天文新聞

太空探索科技公司重新使用回收的獵鷹九號火箭

獵鷹九號火箭
太空探索科技公司計劃今年9月至10月份重新使用回收的獵鷹九號火箭,標誌商業火箭回收和重覆使用的技術又邁進一步,雖然日期比原先預期的有延誤,但仍然具有歷史意義。

太空探索科技公司成功在陸地和海上回收獵鷹九號火箭,除了減輕火箭發射成本,還能將類似技術應用在登陸火星之上。該公司計劃2018年發射新一代稱為「紅飛龍」太空船前往火星。

【圖:太空探索科技公司;文:節譯自互聯網新聞報導】

宇宙中最早的生命可能來自碳行星

畫家筆下早期宇宙中的一顆碳行星
我們的地球由矽酸鹽岩石地殼和鐵質的地核組成,外層由很薄的水和生命體包裹。但宇宙中首個可以居住的世界形成的方式可能有很大的分別。一項以哈佛大學研究生娜塔莉·馬士安(Natalie Mashian)為首的研究顯示,早期宇宙中的生命,可能出現在由石墨、碳化物和金剛石組成的碳行星之上。天文學家可以通過搜索一種罕見類型,稱為碳增強貧金屬(carbon-enhanced metal-poor)的恆星,發現這些碳行星。

馬士安指出,恆星中只要有我們太陽系裡面一小部分的碳物質,已經足夠形成行星。我們有理由相信,外星生命也好像地球上的生命一樣,建基於碳有機物的基本構造,所以也表示早期的宇宙已經能夠孕育生命。

原始的宇宙主要由氫和氦組成,缺乏我們已知,形成生命所必需的碳和氧氣等化學元素。只有在第一批恆星以超新星形式爆炸後,產生第二代較重的種子元素,形成的行星才可能孕育生命。

【圖、文:節譯自哈佛-史密森天體物理中心新聞公佈】

神秘環狀的天體微波輻射

神秘環狀的天體微波輻射
五十年前,天文學家發現一個謎。他們把它叫做Loop I,至今我們仍然沒法完全理解這個巨大的天體結構是如何形成。多得歐洲太空總署普朗克天文衛星,我們取得它的最好的圖象照片。

【圖、文:節譯自歐洲太空總署網頁】

美國太空人昨晚進入首個充氣式太空艙

美國太空人進入活動擴展太空艙充氣過程
美國太空總署太空人威廉斯(Jeffrey Williams)昨晚成為世上首位進入國際太空站由畢格羅公司提供的微型模擬可充氣式活動擴展太空艙(Bigelow Expandable Activity Module),他的對這個充氣太空艙的感覺,是寒冷和原始,當時的溫度只有攝氏6.6度。稍後太空人會裝置一些傳感器,量度這個太空艙的狀況。

畢格羅航天公司活動擴展太空艙重1.36公噸,擴展後尺寸逹到三米直徑、四米長,可以為太空人提供額外的日常活動空間。 按計劃,活動擴展太空艙與國際太空站對接兩年,收集數據並評估其整體性能,特別是它防範太陽輻射、太空垃圾撞擊及太空極端溫度的表現,但太空人不會居住在這個充氣艙內。

【圖、文:節譯自美國太空總署網頁】

大多數系外行星的外星生命很可能一早就夭折

畫家筆下的岩石系外行星
天文學家發現我們附近的恆星擁有很多系外行星,似乎存在適居帶,好像地球一般大小的行星可能是常見的。問題是我們的銀河系內的數十甚至數百億顆潛在可居住的行星,就只有地球有智慧生命嗎?

搜尋外星生命已經成為下一代望遠鏡和太空任務,但是成功找到外星有智慧的生命真是這樣樂觀?許多科學家和評論家認為,發現更多的系外行星等同有機會找尋到更外星智慧生命。可惜岩石類的系外行星早期形成和演化過程,充滿暴力和動盪,大多數的外星生命在演化成為微生物的時候,已經滅絕,變成化石。情況就好像死了恐龍不走路、不說話和不呼吸。在數十億年前已經變成化石的微生物,不容易從系外行星的大氣中,利用遠程採樣的方法檢測出來。

【圖:美國太空總署;文:節譯自物理學機構網頁】

揭開地球磁場穩定存在的奧秘

地球磁場
地球磁場能夠保護我們免受宇宙有害射線的侵害,生命的出現也與地球磁場息息相關。那麼,究竟是什麼支撐了地球磁場的穩定存在呢?中國科學院合肥物質科學研究院固體物理研究所(簡稱:固體所)特聘研究員亞歷山大·岡察洛夫( Alexander·Goncharov )領導的研究團隊對這一問題做出了回答:他們利用金剛石對頂砧並結合脈衝激光加熱技術,將地球內部極端高溫高壓條件下鐵的熱運動直觀地呈現在我們面前。

科研團隊通過金剛石對頂砧高壓技術結合激光脈衝加熱,從而獲得了上百萬大氣壓、攝氏一千六百至三千度的極端條件,成功模擬了地核內部的極端高溫高壓環境,並利用動態光譜學方法,準確測量了該條件下鐵樣品的熱導率。研究發現,鐵的熱導率範圍為每開爾文每米十八至四十四瓦,這與地球早期磁場的模擬結果一致,證實了在地球剛剛形成的最早期,液態鐵在地球內部不斷對流產生發電機效應,從而在地球外部形成磁場,保證了地球的不斷演化成型和生命物質的產生。

研究顯示,地核中鐵的熱運動不僅能夠維持地球發電機的不斷運轉和地磁場的穩定存在,而且還保證了地核中的熱輻射不會強烈地傳播到地球表面,令到地球在漫長的演化過程中,逐漸冷卻到允許生命產生的溫度條件。

【圖:互聯網;文:節錄自中國科學院合肥物質科學研究院網頁;新聞訊息由林景明提供】研究全文刊登在6月5日網上出版的《自然》期刊

美國聯邦航空管理局有意放寛私人公司登陸月球

畫家筆下月球快遞的登月設備
美國聯邦航空管理局監管規則一向禁止私人公司飛行超過地球軌道以外的太空任務,不過最近有意放寛監管規例,批准一間名為「月球快遞」Moon Express 的私人公司明年向月球發射太空船,攜帶重達九公斤的登陸設備。

「月球快遞」2014年底,成功測試登月車,並進行了初步飛行測試。去年,「月球快遞」得到谷歌一百萬美元大獎,是唯一使用登月車進行月球測試飛行的隊伍。

經過不斷的遊說,美國聯邦航空管理局正正進行跨部門協調,令到該公司能夠在2017年底前,發射重達九公斤的科研裝備,包括望遠鏡,到月球表面。

如果監管規例能夠放寛私人公司進行類似太空任務,那麼太空旅行和小行星採礦等夢想便可以提前實現。

【圖、文:節錄自互聯網新聞報導】

中國計劃在未來五年研發射五顆新科學衛星

畫家筆下的全球水循環觀測衛星
中國科學院國家空間科學中心主任吳季透露,中國計劃在未來五年研發射五顆新科學衛星,這五顆科學衛星包括:中國和歐洲太空總署合作的太陽風-磁層相互作用全景成像衛星計劃(Solar wind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer,簡稱 SMILE )、磁層-電離層-熱層耦合小衛星星座探測計劃(Magnetosphere- Ionosphere- Thermosphere Coupling Small- Satellite Mission,簡稱 MIT)、全球水循環觀測衛星(Water Cycle Observation Mission,簡稱 WCOM)、愛因斯坦探針(Einstein Probe,簡稱 EP)和先進天基太陽天文台(Advanced Space-based Solar Observatory,簡稱 ASO-S)。

太陽風-磁層相互作用全景成像衛星計劃目的是進一步了解太陽活動對地球等離子體環境和空間天氣的影響。

磁層-電離層-熱層耦合小衛星星座探測計劃目的是深入理解影響太空天氣的一些重要物理過程。

全球水循環觀測衛星目的是對地球系統中水的分佈、傳輸與相變過程的機理及水循環系統的時空分佈特徵認識上的突破,顯示全球變化背景下水循環變化特徵,深化理解水循環對全球變化的響應與科學規律。

愛因斯坦探針目的是致力於發現和探測幾乎所有尺度上的沉寂的黑洞;探測引力波爆發源的電磁波對應體並對其定位;系統性地開展大樣本X射線源的時變巡天監測。

先進天基太陽天文台目的是觀測並研究太陽耀斑和日冕物質拋射相互關係和形成規律、太陽耀斑爆發和日冕物質拋射與太陽磁場之間的因果關係,研究太陽爆發能量的傳輸機制及動力學特徵等。它對重大災害性空間天氣事件的預報,結束中國科學家一直依賴國外太陽觀測資料的局面。

【圖:中國科學院水循環遙感研究室;文:節錄自互聯網新聞報導;新聞訊息由林景明提供】

天文學家發現宇宙膨脹速度比預期快

得出哈勃常數的三個步驟
美國太空望遠鏡科學研究所和約翰·霍普金斯大學諾貝爾物理學獎得主天文學家亞當·利斯(Adam Riess)教授為首的硏究團隊,利用哈勃太空望遠鏡發現,宇宙膨脹速度比之前預測快5%至9%。這驚人的發現可能是了解宇宙那些高達95%,神秘不發光,暗能量,暗物質和暗輻射的一個重要線索。

利斯和他的團隊測量二千四百顆距離地球約十九個銀河系遠的造父變星,準確量度這些變星的真正光度和距離變化,來證實宇宙膨脹的速度比預設的要快。

【圖、文:節譯自美國太空總署哈勃太空望遠鏡網頁】

新的木星射電圖像揭露木星雲帶底下的情況

三個波段的木星射電圖像
美國加州大學柏克萊分校天文學教授恩·德佩特(Imke de Pater)為首的國際研究小組,使用位於新墨西哥州的聖阿古斯丁平原上,最新升級的甚大天線陣(Very Large Array,簡稱 VLA)建立了至今最詳細的木星大氣層射電圖像,令到我們可以用肉眼看見木星多姿多彩的斑點和旋轉雲帶下,大量氨氣(ammonia gas)活動情況。

天文學家通過測量木星發射4GHz至8GHz的無線電波,研究氨氣吸收電波,從而計算出木星大氣層之下一百公里的氨氣濃度。顯示木星大氣層從上到下的立體運動情況,並且了解木星出現各種天氣的原因。

【圖、文:節譯自加州大學柏克萊分校新聞公佈】研究全文刊登在6月3日出版的《科學》期刊

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https://www.youtube.com/watch?v=AWz2cn0j25Y

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