韦伯太空望远镜揭示标志性马头星云的隐藏层次

韦伯太空望远镜揭示标志性马头星云的隐藏层次 这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的马头星云图像聚焦在马的"鬃毛"部分，宽度约为 0.8 光年。这是用韦伯的近红外相机（NIRCam）拍摄的。图像底部呈现蓝色的空灵云层充满了各种物质，包括氢、甲烷和水冰。延伸到主星云上方的红色缕状物代表原子氢和分子氢。在这个被称为光解离区的区域中，来自附近年轻大质量恒星的紫外线在上方完全电离的气体和下方星云之间形成了一个由气体和尘埃组成的中性温暖区域。与许多韦伯图像一样，遥远的星系散布在背景中。这张图像由波长为 1.4 和 2.5 微米（蓝色）、3.0 和 3.23 微米（青色）、3.35 微米（绿色）、4.3 微米（黄色）以及 4.7 和 4.05 微米（红色）的光组成。资料来源：NASA、ESA、CSA、Karl Misselt（亚利桑那大学）、Alain Abergel（法国国家科学研究中心 IAS）韦伯的观测将使天文学家能够研究星云中的尘埃是如何阻挡和发射光线的，并更好地了解星云的形状。这张图片展示了我们天空中最独特的天体之一马头星云的三个视角。第一张图片（左）于 2023 年 11 月发布，展示了欧空局欧几里得望远镜在可见光下看到的马头星云。第二张图片（中）是美国国家航空航天局哈勃太空望远镜拍摄的马头星云的近红外照片，这张图片曾在 2013 年作为哈勃太空望远镜 23 周年纪念图片展出。这张图片揭示了通常被尘埃遮挡的美丽而精致的结构。第三张图片（右）是美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的近红外相机（NIRCam）仪器拍摄的马头星云的新景象。资料来源：NASA、ESA、CSA、Karl Misselt（亚利桑那大学）、Alain Abergel（IAS、CNRS）、Mahdi Zamani 欧几里得联盟、哈勃遗产项目（STScI、AURA）美国国家航空航天局（NASA）的詹姆斯-韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）拍摄到了我们天空中最独特的天体之一马头星云（Horsehead Nebula）放大部分迄今为止最清晰的红外图像。这些观测数据以全新的视角展示了这个标志性星云的"马鬃"顶部或边缘，以前所未有的空间分辨率捕捉到了该区域的复杂性。韦伯的新图像显示了猎户座的部分天空，位于一个被称为猎户座 B 分子云的密集区域的西侧。从尘埃和气体的湍流中升起的是马头星云，又名巴纳德 33，位于大约 1300 光年之外。星云由坍塌的星际物质云形成，由于受到附近一颗炙热恒星的照耀而发光，周围的气体云已经消散，但突出的星柱是由厚厚的物质团块组成的，因此更难被侵蚀。天文学家估计，"马头"在解体之前还有大约 500 万年的时间。韦伯的新视图聚焦于星云顶部独特的尘埃和气体结构的照明边缘。马头星云是一个著名的光解离区（PDR）。在这样的区域中，来自年轻大质量恒星的紫外线（UV）在大质量恒星周围完全电离的气体和恒星诞生的云层之间形成了一个大部分为中性、温暖的气体和尘埃区域。这种紫外线辐射强烈地影响着这些区域的化学性质，并成为一个重要的热源。这张来自美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的马头星云图像聚焦于马的部分"鬃毛"。这是用韦伯的中红外仪器（MIRI）拍摄的。中红外光可以捕捉到灰尘硅酸盐和称为多环芳烃的烟灰状分子等物质的光芒。资料来源：NASA、ESA、CSA、Karl Misselt（亚利桑那大学）、Alain Abergel（法国国家科学研究中心 IAS）这些区域的星际气体密度足以保持大部分中性，但密度不足以阻止大质量恒星紫外线的穿透。这种 PDR 发出的光为研究物理和化学过程提供了一个独特的工具，这些物理和化学过程推动了银河系星际物质的演化，也推动了从恒星形成的早期到现在的整个宇宙的演化。由于马头星云距离很近，而且其几何形状几乎处于边缘位置，因此是天文学家研究PDR的物理结构、其各自环境中气体和尘埃的分子演化以及它们之间过渡区域的理想目标。它被认为是天空中研究辐射如何与星际物质相互作用的最佳区域之一。借助韦伯望远镜的近红外成像（MIRI）和近红外成像（NIRCam）仪器，一个国际天文学家小组首次揭示了马头星受光边缘的小尺度结构。当紫外线蒸发尘埃云时，尘埃粒子被加热的气体带离尘埃云。韦伯探测到了追踪这一运动的细小特征网络。通过观测，天文学家还研究了尘埃是如何阻挡和发射光线的，并更好地了解了星云的多维形状。接下来，天文学家打算研究已经获得的光谱数据，以深入了解整个星云中观测到的物质的物理和化学特性的演变。这些观测是为韦伯 GTO 1192 计划进行的，观测结果于 4 月 29 日发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

新实验发现金星硫酸云无法溶解氨基酸 但并不意味着它有生命

新实验发现金星硫酸云无法溶解氨基酸 但并不意味着它有生命 一项新研究表明，生命所必需的氨基酸在金星硫酸云中出奇地稳定 JAXA/J.J. Petkowski厚厚的云层让早期的科幻小说家们可以自由地将金星表面想象成天堂，但随着技术的进步，科学事实再次破坏了他们的美梦。金星是一个干燥、炎热、高压的星球，表面温度高达 464 °C （867 °F）热到足以融化铅，而气压相当于海底 900 米（3000 英尺）。再加上硫酸云和96%二氧化碳含量的窒息性大气层，金星的房地产足以开始变得相当便宜。尽管许多远征爱好者可能会把目光投向火星，或者木卫二、土卫二和土卫六等卫星，但金星近年来又重新成为了头条新闻。据认为，金星在距离地表约 48 到 60 千米（30 到 37 英里）的高空条件比较适宜，那里的温度和气压都比较低，周围的水也比较多。有趣的是，人们在金星云层中发现的奇怪黑斑也是在这个高度漂移的，其光学特征与地球上的一种细菌十分相似。但是，生命在空中绿洲可能会面临一个大问题硫酸云。以前的研究表明，它们可能会被空气中的其他微粒所屏蔽，但一项新的研究发现，微生物可能根本不需要保护，它们在硫酸中漂浮着就可以了。麻省理工学院的一个研究小组将所有 20 种"生物源"氨基酸（我们所知的所有生命都离不开的化学物质）放入硫酸瓶中，硫酸的浓度为 81-98%，也就是金星云层中的浓度。令人惊讶的是，其中 19 种氨基酸即使在最高浓度下也保持稳定，其分子"骨架"完好无损。这种情况持续了整整四周的研究，研究小组就此结束了研究，因为没有进一步的活动迹象。这项研究的作者萨拉-西格（Sara Seager）说："我们发现，地球上生命的组成部分在硫酸中是稳定的，这对于金星上可能存在生命的想法来说非常有趣。这并不意味着金星上的生命会和地球上的一样。事实上，我们知道不可能。但这项工作推进了金星云层可能支持生命所需的复杂化学物质的观点"。氨基酸并不是唯一被证明在硫酸中具有耐受性的生命成分：研究小组之前已经证明，一些脂肪酸和核酸也具有类似的稳定性。不过，科学家们确实做了一个非常谨慎的区分："复杂的有机化学当然不是生命，但没有它就没有生命"。这基本上意味着生命的成分可以在那里生存，但它们是否真的存在还有待观察，更不用说进化是否将它们拼凑成了生命形式。研究人员也承认，金星大气层的实际化学成分当然要比他们在实验室中再现的复杂得多。这项研究为正在进行的关于金星生命的争论中"赞成"的一方提供了一点砝码，但不幸的是，"反对"的一方目前似乎仍然牢牢占据上风。2020 年，天文学家宣布在金星大气中检测到磷化氢，这是近年来最令人兴奋的发现之一。然而，后来的研究发现，这种化学物质很可能是普通的二氧化硫。其他研究发现，金星的水量太少，不可能有生命存在，而且缺少其他预期的生物特征。无论如何，我们可能很快就会知道答案。即将进行的金星生命发现者任务包括派遣一艘航天器在酸性云层中搜寻生命迹象，计划于 2024 年底发射。这项研究发表在《天体生物学》杂志上。 ... PC版： 手机版：

新研究揭示紫外线如何降解冠状病毒

新研究揭示紫外线如何降解冠状病毒 南安普顿大学的一项研究发现，紫外线激光通过破坏 SARS-CoV-2 的遗传物质和蛋白质尖峰，有效地使其失活。这一发现加深了人们对基于光的病毒灭活的理解，为在传统方法不可行的环境中采用新型消毒方法铺平了道路。资料来源：南安普顿大学南安普顿大学的研究人员研究了紫外线激光如何通过影响这些关键成分来摧毁病毒。通过使用两种不同波长的专用紫外线激光，科学家们能够确定每种病毒成分在强光下是如何降解的。他们发现基因组材料对降解非常敏感，而蛋白质尖峰则失去了与人体细胞结合的能力。紫外线包括 UVA、UVB 和 UVC 光。从太阳照射到地球表面的频率低于 280 纳米的紫外线很少。南安普顿的研究小组在研究中使用的正是这种较少研究的紫外线，因为它具有消毒特性。紫外线会被不同的病毒成分强烈吸收，包括遗传物质（约 260 纳米）和蛋白质尖峰（约 230 纳米），因此研究小组选择了 266 纳米和 227 纳米的激光频率用于该项目。由苏梅特-马哈詹（Sumeet Mahajan）教授领导的南安普顿大学科学家与激光器制造商 M Squared Lasers 的科学家密切合作，共同撰写的研究报告发表在美国化学学会期刊《ACS Photonics》上。研究小组发现，266 纳米光在低功率下会造成RNA损伤，影响病毒的遗传信息。266 纳米光还破坏了 SARS-CoV-2 棘突蛋白的结构，通过分解二硫键和芳香族氨基酸降低了其与人体细胞结合的能力。227 纳米波长的光对 RNA 损伤的诱导作用较弱，但对通过氧化（一种涉及氧气的化学反应）破坏蛋白质的作用较强，因为氧化会使蛋白质结构解体。重要的是，SARS-CoV-2 是 RNA 病毒中基因组最大的病毒之一。这使它对基因组损伤特别敏感。马哈詹教授说："光灭活空气传播的病毒为我们的公共场所和敏感设备的消毒提供了一种多功能工具，否则传统方法可能难以消除这些场所和设备的污染。现在我们了解了病毒中的分子成分对光灭活的不同敏感性，这为我们提供了精细调整消毒技术的可能性。"光基失活技术之所以受到广泛关注，是因为它的应用范围很广，而传统的液基失活方法并不适用。现在，人们对失活机理有了更深入的了解，这是推广该技术的重要一步。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

韦伯太空望远镜观测到紫外线"风"侵蚀猎户座星云中的原行星盘

韦伯太空望远镜观测到紫外线"风"侵蚀猎户座星云中的原行星盘 该研究报告首次直接观测到了远紫外线（FUV）驱动的原行星盘光蒸发的证据。这些发现利用了詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）的观测数据，为气态巨行星（包括太阳系内的气态巨行星）形成的制约因素提供了新的见解。洞察气态巨行星的形成年轻的低质量恒星周围通常环绕着寿命相对较短的尘埃和气体原行星盘，它们为行星的形成提供了原材料。因此，气态巨行星的形成受到了从原行星盘中去除质量的过程的限制，例如光蒸发。当原行星盘的上层被 X 射线或紫外线质子加热时，气体温度升高，导致气体从系统中逸出，这就是光蒸发。由于大多数低质量恒星都是在同时包含大质量恒星的星团中形成的，因此原行星盘预计会暴露在外部辐射中，并经历紫外线驱动的光汽化。詹姆斯-韦伯太空望远镜的 NIRCam 仪器看到的猎户座星云内部区域。资料来源：NASA、ESA、CSA，数据缩减和分析： PDRs4All ERS 小组；图形处理 S. Fuenmayor来自 JWST 和 ALMA 的观测证据理论模型预测远紫外辐射会产生光解离区（PDRs）在这些区域中，附近大质量恒星投射的紫外线光子会对原行星盘表面的气体化学反应产生强烈影响。然而，对这些过程的直接观测一直难以实现。Olivier Berné及其同事利用JWST和阿塔卡马大型毫米波阵列（ALMA）分别进行的近红外和亚毫米波测量，报告了对猎户座星云内部一个被FUV辐照的原行星盘d203-506的观测结果。通过对PDR内部探测到的发射线的运动学和激发进行建模，研究人员发现由于FUV驱动的加热和电离，d203-506的质量正在高速流失。研究结果表明，d203-506的质量损失速度表明，气体可能会在一百万年内从圆盘中移除，从而抑制气态巨行星在该系统内形成的能力。Berné等人写道："对太阳系的动力学和成分研究表明，太阳系是在一个包含一颗或多颗大质量恒星的恒星簇中形成的，因此它可能受到了FUV辐射的影响。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

日本研究证实云层中存在微塑料

日本研究证实云层中存在微塑料 日本一项最新研究发现，除了海洋存在塑料污染物外，云层中也存在微塑料，它们可能以人类尚未完全了解的方式影响气候。 新华社星期五（9月29日）报道，日本早稻田大学研究团队在新一期国际学术期刊《环境化学快报》上发表的研究论文指出，研究团队在日本富士山等地采取了云水样本，然后利用先进的成像技术分析样本，以确定样本的物理和化学性质。 结果发现，山顶空气中存在微塑料，所采集样本中包括九种不同类型的聚合物和一种橡胶，直径从7.1微米到94.6微米不等。每升所采集云水样本中含有6.7到13.9粒微塑料。而且，其中“亲水”聚合物非常丰富，表明这些颗粒在云的快速形成过程和气候系统中起着重要作用。 早稻田大学在新闻公报中援引研究人员的话说：“如果不积极应对‘塑料空气污染’问题，气候变化和生态风险可能成为现实，未来将对环境造成不可逆转的严重破坏。” 研究员介绍称，当微塑料到达高层大气并暴露在紫外线辐射下，它们的降解速度会比在地面时更快，降解过程中会释放温室气体。因此他们认为，未来在进行全球变暖相关研究时，云层中存在微塑料的情况也应该考虑进去。

哈勃的震撼视角窥探变革中的RCW 7恒星工厂

哈勃的震撼视角窥探变革中的RCW 7恒星工厂 这幅哈勃太空望远镜拍摄的 RCW 7 星云展示了分子云向 H II 区域的转变过程，其标志是大质量原恒星的出现。这些恒星发出的紫外线和恒星风塑造了星云，哈勃用近红外线捕捉到了这一过程，揭示了恒星的生命周期及其对周围云的影响。图片来源：欧空局/哈勃和美国国家航空航天局，J. Tan（查尔默斯大学和弗吉尼亚大学）星云是充满形成新恒星所需原材料的空间区域。在万有引力的作用下，这些分子云的一部分会发生坍缩，直到凝聚成原生恒星，周围是由剩余气体和尘埃组成的旋转圆盘。就 RCW 7 而言，在这里形成的原恒星质量特别大，会释放出强烈的电离辐射和猛烈的恒星风，将其转化为所谓的 H II 区域。H II 区域充满了氢离子H I 指的是正常的氢原子，H II 指的是失去电子的氢。来自大质量原恒星的紫外线辐射激发了氢，使其发光，从而使这个星云发出柔和的粉红色光芒。在这里，哈勃正在研究一颗名为 IRAS 07299-1651 的特殊大质量原恒星双星，它仍处于星云顶部卷曲云层中的发光气体茧中。为了曝光这颗恒星和它的兄弟姐妹们，这张照片是用广角相机 3 (WFC3) 以近红外光拍摄的。这里的大质量原恒星在紫外线下是最亮的，但它们会发出大量的红外线，这些红外线可以穿过它们周围的大部分气体和尘埃，被哈勃看到。这张图片中许多其他看起来更大的恒星并不是星云的一部分，它们位于星云和太阳系之间。H II 区域的形成标志着分子云终结的开始。在短短的几百万年里，来自大质量恒星的辐射和风会逐渐驱散气体当质量最大的恒星在超新星爆炸中走到生命的尽头时，情况会更加严重。在这个星云中，只有一小部分气体会融入新的恒星，其余的则会散布到整个星系中，最终形成新的分子云。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：