科学家在月球上发现异常岩石

科学家在月球上发现异常岩石 现在，由明斯特大学的奥塔维亚诺-吕施博士领导的一个国际研究小组首次在月球表面发现了一米大小的异常岩石，这些岩石被尘埃覆盖，可能表现出独特的性质比如磁性异常。科学家们最重要的发现是，月球上只有极少数巨石上有一层具有非常特殊反射特性的尘埃。例如，这些新发现的巨石上的灰尘反射阳光的方式与之前已知的岩石不同。这些新发现有助于科学家了解月壳的形成和变化过程。研究结果发表在《地球物理研究-行星》杂志上。月球磁异常和反射特性众所周知，月球表面有磁性异常现象，特别是在一个叫做莱纳伽马的区域附近。然而，人们从未研究过岩石是否具有磁性的问题。行星学研究所的奥塔维亚诺-吕施（Ottaviano Rüsch）在归类这一发现时说："目前对月球磁性的了解非常有限，因此这些新岩石将揭示月球及其磁核的历史。""我们首次研究了尘埃与莱纳伽马地区岩石的相互作用，更准确地说，是这些岩石反射特性的变化。例如，我们可以推断出这些大岩石对阳光的反射程度和方向"。这些图像是由美国国家航空航天局（NASA）的绕月勘测轨道飞行器（Lunar Reconnaissance Orbiter）拍摄的。利用人工智能进行月球探测研究小组最初感兴趣的是裂开的岩石。他们首先利用人工智能在约一百万张图片中搜索破裂的岩石这些图片也是由月球勘测轨道器拍摄的。伯尔尼大学太空与宜居性中心的瓦伦丁-比克尔（Valentin Bickel）说："现代数据处理方法让我们能够对全球环境有全新的认识同时，我们也不断通过这种方式发现未知物体，比如我们在这项新研究中调查的异常岩石。搜索算法确定了大约 13 万块有趣的岩石，其中一半由科学家进行了仔细研究。""我们仅在一张图片上就认出了一块有明显暗区的巨石。这块岩石与其他岩石截然不同，因为与其他岩石相比，它向太阳散射的光线较少。我们怀疑这是由于特殊的尘埃结构造成的，比如尘埃的密度和粒度，"Ottaviano Rüsch 解释说。"通常情况下，月球尘埃多孔，会将大量光线反射回照明方向。然而，当尘埃被压实时，整体亮度通常会增加。多特蒙德工业大学的马塞尔-赫斯（Marcel Hess）补充说："观测到的被尘埃覆盖的岩石并非如此。这是一个引人入胜的发现然而，科学家们对这种尘埃及其与岩石的相互作用的了解仍处于早期阶段。在接下来的几周和几个月里，科学家们希望进一步研究导致尘埃与岩石相互作用以及形成特殊尘埃结构的过程。这些过程包括，例如，由于静电荷或太阳风与当地磁场的相互作用而导致尘埃上升。未来研究与月球探索除了其他许多国际无人太空任务外，美国国家航空航天局（NASA）还将在未来几年内向雷纳伽马地区派出一个自动漫游车，以寻找类似类型的带有特殊尘埃的巨石。即使这仍然是未来的梦想，但更好地了解尘埃的运动也有助于规划人类在月球上的定居点等。毕竟，我们从阿波罗宇航员的经验中知道，尘埃会带来许多问题，如污染居住地（如空间站）和技术设备。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现光与磁之间的突破性联系

科学家发现光与磁之间的突破性联系 耶路撒冷希伯来大学应用物理和电气工程研究所自旋电子学实验室主任阿米尔-卡普亚教授宣布了光磁相互作用领域的一项关键性突破。该团队的这一意外发现揭示了光学激光束控制固体磁性状态的机制，有望在各行各业得到切实应用。卡普亚教授说："这一突破标志着我们对光与磁性材料之间相互作用的理解发生了范式转变。它为光控高速存储技术，特别是磁阻随机存取存储器（MRAM）和创新光学传感器的开发铺平了道路。事实上，这一发现标志着我们对光磁动力学理解的重大飞跃。"利用光束进行磁记录（应用）。资料来源：Amir Capua与光辐射的快速行为相比，磁铁的反应速度较慢，因此通常较少受到关注。通过研究，研究小组得出了一个新的认识：快速振荡光波的磁性成分具有控制磁铁的能力，从而重新定义了物理原理关系。有趣的是，他们发现了一种描述相互作用强度的基本数学关系，它将光的磁场振幅、频率和磁性材料的能量吸收联系在一起。这一发现与量子技术领域密切相关，并结合了迄今为止几乎没有重叠的两个科学界的原理："我们是利用量子计算和量子光学界公认的原理，但在自旋电子学和磁学界却不太适用的原理，才得出这一认识的，当磁性材料和辐射处于完全平衡状态时，二者之间的相互作用已被充分证实。然而，迄今为止，人们对辐射和磁性材料不平衡的情况只做了非常片面的描述。这种非平衡状态是量子光学和量子计算技术的核心。我们借用量子物理学的原理，对磁性材料中的这种非平衡状态进行了研究，从而获得了磁体甚至可以对光的短时间尺度做出反应的基本认识。此外，这种相互作用被证明是非常重要和有效的。我们的发现可以解释过去二三十年间报道的各种实验结果。"这一发现具有深远的意义，特别是在利用光和纳米磁体进行数据记录的领域。它预示着超高速、高能效光控 MRAM 的潜在实现，以及各行各业信息存储和处理领域的重大变革。此外，在发现这一发现的同时，研究小组还推出了一种能够检测光的磁性部分的专用传感器。与传统传感器不同的是，这种尖端设计提供了各种应用的多功能性和集成性，有可能彻底改变以各种方式利用光的传感器和电路设计。这项研究由自旋电子学实验室的博士候选人 Benjamin Assouline 负责，他在这一突破性发现中发挥了至关重要的作用。由于认识到这一突破的潜在影响，该团队已申请了多项相关专利。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

远古海洋和行星碰撞的遗迹 科学家揭开地球神秘"D"层的新面纱

远古海洋和行星碰撞的遗迹 科学家揭开地球神秘"D"层的新面纱 与完美的球体不同，D"层出人意料地错落有致。它的厚度因地而异，有些地区甚至完全没有"D"层就像大陆高出地球海洋一样。这些有趣的变化吸引了地球物理学家的注意，他们将 D"层描述为一个异质或非均匀区域。由胡青阳博士（高压科学与技术高等研究中心）和邓杰博士（普林斯顿大学）领导的一项新研究表明，"D"层可能起源于地球的早期。他们的理论基于"巨型撞击假说"（Giant Impact hypothesis），该假说认为一个火星大小的天体撞击了原地球，在撞击后形成了一个覆盖整个地球的岩浆海洋。他们认为，"D"层可能是这一巨大撞击留下的独特成分，可能蕴藏着地球形成的线索。邓杰博士强调，在这个全球岩浆海洋中存在大量的水。这些水的确切来源仍是一个争论不休的话题，人们提出了各种理论，包括通过星云气体和岩浆之间的反应形成，或由彗星直接输送。普遍的观点认为，水会随着岩浆的冷却而向岩浆海洋的底部集中。到最后阶段，最靠近地核的岩浆所含的水量可能与地球现今的海洋相当。海底岩浆海洋中的极端压力和温度条件创造了一种独特的化学环境，促进了水和矿物之间发生意想不到的反应。胡青阳博士解释说："我们的研究表明，这种含水岩浆海洋有利于形成一种富铁相，即过氧化铁镁。这种过氧化物的化学式为（Fe, Mg）O2，与下地幔中的其他主要成分相比，它对铁的偏好更为强烈。根据我们的计算，这种过氧化物对铁的亲和力可能会导致在几公里到几十公里厚的地层中积累以铁为主的过氧化物。"地核-地幔边界异质结构的形成这种富铁过氧化物相的存在将改变 D"层的矿物组成，偏离我们目前的理解。根据新的模型，D"层的矿物将以一种新的组合为主：贫铁硅酸盐、富铁（铁、镁）过氧化物和贫铁（铁、镁）氧化物。这种以铁为主的过氧化物还具有低地震速度和高导电性，使其成为解释 D"层独特地球物理特征的潜在候选物质。这些特征包括超低速度区和高电导率层，两者都是 D"层众所周知的成分异质性的原因。研究结果表明，由岩浆海洋中的古水形成的富铁过氧化物在形成"D"层的异质结构方面发挥了至关重要的作用。这种过氧化物对铁的强烈亲和力在这些富铁斑块和周围地幔之间形成了鲜明的密度对比。从根本上说，它就像一个绝缘体，阻止它们混合，并有可能解释在下地幔底部观察到的长期异质性。这个模型与最近的数值建模结果非常吻合，表明最下层地幔的异质性可能是一个长期存在的特征。编译自/scitechdaily ... PC版： 手机版：

科学家在一个太阳黑子上方发现了类似地球极光的无线电辐射

科学家在一个太阳黑子上方发现了类似地球极光的无线电辐射 科学家在一个太阳黑子上方发现了类似地球极光的无线电辐射。图中粉色-紫色条纹代表无线电辐射，粉色代表频率较高的无线电信号，距离太阳黑子较近；紫色代表频率较低的无线电信号。细线代表太阳黑子上方的磁场线。太阳黑子是太阳底部的黑暗区域。资料来源：Sijie Yu这种射电暴以前只在行星和其他恒星上观测到过，而在太阳黑子太阳上一个相对凉爽、黑暗、磁性活跃的区域上方约 25,000 英里（40,000 公里）处被探测到。位于纽瓦克的新泽西理工学院的余思杰（Sijie Yu）说："这种太阳黑子射电发射是首次探测到，"他是2024年1月出版的《自然-天文学》（Nature Astronomy）上一篇报道这一发现的论文的第一作者。这项研究于 2023 年 11 月首次在线发表。这一发现可以帮助我们更好地了解我们自己的恒星，以及产生类似射电辐射的遥远恒星的行为。洞察太阳和恒星现象太阳经常发射持续几分钟或几小时的短射电暴。但 Yu 的团队利用新墨西哥州的 Karl G. Jansky 超大阵列探测到的射电暴却持续了一个多星期。这些太阳黑子射电暴还具有其他特征例如它们的光谱（或不同波长的强度）和偏振（无线电波的角度或方向）更像是地球极区和其他有极光的行星产生的无线电辐射。在这张美国宇航局太阳动力学天文台于2016年4月11日拍摄的太阳图像中，科学家们在左上方看到的大黑子上方探测到了类似极光的射电爆发。图片来源：NASA/太阳动力学天文台在地球（以及木星和土星等其他行星）上，当太阳粒子被行星磁场卷入，并被拉向磁场线汇聚的两极时，极光就会在夜空中闪烁。当它们向极地加速时，这些粒子会产生频率约为几百千赫兹的强烈无线电辐射，然后撞击大气层中的原子，使它们发出极光。Yu 团队的分析表明，太阳黑子上方的射电暴很可能是以类似的方式产生的当高能电子被太阳黑子上方的汇聚磁场困住并加速时。但与地球极光不同的是，太阳黑子产生的射电暴频率要高得多从数十万千赫兹到大约一百万千赫兹。这是太阳黑子磁场比地球磁场强数千倍的直接结果。扩大对恒星活动的了解此前在某些类型的低质量恒星上也观测到过类似的射电辐射。这一发现提供了一种可能性，即除了之前提出的极区极光之外，类似极光的射电辐射可能来自这些恒星上的大光斑（称为"星斑"）。"这一发现令我们兴奋不已，因为它挑战了太阳射电现象的现有概念，为探索太阳和遥远恒星系统中的磁活动开辟了新途径。NASA不断壮大的太阳物理学舰队非常适合继续调查这些射电暴的源区，"NASA戈达德太空飞行中心的太阳物理学家和太阳射电研究员Natchimuthuk Gopalswamy说。"例如，太阳动力学天文台持续监测太阳的活跃区域，这些区域很可能会产生这种现象"。与此同时，Yu 的研究小组计划重新研究其他太阳射电暴，看看是否有与他们发现的极光样射电暴类似的太阳射电暴。他说："我们的目标是确定以前记录的一些太阳射电暴是否可能是这种新发现的发射的实例。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

比一千个太阳还亮 科学家揭示恒星超级耀斑异常行为背后的物理学原理

比一千个太阳还亮 科学家揭示恒星超级耀斑异常行为背后的物理学原理 太阳耀斑和超级耀斑的物理原理被认为是相同的：磁能的突然释放。超级耀斑恒星具有更强的磁场，因此耀斑也更亮，但有些恒星却表现出一种不寻常的行为最初亮度增强，持续时间很短，随后出现持续时间更长但强度较低的二次耀斑。夏威夷大学天文研究所博士后研究员杨凯和副教授孙旭东领导的研究小组建立了一个模型来解释这种现象，该模型发表在《天体物理学报》上。"通过将我们学到的有关太阳的知识应用到其他更冷的恒星上，我们能够确定驱动这些耀斑的物理原理，尽管我们永远无法直接看到它们，"杨说。"这些恒星的亮度随时间的变化实际上帮助我们'看到'了这些耀斑，它们实在是太小了，无法直接观测到。"人们认为这些耀斑中的可见光只来自恒星大气的下层。磁重联产生的能量粒子从高温、脆弱的日冕（恒星的外层）降下，加热这些层。最近的研究假设，超级耀斑恒星也能探测到来自日冕环的辐射被太阳磁场困住的热等离子体，但这些环的密度必须非常高。遗憾的是，天文学家没有办法对此进行测试，因为除了我们自己的太阳之外，没有办法在其他恒星上看到这些环。太阳动力学天文台拍摄的太阳日冕环图像，显示了"日冕雨"现象。图中还包括一张地球的图像，以提供日冕环的比例，日冕环比地球大 10 多倍。图片来源：美国宇航局太阳动力学天文台/科学可视化工作室/汤姆-布里奇曼其他天文学家利用开普勒望远镜和 TESS 望远镜的数据，发现恒星有一条奇特的光曲线类似于天体的"峰突"，即亮度的跳跃。事实证明，这种光曲线与太阳现象相似，即在最初的爆发之后会出现第二个更渐进的峰值。这些光曲线让我们想起了我们在太阳上看到的一种现象，叫做太阳晚期耀斑。研究人员问道："同样的过程能量化的大型恒星环能否在可见光下产生类似的晚期亮度增强？"为了解决这个问题，杨改编了经常用于模拟太阳耀斑环的流体模拟，并放大了环的长度和磁能。他发现，耀斑的巨大能量输入会将大量质量泵入环路，从而产生密集、明亮的可见光发射，这与预测的结果不谋而合。这些研究表明，只有当超高温气体在环的最高处冷却下来时，我们才能看到这种"撞击"闪光。在重力的作用下，这些发光物质会下落，形成我们所说的"日冕雨"，这就是我们在太阳上经常看到的现象。这让研究小组确信，这个模型一定是真实的。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家称，地球上爆发了一场非常强的磁暴，风暴可持续长达40小时

科学家称，地球上爆发了一场非常强的磁暴，风暴可持续长达40小时 此前媒体曾报道，预计今年最强磁暴将于 5 月 10 日出现。 “5月9日下午，太阳又发生了一次强烈的耀斑。他们报告说，它的分数再次是X2.2，也就是说，这是最高级别的耀斑 太阳天文学IKI和ISPZ实验室" 虽然不可能完全保护自己免受磁暴的侵害，但您可以将其负面影响降至最低。避免饮酒和吸烟。积极思考并避免有压力的情况。洗个对比淋浴，多到新鲜空气中散步，按时睡觉