科学家发现地球的双胞胎 - 金星几乎没有水的原因

科学家发现地球的双胞胎 - 金星几乎没有水的原因 访问：Saily - 使用eSIM实现手机全球数据漫游 安全可靠 源自NordVPN 由于水以氢原子的形式流失到太空中，金星如今十分干燥。在主要的流失过程中，HCO+ 离子与电子重新结合，产生速度极快的氢原子（橙色），这些氢原子利用 CO 分子（蓝色）作为发射台逃逸。资料来源：Aurore Simonnet / 科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室这项新研究填补了研究人员所谓的"金星上水的故事"中的一大空白。研究小组利用计算机模拟发现，金星大气中的氢原子通过一种被称为"解离重组"的过程呼啸着进入太空，导致金星每天流失的水量大约是之前估计的两倍。研究小组于 5 月 6 日在《自然》杂志上发表了他们的研究成果。这些结果有助于解释银河系中许多行星上的水是如何形成的。大气与空间物理实验室（LASP）的研究科学家、新论文的共同第一作者埃林-坎吉（Eryn Cangi）说："水对于生命来说真的很重要。我们需要了解宇宙中支持液态水的条件，这些条件可能产生了今天金星非常干燥的状态。"她补充说，金星确实很干。如果把地球上所有的水像涂果酱一样涂在地球上，只会得到一个大约 3 公里（1.9 英里）深的液体层。如果在金星上做同样的事情，由于所有的水都被困在空气中，最终只有3厘米（1.2英寸）深，勉强够把脚趾弄湿。这项研究的共同第一作者、LASP 的研究科学家迈克尔-查芬（Michael Chaffin）说："金星的水量比地球少 10 万倍，尽管它的大小和质量基本相同。"在目前的研究中，研究人员使用计算机模型将金星理解为一个巨大的化学实验室，放大金星漩涡状大气中发生的各种反应。研究小组报告说，金星大气层中一种名为 HCO+（由氢、碳和氧各一个原子组成的离子）的分子可能是金星逸出水的罪魁祸首。对于这项研究的共同第一作者坎吉来说，这些发现揭示了新的线索，即为什么金星可能曾经看起来与地球几乎一模一样，但今天却面目全非。坎吉于 2023 年在中大博尔德分校获得了天体物理和行星科学博士学位，她说："我们正试图弄清每颗行星上发生了哪些微小的变化，促使它们进入这些截然不同的状态。"她指出，金星在历史上并不总是像现在这样的沙漠状态。科学家猜测，数十亿年前，在金星形成的过程中，金星获得了与地球差不多多的水。不知何时，灾难降临了。金星大气层中的二氧化碳云团引发了太阳系中最强大的温室效应，最终使地表温度升高到华氏 900 度。在这个过程中，金星的水全部蒸发成了蒸汽，大部分飘散到了太空中。但这种古老的蒸发无法解释金星为什么会像今天这样干燥，也无法解释它是如何不断向太空流失水分的。"打个比方，如果我把水瓶里的水倒掉。还会剩下几滴水，"Chaffin 说。"然而，在金星上，几乎所有剩余的水滴也都消失了。根据这项新研究，罪魁祸首就是难以捉摸的 HCO+。"查芬和坎吉解释说，在行星高层大气中，水与二氧化碳混合形成这种分子。在之前的研究中，研究人员报告说，HCO+ 可能是导致火星失去大量水分的原因。金星上的工作原理如下：大气中不断产生 HCO+，但单个离子存活时间不长。大气层中的电子会发现这些离子，并重新结合，将离子一分为二。在这个过程中，氢原子被拉走，甚至可能完全逃逸到太空中夺走了金星水的两个组成部分之一。在新的研究中，研究小组计算出，解释金星干燥状态的唯一方法是金星大气中的 HCO+ 含量超过预期。研究小组的发现有一个转折点。科学家们从未在金星周围观测到过 HCO+。Chaffin和Cangi认为，这是因为他们从未有过合适的仪器进行观测。近几十年来，已经有数十次任务访问了火星，但前往距离太阳第二颗行星的航天器却少得多。没有一个航天器携带的仪器能够探测到 HCO+，而 HCO+ 正是研究小组新发现的逃逸路线的动力。Chaffin说："这项工作令人惊讶的结论之一是，HCO+实际上应该是金星大气中最丰富的离子之一。"然而近年来，越来越多的科学家将目光投向了金星。例如，美国国家航空航天局（NASA）计划进行的金星深层大气惰性气体、化学和成像调查（DAVINCI）任务，将把一个探测器穿过金星的大气层，一直投放到金星表面。它计划在本十年末发射。DAVINCI 也无法探测到 HCO+，但研究人员希望，未来的任务可能会揭示金星上水的另一个关键部分。"前往金星的任务并不多，但新计划的任务将利用数十年的集体经验和人们对金星的浓厚兴趣，探索行星大气、进化和宜居性的极端情况。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

运行近24年的欧空局“萨尔萨”卫星计划于2024年9月重返大气层

运行近24年的欧空局“萨尔萨”卫星计划于2024年9月重返大气层 任务由四颗卫星组成，以四面体阵型飞行，收集有关近地空间小尺度变化以及太阳风带电粒子与地球磁层之间相互作用的最详细数据。来源：欧空局Cluster四卫星中的第一颗卫星名为"萨尔萨"，将于 2024 年 9 月重返地球大气层。最近，航天器操作员进行了一系列操作，以确保这次重返将在南太平洋一个人烟稀少的地区上空进行。Cluster任务的结束为研究四颗相同卫星在不同条件下安全重返大气层提供了一个难得的机会。欧空局的飞行任务Cluster由四个相同的航天器组成，在地球上空 19000 至 119000 公里之间编队飞行。它们研究太阳风与地球磁层之间的相互作用，或3D描绘太阳-地球联系。来源：欧空局Cluster是一个独特的人造卫星星座，由四个相同的航天器组成，用于研究太阳与地球磁层之间的相互作用，地球磁层是我们抵御来自恒星的带电气体、高能粒子和磁场的屏障。尽管计划寿命为两年，但该星座任务目前已在轨道上运行了近 24 年。在过去的二十五年里，克拉斯特的观测结果发表了3200 多篇科学论文，而且还在不断增加。它们为科学家提供了关于太阳对地球环境的影响和地球磁层内发生的过程的重要见解，并提高了我们对潜在危险的空间天气的认识。太阳与地球的联系仍然是一个重要的研究课题，尤其是在当前太阳活动频繁的时期。Cluster卫星将继续进行观测，直至 2024 年 9 月。在科学活动的最后几个月里，它们将经过带电粒子在产生地球极光之前被加速的区域。研究人员将利用这一难得的机会，同时使用多颗卫星上的仪器对这一区域进行研究。在任务结束后的很长一段时间里，存储在Cluster科学档案中的数十年数据将继续为新的科学研究提供支持。有了这个数据宝库，研究人员可以重新审视和分析过去的事件，进行新的统计分析，并实施新的机器学习和人工智能技术。欧空局Cluster任务飞行控制小组在欧空局 ESOC 任务运行中心的Cluster控制室内。该小组由 Beatriz Abascal（前排，图像中央）领导，由Cluster飞船运行经理 Bruno Sousa（后排，图像中央）负责。图片来源：欧空局萨尔萨的返回步骤在四颗Cluster卫星（分别命名为 Rumba、Salsa、Samba 和 Tango）中，Salsa 卫星将第一个返回地球大气层。今年1月，欧空局ESOC任务控制中心的操作人员进行了四次操作，以降低Salsa的轨道，为卫星9月份在南太平洋一个人烟稀少的地区上空安全重返大气层做好准备。操作人员介绍说："Cluster卫星的轨道高度偏心，受到太阳和月球引力的强烈影响。有时，它们会急剧下降，在一个轨道上下降超过 30 公里。其他时候，它们根本不会下降。本月，我们调整了Salsa的轨道，以确保它在9月份经历最后的急剧下降，从大约110公里的高度下降到80公里。这样，我们就能最大限度地控制航天器被大气层捕获并开始燃烧的位置。"演习的时机非常重要。萨尔萨的"日食季节"从二月份开始。在接下来的几个月中，卫星将大部分时间处于关闭状态，因为它位于地球的阴影中，无法依靠太阳能电池阵列发电。"自穿越范艾伦辐射带以来，'萨尔萨'号的太阳能电池阵列也在快速退化。"Cluster运行工程师比阿特丽斯-阿瓦斯卡尔-帕拉西奥斯（Beatriz Abascal Palacios）说："最大可用功率正在快速下降，很快就会达到我们无法执行脱轨操作的程度。"弗劳恩霍夫 FHR 的空间观测雷达 TIRA 获取的 Aeolus 作为空间碎片的短暂阶段的最终图像。(请注意，颜色代表的是雷达回波强度，而不是温度。提高空间可持续性的独特机会Cluster四重奏中的其余三个航天器将继续进行科学观测，特别是极光物理学观测，直到 9 月份。如果日食季节结束后 Salsa 仍能产生足够的能量，它也可能会发挥余热，加入进行最后的观测。与我们的许多卫星一样，Cluster 航天器也是在欧空局限制产生空间碎片的现行指导方针生效之前设计和发射的。尽管如此，欧空局仍在采取行动，尽量减少老式飞行任务对环境的影响。去年夏天，欧空局引导风力探测任务的"Aeolus"航天器在人口稀少的地区上空返回地球，这是一次首创的辅助重返。由于本月的活动，Salsa 将于 9 月在同样人口、航空和海上交通稀少的地区上空重返大气层。当地时间 11 月 11 日 21:20 时，Bill Chater 在福克兰群岛拍摄的 GOCE 重入大气层的照片。Bill在 Twitter 上写道："黄昏时分向南行驶时，它出现了明亮的烟迹，并一分为二，然后再次分裂成更多的烟迹，继续向北飞行。"图片来源：Bill Chater在 Salsa 号重返大气层后，其余的 Cluster 卫星将进入"看守"模式 - 受控，但不进行新的科学研究，直到它们也以类似的方式重返地球大气层。Rumba 将于 2025 年重返大气层；Tango 和 Samba 将于 2026 年重返大气层。欧空局空间碎片办公室的 Stijn Lemmens 说："这是第一次有人以这种方式瞄准像 Salsa 这样偏心轨道的卫星重返大气层。Cluster任务的结束为我们提供了在不同时间重返四个相同航天器的独特机会。"在四种不同的角度和速度以及四组不同的大气条件下安全再入同一颗卫星，我们从中获得的经验将极大地提高我们对再入的理解，并帮助我们确定在类似轨道上安全处置卫星的标准"。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

国际科研团队通过美探测器新发现一颗系外类地行星

国际科研团队通过美探测器新发现一颗系外类地行星 两个国际科研团队借助美国“苔丝”探测器的最新数据发现一颗“罕见而诱人”的太阳系外类地行星，距地球仅约40光年，其温度可能只比地球略高一些。 新华社报道，美航天局星期四（5月23日）发布新闻公报介绍，这颗潜在的宜居行星被命名为“格利泽12b”（Gliese 12 b），每12.8天围绕其恒星运行一圈。它的个头儿与金星相当、比地球略小。假设它没有大气层，那么其表面温度估计约为42摄氏度，比迄今确认的5000多颗系外行星中的大多数都低。 参与研究的日本天体生物学中心科学家葛原昌幸说：“我们发现了迄今距离地球最近的、凌日的、温和的、地球大小的世界。” 美航天局说，像这样的系外行星并不多见，因此值得近距离观察，它将是詹姆斯·韦布空间望远镜进一步调查的潜在目标。 这颗行星的母恒星是一颗凉爽的红矮星，位于近40光年外的双鱼座。这颗恒星的体积只有太阳的约27%，表面温度比太阳低约40%。此外，这颗系外行星与其母恒星之间的距离仅为日地距离的7%，从其母恒星接收到的能量是地球从太阳接收到能量的1.6倍。 参与研究的澳大利亚南昆士兰大学博士生多拉基亚说：“在研究围绕凉爽母恒星运行的地球大小行星是否可以保有大气层方面，这颗行星是最佳目标之一，这是推进我们对银河系行星宜居性理解的关键一步。” 适宜的大气层是一颗行星维持液态水甚至生命存在的关键条件。研究人员猜测，“格利泽12b”可能有类似地球的大气层，或者更类似于金星，也可能拥有在太阳系中不常见的一种不同大气层。 2024年5月24日 4:27 PM

日本金星探测器破晓号失联 系目前唯一一个运行中的金星探测器

日本金星探测器破晓号失联 系目前唯一一个运行中的金星探测器 日本宇宙航空研究开发机构 (JAXA) 日期透露 2010 年发射升空的金星探测器破晓号已经失联，实际上从 4 月底破晓号就已经失联，期间工程团队尝试多种努力也没能恢复通信。破晓号 (PLANET-C、Venus Climate Orbiter) 探测器是一颗金星气候卫星，这颗探测器没有兼职任务，它的主要任务就是探测金星，也是目前人类唯一一颗正在运行中的金星探测器。自 2010 年 12 月抵达金星后破晓号探测器就在收集数据研究金星大气的超自转现象，原定设计寿命是到 2018 年结束，之后任务被延长延续至今。目前已知的情况是破晓号探测器的推进器存在某种故障，这导致探测器无法正确指向地球，因此目前工程团队无法连接上破晓号，至于具体原因还不清楚，有可能是推进器已经达到寿命而发生故障。故障发生后 JAXA 已经尝试多种方式来恢复联系，不过到本文发布时通信仍然没有恢复，JAXA 称如果后续有进一步消息会及时公布。人类对金星的探测任务高峰期在上世纪 70 年代，彼时苏联和美国都发射了大量探测器，甚至苏联的探测器还克服高温高压落在了金星地表。不过也正是探测的比较多所以人类对金星可以是非常失望的，金星浓密的大气层以及失控的温室效应导致金星地表温度高达 467 摄氏度、93 个大气压。现在除了破晓号这个专职金星探测器外，NASA 的太阳轨道器和欧空局 / 日本的贝皮科伦坡号会间歇性的飞跃金星进行引力辅助探测。而根据世界各国 / 各机构的已知航天计划，有六个正在计划中的任务与探测金星有关，不过这些任务没有一个是能确定在本世纪末前发射的，所以想要获得金星的更多信息，还不知道得等多长时间。对了，贝皮科伦坡号探测器目前出现了电力供应问题导致推进器无法满负荷运行，欧空局和 JAXA 的工程团队正在努力解决中。 ... PC版： 手机版：

NASA的高能离子望远镜准备安装在IMAP航天器上

NASA的高能离子望远镜准备安装在IMAP航天器上 星际绘图和加速探测器（IMAP）的艺术印象。这项任务将帮助我们更好地了解来自太阳的粒子流（称为太阳风），以及这些粒子如何与太阳系内外的空间相互作用。资料来源：美国国家航空航天局/约翰-霍普金斯 APL/普林斯顿大学/史蒂夫-格里本高能离子望远镜已从戈达德运往位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯大学应用物理实验室（APL）。现在，APL 的一组工程师已经开始将 HIT 安装到 NASA 的星际绘图和加速探测器（IMAP）航天器上。在普林斯顿大学的IMAP 任务网站上，YouTube 实时流展示了未来一年中航天器的建造和测试的洁净室。观众可以观看连续的流媒体，了解 IMAP 硬件是如何从一个简单的结构发展成复杂的、可完全运行的航天器的。安装在纽约厄普顿布鲁克海文国家实验室串联范德格拉夫加速器设施真空室中的 HIT 仪器。资料来源：布鲁克海文国家实验室HIT 的作用和重要性HIT 是即将抵达 APL 的 10 台 IMAP 仪器中的第四台。在为期两年的任务中，HIT 将测量太阳系中最高能量过程中太阳释放出的高能太阳能量粒子。这些太阳粒子可以产生美丽的极光，即北极光和南极光，但同时也具有危险性，对宇航员的健康和安全构成风险，并对空间和地面资产及基础设施构成危险。了解这种高能辐射的加速和传输过程将有助于我们更好地了解太阳和当地的空间天气，而这些粒子在其中发挥着至关重要的作用。"自太空时代开始以来，我们就一直在研究太阳高能粒子，但我们对其起源的了解仍不足以预测它们何时会成为危险，"HIT仪器负责人、美国宇航局戈达德分部IMAP任务副首席研究员埃里克-克里斯蒂安（Eric Christian）说。"HIT与IMAP上的其他仪器相结合，将为我们提供重要的拼图"。完成热真空循环测试后真空室中 HIT 的正面视图。图片来源：NASA/Michael ChoiIMAP由普林斯顿大学牵头，计划于2025年发射，将在地球和太阳之间名为拉格朗日点1的太空中飞行约100万英里。在这次任务中，HIT 将测量高能离子和电子，帮助我们进一步了解将这些粒子加速到如此高能量的过程。以遗产为基础HIT 建立在已有几十年历史的技术基础之上，但采用了最先进的仪器和巧妙的探测器设计，使其更加现代化。当带电粒子通过 HIT 时，它们会将部分能量沉积在各层探测器材料中，直到最终静止。通过观察粒子经过的不同层中沉积的能量，并将其与停止层中沉积的能量进行比较，HIT 可以确定粒子的类型（质子、电子或不同的离子）和能量。HIT 上 10 个孔径（或开口）的排列和 IMAP 航天器的旋转将使 HIT 能够测量来自各个方向的粒子，并研究撞击仪器时的高能粒子形态。HIT 还可以测量高能电子，这些电子会迅速到达地球，并为即将发生的空间天气事件发出预警。团队协作如果没有美国国家航空航天局戈达德分局和加利福尼亚理工学院的科学家、工程师和技术人员组成的敬业而多样化的团队，HIT 是不可能实现的。HIT 团队包括许多职业生涯初期的科学家和工程师，他们获得了担任领导职务的令人兴奋的机会，并勇于接受挑战。对许多人来说，这将是他们第一次有机会参与太空项目。"我非常感谢能有机会在如此激动人心的任务中发挥不可或缺的作用，"NASA戈达德HIT科学团队成员格兰特-米切尔（Grant Mitchell）说。"有机会向戈达德和整个IMAP团队的世界级科学家和工程师学习，这对我将来领导自己的任务非常有帮助。"编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

磁层中的爆炸事件：科学家调查地球磁尾的异常副风暴

磁层中的爆炸事件：科学家调查地球磁尾的异常副风暴 图中显示地球周围的磁场线在磁尾重新连接，这通常是副风暴的最初迹象之一。西南研究所内部资助的一个项目正在调查副风暴的性质，特别是2017年的一次事件，当时似乎发生了重连接，但没有引发副风暴。资料来源：美国国家航空航天局/戈达德太空飞行中心-概念图像实验室自2015年发射以来，MMS航天器一直在勘测磁层和周围等离子体之间的边界磁层顶，以寻找磁重联的迹象，当磁场线汇聚、断开并重新连接时，就会发生磁重联，爆炸性地将磁能转化为热能和动能。2017 年，MMS 在磁尾观测到了磁重连接的迹象，但没有观测到伴随重连接出现的副风暴的正常迹象，如强电流和磁场扰动。四个 MMS 航天器在地球磁场轨道上的示意图。资料来源：美国国家航空航天局SwRI 的博士后研究员 Andy Marshall 博士说："我们想看看 MMS 观测到的局部物理学如何影响整个全球磁层。通过将这一事件与更典型的副风暴进行比较，我们正努力加深对副风暴成因以及副风暴与重联之间关系的理解"。"在这个为期一年的项目中，SwRI 将把 MMS 对影响局部磁场和粒子的再连接的现场测量结果与 NASA 戈达德空间飞行中心的社区协调建模中心利用密歇根大学的空间天气建模框架创建的全球磁层重建结果进行比较。马歇尔说："副风暴的全球磁尾对流模式与非副风暴的磁尾再连接模式之间可能存在重大差异。我们还没有研究过全球范围内的磁场线运动，因此这次不寻常的副风暴可能是MMS偶然观测到的局部现象。如果不是这样，它可能会重塑我们对尾侧再连接与副风暴之间关系的理解。"MMS是美国宇航局太阳地球探测器计划的第四次飞行任务。戈达德太空飞行中心建造、集成和测试了四个 MMS 航天器，并负责整个飞行任务的管理和运行。MMS 仪器套件科学小组的首席研究员在圣安东尼奥的 SwRI 工作。科学运行规划和仪器指挥由位于博尔德的科罗拉多大学大气和空间物理实验室的 MMS 科学运行中心负责。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：