的变化情况。在它们最靠近地球的时候，距离地表只有600千米；当它们距离地球最远时，可以达到37,000千米。

　　7.银心黑洞撕裂气体云

　　2011年底，天文学家们宣布，他们发现了一个质量仅相当于3个地球的特殊天体正在接近银河系中心的超大质量黑洞。这个天体当时似乎正在远离地球，径直朝银心黑洞人马A*冲去。在测量了该天体的温度为550开之后，该天体被判定为一个气体尘埃云，称为G2，而非一颗恒星。（由于中央的核聚变，恒星的表面温度至少是这个数值的3倍。）科学家们计算发现G2会在2013年夏天最靠近人马A*。人马A*在一个大小约为太阳18倍的区域中拥有约430万个太阳的质量。在这么小的区域中塞入这么多的物质会使得时空结构发生极端的扭曲，任何从这个黑洞附近经过的东西都会感受到它强大的引力。
　　6.“开普勒”失灵

　　2009年3月6日开普勒空间望远镜发射升空，旨在寻找太阳系外的类地行星。在近4年的时间里，它一直凝视着约160,000颗恒星，来探测它们亮度微小的降低。这些亮度的微小降低可能是由于一颗行星从其前方经过遮挡其光线所造成的，即凌星事件。在“开普勒”的数据中，科学家们已经发现了约3,500颗行星候选体，到目前为止已经确认了156颗行星。遗憾的是，“开普勒”所收集的数据并不足以能提供更多有关太阳系外行星的深层次信息。2012年7月，它四个反应轮中一个失灵。反应轮至关重要，正是它保持着“开普勒”的精确指向。
　　5.彗星照亮夜空

　　人人都喜欢明亮的彗星。它在天空中会造就出梦幻般的景象，让整个世界为之敬畏，并为研究早期太阳系提供了一个实验室。相比任何天体，彗星能更有效地激发起大众对天文学的兴趣，这也使得在2013年出现的两颗明亮的彗星——全景巡天望远镜和快速反应系统彗星（C/2011 L4）和光科网彗星（C/2012 S1）——因此成为了全世界的人们竞相观看的目标。虽然光科网彗星被誉为2013年的年度彗星，但占据2013年春季头条的却是另一颗彗星。它就是由全景巡天望远镜和快速反应系统在2011年6月5～6日发现的C/2011 L4，又称泛星彗星。2013年3月10日该彗星从距离太阳4,500万千米处飞过，当时南半球的观星者有着比北半球的更好的视角。泛星彗星的亮度最高达到了0.6等。

　　4.“好奇”号发现曾经宜居的火星环境

　　从工程上讲，2012年8月6日“好奇”号火星车登陆火星表面是一件非常复杂的事情。降落到这颗红色行星之上本身就是一个令人印象深刻的壮举，但接下去的事情则让人喜出望外。2013年2月8日它钻探了第一块岩石，采集了其中的物质样本并对它们进行了化学和矿物学分析。对钻探出粉末的矿物学分析发现了蒙Tuo石粘土，这佐证了火星早期拥有液态水的环境，而且这其中的水酸碱·X·都不高也不太咸。化学分析则检测出了生命所需的一切主要元素：硫，氮，氧，磷和碳。因此，凭借其钻取的第一个样本，“好奇”号就证明火星曾经拥有一个宜居的环境。
　　3.尖端设备观测早期宇宙

　　约138亿年前，宇宙始于一个高温高密的状态，之后便一直在膨胀和冷却。在早期的宇宙中，电子、质子和光子会不断地彼此碰撞。在约37万年后，当宇宙冷却到了3,000开左右，电子和质子开始结合，由此光子可在宇宙中畅通无阻地运动。在这一“最后散射时刻”的物质分布会在漫天的辐射中留下印迹。天文学家可以研究这一宇宙微波背景辐射来了解宇宙，因为它是在光与物质分离时所形成的。几十年来科学家们一直在分析宇宙微波背景这个宝库，每一架新的望远镜都能告诉我们更多有关宇宙的细节。最近，普朗克卫星对宇宙微波背景进行了测量，揭示了宇宙的特·X·。

　　2.超新星加速宇宙线

　　1912年，物理学家赫斯乘坐气球飞到5,350米的高空，他发现在这一高度上的辐射比3,000米高的地方增加了4倍。这些宇宙辐射来自四面八方。在过去的几十年中，科学家们已经知道，宇宙线中的90％是高能质子，电子和原子核则占据了其他的10％。但是，要找到这些粒子的源头并搞清楚它们令人难以??置信的能量来源则非常困难。我们的银河系具有磁场，而宇宙线粒子都带有电荷——质子和原子核带正电，电子则带负电。当带电粒子在磁场中运动时，其路径会发生改变，因而很难追查其最初的源头。
　　1.俄罗斯上空百年一遇的火流星爆炸

　　2013年2月15日上午9时22分，俄罗斯车里雅宾斯克的宁静被骤然打破。就在此时有一颗直径17～18米的流星闯进了地球大气层。地球大气层的摩擦使之减速并升温，让它变成了一个发光的火球。约35秒后，这颗流星在海拔高度为23千米处发生爆炸。它所产生的冲击波震碎了窗户、触发了汽车报警器并且吓坏了地面上的数十万人。它所产生的碎片使得约1,000人受伤，所幸没有致命。这一流星体沿着太阳的方向、以较小的14°角进入地球大气，因此几乎不可能事先预警。其爆炸所释放的能量相当于44万吨TNT炸药，其碎片则散落在几十平方千米的范围之内。对其碎片进行分析显示，它属于球粒陨石，是落到地球上最常见的陨石类型。