天文学家在火星塔西斯火山顶上探测到了成片的水霜

天文学家在火星塔西斯火山顶上探测到了成片的水霜 这个模拟透视斜视图显示的是奥林帕斯山，它不仅是火星上最高的火山，也是整个太阳系中最高的火山。火山直径约 600 公里。图片来源：ESA/DLR/柏林大学（A. Valantinas）该研究小组今天（6月10日）发表在《自然-地球科学》（Nature Geoscience）杂志上的最新研究报告称，这一发现标志着首次在地球赤道附近发现霜冻，挑战了人们对地球气候动态的现有看法。布朗大学博士后研究员 Adomas Valantinas 说："我们认为在火星赤道周围不可能形成霜冻，因为阳光和稀薄大气的混合使地表和山顶白天的温度相对较高这与我们在地球上看到的情况不同，在地球上你可能期望看到结霜的山峰。我们看到的可能是现代火星上古老气候周期的残留物，过去这些火山上有降水，甚至可能有降雪。"奥林帕斯山的冰霜以蓝色为底色。图片来源：ESA/DLR/柏林大学根据这项研究，霜在日出后只存在几个小时，然后就会在阳光下蒸发掉。冰霜的厚度也非常薄，可能只有百分之一毫米厚，也就是一根头发丝的宽度。尽管如此，它还是相当巨大。据研究人员计算，在寒冷的季节里，每天至少有 15 万吨水在地表和大气之间交换。这大约相当于 60 个奥林匹克规格的游泳池。塔西斯是火星上发现冰霜的地区，这里有许多火山。它们耸立在周围的平原上，高度是地球珠穆朗玛峰的一到两倍。例如，奥林帕斯蒙斯火山（Olympus Mons）的宽度相当于法国。冰霜位于火山口，即火山喷发时在山顶形成的大凹陷。研究人员认为，这些山脉上方的空气循环方式创造了一种独特的小气候，使得薄薄的霜斑得以形成。研究人员认为，通过模拟霜冻的形成过程，科学家们可以揭示火星的更多秘密，包括了解水的存在位置和流动方式，以及了解火星复杂的大气动态，这对于未来的探索和寻找可能的生命迹象至关重要。研究人员利用欧洲航天局痕量气体轨道器上的彩色和立体表面成像系统（CaSSIS）拍摄的高分辨率彩色图像探测到了霜冻。随后，欧空局"火星快车"轨道飞行器上的高分辨率立体照相机和痕量气体轨道飞行器上的"发现火星"中阴和掩星分光计的独立观测结果对这些发现进行了验证。这项工作包括分析 30000 多张图片，以初步找到霜冻，然后确认它的存在。瓦兰提纳斯根据图像的拍摄地点、拍摄时间（如一天中的时间和季节）对图像进行过滤。这种细致的方法有助于分离出表明水霜的光谱特征以及水霜在火星表面形成的位置。瓦兰提纳斯于 2018 年开始分析这些图像。大部分工作是他在国外攻读博士学位期间完成的，但一部分重新分析工作是在布朗大学期间完成的。转到布朗大学后，瓦兰提纳斯计划继续探索火星奥秘，同时转向天体生物学。他将在布朗行星科学家杰克-穆斯塔德（Jack Mustard）的实验室工作，研究可能孕育微生物生命的古代热液环境的特征。美国国家航空航天局（NASA）领导的火星取样返回任务有朝一日可能会将这些环境中的样本带回地球。瓦兰提纳斯说："地球以外生命的第二次起源这一概念一直吸引着我。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行

欧空局“火星快车”以壮观的火星图像纪念25000圈轨道飞行 欧空局的"火星快车"轨道飞行器在庆祝其第25,000次轨道飞行时，捕捉到了一幅令人惊叹的火星高空图像，其中包括塔西斯地区和火卫一。二十多年来，这项任务广泛绘制了火星大气层地图，研究了火星卫星，并对火星表面和地质特征提出了新的见解，极大地推动了我们对火星的了解。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学火星快车于 2003 年底抵达火星，并于 2023 年 10 月 19 日完成其第 25000 次轨道飞行。在到达火星后的二十年里，轨道器彻底改变了我们对火星的认识。它比以往任何时候都更完整地描绘了火星的大气层，追溯了火星表面水的历史，对两颗火星小卫星进行了前所未有的详细研究，并传回了令人惊叹的火星三维景象。这张新照片也不例外。它的重点是塔西斯地区，该地区占火星表面的四分之一，是火星著名的巨型火山所在地。这里可以看到许多火山：奥林帕斯火山、阿尔西亚火山、帕沃尼斯火山和阿斯克雷乌斯火山，以及约维斯火山、比布利斯火山和尤利西斯托鲁斯火山。奥林帕斯火山（Olympus Mons）是最大的火山，高达近 22 千米（相比之下，地球上的珠穆朗玛峰只有 8.8 千米）。这幅来自欧空局火星快车的图像显示了火星的一个切面，以纪念欧空局火星快车的一个里程碑：它绕红色星球运行的第25000个轨道。这幅令人惊叹的景象展示了火山、山谷、陨石坑、云层，甚至还有火星最大的卫星火卫一的飞临。这幅图像由火星快车的高分辨率立体相机（HRSC）于 2023 年 10 月 19 日在第 25000 轨道上收集的数据组成。它是利用垂直于火星表面的天底通道视场和高分辨率立体相机彩色通道的数据制作的。地面分辨率小于450米/像素，图像中心约为2°N/248°E。图片来源：欧空局/德国航天中心/柏林大学峡谷和云彩火星上的火山虽然迷人，但它们并不是这里唯一有趣的特征。令人兴奋的是，火星快车还捕捉到了一位不速之客，它就是火星最大的卫星火卫一。按照太阳系的标准，火卫一距离火星非常近，它的轨道距离火星表面只有 6000 公里。而我们自己的月球距离地球表面大约 38.5 万公里。Noctis Labyrinthus 的裂缝峡谷火星快车曾多次观测过，包括在可视化飞越中也可以在三座火山横切画面的下方看到。在奥林匹斯山北面可以看到Lycus Sulci的大型滑坡，右上方还有Tantalus Fossae的沟谷。火星快车以前也探索过这些地貌。在画面的底部可以看到一些迷人的天气特征，蓝色的色彩悄然出现在这个原本沙色的场景中。这些色彩斑斓的云带是云：右边是一小条明亮的云带，左边是波纹状的"利波"云。当成堆的气流越过下方地形上的障碍物（如隆起的山脊）时，就会产生利波云，并在此过程中获得爆发式的速度。然后，气流在山脊的避风（利）面形成波浪状特征。这幅来自欧空局火星快车的图像显示了火星的一个切面，以纪念欧空局火星快车的一个里程碑：第25000圈轨道运行。这幅令人惊叹的景象展示了火山、山谷、陨石坑、云层，甚至还有火星最大的卫星火卫一的飞临。地形上贴着许多标签，突出了值得注意的特征和区域。图片来源：ESA/DLR/柏林联邦大学探索火星火星快车号在过去二十年里揭示了大量有关火星的信息而且还没有停止。轨道飞行器将继续拍摄火星表面图像、绘制火星矿物图、探索火星大气的成分和循环、探测火星地壳下的情况以及研究火星环境。航天器的高分辨率扫描仪负责拍摄这些新图像，这些图像向我们展示了从风雕刻的山脊和沟槽到巨型火山侧面的天坑，再到撞击坑、构造断层、河道和古老的熔岩池等一切。这项任务在其寿命期间取得了巨大的成果，使我们对我们的行星邻居有了比以往任何时候都更加全面和准确的了解。火星快车高分辨率立体相机（HRSC）由德国航空航天中心（DLR）开发和运行。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家破解火星新"特洛伊"小行星2023FW14的秘密

天文学家破解火星新"特洛伊"小行星2023FW14的秘密 有了这个新成员，陪伴火星的类似天体已经增加到 17 个。但它在轨道和化学成分上的差异可能表明，它是一颗被捕获的原始类型的小行星。研究结果发表在著名的《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）杂志上。加那利天文研究所（IAC）和马德里康普顿斯大学（UCM）的一个研究小组首次观测并描述了 2023FW14 号天体，这是一颗与火星共享轨道的特洛伊小行星。这颗红色行星是继木星之后拥有已知特洛伊小行星数量最多的行星，新加入的特洛伊小行星有 17 颗。特洛伊小行星是太阳系中与行星同轨道运行的小天体，占据着被称为拉格朗日点的稳定平衡点之一，位于行星前方（L4）60º和后方（L5）60º处。关于 2023 FW14 号天体，UCM 在 2023 年和 2024 年期间进行的数值模拟证实，它是一颗 L4 特洛伊木马，这意味着它在火星前方飞行，是继小行星 1999 UJ7 之后已知的第二颗此类特洛伊木马。特洛伊小行星在火星轨道上所在的拉格朗日点，特别是 L4 和 L5 的表示。资料来源：Marspedia虽然大多数火星小行星似乎从火星形成之初就伴随着这颗行星，但 2023 FW14 小行星在大约 100 万年前到达了它的特洛伊轨道，根据获得的数值结果，它可能会在大约 1000 万年后离开火星。它的起源有两种可能：可能是特洛伊小行星 1999 UJ7 的碎片，也可能是从穿越火星轨道的靠近地球的小行星群中捕获的。研究人员利用位于拉帕尔马岛 Roque de los Muchachos 天文台的加那利大望远镜（Gran Telescopio Canarias，GTCI）获得的光谱，找到了 2023 FW14 的化学成分，与其他个体相比，2023 FW14 显示出新的差异。虽然利用全球定位系统获得的 2023 FW14 星的光谱与另一颗 L4 特洛伊木马 1999 UJ7 星的光谱有些不同，但这两颗小行星属于同一成分组，都是原始类型的小行星，与 L5 特洛伊木马形成鲜明对比，它们都是富含硅酸盐的岩质小行星。增加已知火星"特洛伊木马"的数量使研究人员能够加深对这些物体的了解，而这些物体的存在最初是通过数学计算预测出来的。研究真实的"特洛伊木马"而不仅仅是数学预测的"特洛伊木马"，还可以检验我们理论模型的可靠性"，de la Fuente Marcos 总结道。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解

研究火星地貌结构中的碎屑流后 天文学家在对火星液态水的存在有了新见解 "火星大气中 95% 都是二氧化碳，"Lonneke Roelofs 解释说。"在冬天，气温会降到零下120摄氏度以下，这足以让大气中的二氧化碳结冰"。在冷冻过程中，二氧化碳气体 可以直接变成二氧化碳冰 ，而跳过液相。这个过程类似于地球上的霜冻，水蒸气形成冰晶，给大地铺上一层白色的薄膜。春季气温较高，加上火星大气稀薄，二氧化碳冰会直接蒸发回气体，再次跳过液相。火星上沟壑地貌的卫星图像，由火星勘测轨道飞行器上的 HiRISE（高分辨率成像实验）相机拍摄。沟壑两侧可见白色的二氧化碳冰。图片来源：NASA/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学"我们称之为'升华'。由于火星气压低，这个过程极具爆炸性。产生的气压将沉积物颗粒推开，导致物质流动，类似于地球上山区的碎屑流。即使在没有水的情况下，这些流动也能重塑火星地貌，我的研究结果表明，火星上存在生命的几率比以前想象的要小。"长期以来，科学家们一直假设二氧化碳冰 可能是这些火星地貌结构背后的驱动力。"但这些假设主要基于模型或卫星研究，"Roelofs 解释说。"通过在所谓的'火星舱'中进行实验，我们能够模拟火星条件下的这一过程。利用这种专门的实验设备，我们可以直接亲眼研究这一过程。我们甚至观察到，在火星条件下，由二氧化碳冰驱动的碎屑流的流动效率与地球上由水驱动的碎屑流一样高"。Lonneke Roelofs 在英国米尔顿凯恩斯开放大学的火星舱旁。图片来源：乌得勒支大学"我们确信火星表面曾经有水。这项研究并不能证明这一点，"Roelofs说。"但是，生命的出现很可能需要一个存在液态水的漫长时期。以前，我们认为这些地貌结构是由水驱动的碎屑流形成的，因为它们与地球上的碎屑流系统相似。我的研究现在表明，除了以水为动力的碎屑流之外，冰冻二氧化碳的升华也可以成为这些火星沟壑地貌形成背后的驱动力。这将火星上水的存在推向了更久远的过去，使得火星上出现生命的几率变小。这使得我们比想象中更加独特。"但是，是什么让人们对 3.3 亿公里外的风景感兴趣呢？"火星是我们最近的邻居。它是唯一一颗接近太阳系'绿色区域'的岩石行星。该区域距离太阳足够远，可以存在液态水，这是生命存在的先决条件。因此，我们有可能在火星上找到关于生命如何发展的答案，包括潜在的地外生命。"此外，研究其他星球上景观结构的形成是我们跳出地球环境的一种方式。你可以提出不同的问题，从而对地球上的过程有新的认识。例如，我们在地球上也能观察到火山周围火成碎屑流中气体驱动的碎屑流过程。因此，这项研究有助于更好地了解陆地火山灾害。"编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

天文学家发现极端系外行星炽热的红色星球火山活动剧烈

天文学家发现极端系外行星炽热的红色星球火山活动剧烈 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 系外行星火山图。图片来源：NASA、ESA、CSA、Dani Player凯恩没想到，在这个遥远的恒星系统中，有一颗行星上布满了许多活火山，从远处看去，会呈现出火红的色调。他说："这是一个发现的时刻，你会想，'哇，这真的存在，太神奇了'。"详细介绍这一发现的论文已发表在《天文杂志》上。美国国家航空航天局的凌日系外行星巡天卫星（TESS）于2018年发射升空，它搜寻太阳系外的系外行星，这些行星环绕着天空中最亮的恒星运行，其中包括那些可能孕育生命的行星。凯恩正在研究一个名为HD 104067的恒星系统，它距离我们的太阳大约66光年，人们已经知道它蕴藏着一颗巨大的行星。TESS 刚刚在该星系中发现了一颗新的岩石行星的信号。在收集有关这颗行星的数据时，他意外地发现了另一颗行星，从而使该星系中已知的行星总数达到了三颗。TESS 发现的这颗新行星是一颗像地球一样的岩石行星，但比地球大 30%。然而，与地球不同的是，它与木卫一有更多的共同之处，木卫一是木星最内侧的岩石卫星，也是太阳系中火山最活跃的天体。凯恩说："这是一颗陆地行星，我把它形容为打了类固醇的木卫二。它被迫处于火山不断爆发的状态。在光学波长下，你可以看到一颗发光、发红、表面有熔岩的行星。"这颗名为TOI-6713.01的新行星的表面温度为2600开尔文，比某些恒星的温度还要高。了解潮汐能及其影响木卫二和这颗行星上的火山活动都是引力造成的。木卫一距离木星非常近。木星的其他卫星迫使木卫一进入围绕木星的椭圆或"偏心"轨道，而木星本身具有非常强大的引力。凯恩说："如果没有其他卫星，木卫一将在环绕木星的圆形轨道上运行，它的表面将是安静的。相反，木星的引力对木卫一的挤压非常大，以至于它不断出现火山喷发。"同样，HD 104067星系中有两颗行星比这颗新行星离恒星更远。这些外行星也迫使内部的岩石行星进入围绕恒星的偏心轨道，使其在运行和旋转时受到挤压。凯恩将这种情况比作球拍类运动，橡胶小球在不断被球拍击打的过程中会反弹得更多，温度更高。这种效应被称为潮汐能，是指一个物体对另一个物体的引力效应。在地球上，潮汐主要是月球引力拖动海洋的结果。下一步，凯恩和他的同事们想测量这颗火焰星球的质量，了解它的密度。这将告诉他们有多少物质可以从火山中喷出。行星的潮汐效应历来不是系外行星研究的重点。也许这一发现会改变这一现状。这让我们了解到一个陆地行星能被注入多少能量的极端情况，以及由此产生的后果。虽然我们知道恒星会增加行星的热量，但这里的绝大部分能量是潮汐能，这一点不容忽视。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

港大研究揭示古老火星火山活动背后的垂直构造过程

港大研究揭示古老火星火山活动背后的垂直构造过程 图 1.红外图像数据上的地形数据显示了火星埃里达尼亚地区复杂的构造结构和火山沉积。暖色调代表海拔较高。资料来源：美国国家航空航天局/火星奥德赛/HRSC洞察火星火山活动香港大学（港大）地球科学系地质学家约瑟夫-米夏尔斯基（Joseph Michalski）教授的最新研究揭示了火星火山活动的惊人奥秘。他提出，火星上的火山活动远比人们以前认识到的要丰富得多，其驱动力来自一种被称为垂直构造的早期地壳循环形式。这些发现最近发表在《自然-天文学》上，揭示了火星古老的地壳及其对了解火星和地球早期地壳循环的潜在影响，它提供了对古代地壳再循环的洞察力，为火星和地球地质学提供了新的视角。图 2.彩色图像数据覆盖在地形图上，显示出火星埃里达尼亚地区大型平流火山的三维视图。资料来源：NASA/ESA/HRSC重新思考火星的火山景观传统上，人们知道火星上有类似夏威夷的大型盾状火山。然而，人们并不知道火星还拥有地球上由于地壳循环而形成的多种多样的爆炸性火山。Michalski 教授和他的国际团队最近进行的研究在火星古老的地壳中发现了大量种类繁多的火山。他解释说："我们几十年前就知道火星上有火山，但大多数公认的火山都是大型玄武岩盾状火山，类似于构成夏威夷的火山。在这项研究中，我们发现火星古老的地壳中还有许多其他类型的火山，如熔岩穹丘、地层火山、火山口以及由火山灰（而非熔岩）构成的大型盾状火山。此外，大多数科学家认为火星是一颗由玄武岩组成的行星，玄武岩的二氧化硅含量低，几乎不代表地壳演化，但这些火山的二氧化硅含量很高，这意味着它们是由以前不为人知的复杂岩浆演化过程形成的。"垂直构造和地壳循环论文认为，远古火星上发生了强烈的火山活动，导致地壳塌陷到地幔中，岩石在地幔中重新熔化，产生了高硅的岩浆。这种构造过程被称为垂直构造，据推测在古地球上也曾发生过，但地球上那个时期（距今 30 多亿年前的 Archean 时期）的岩石被后来的地质活动严重改变，因此我们无法在这颗行星上清楚地看到这一过程的证据。因此，探索像火星这样有火山活动但没有板块构造的其他行星，有助于揭示红色星球早期地壳循环的奥秘，并以此类推，揭示早期地球的地壳循环奥秘。发现的意义Michalski 教授总结说："火星上的重要地质拼图不仅有助于我们了解火星，也有助于我们了解地球。火星火山活动比人们以前想象的要复杂和多样得多"。港大地球科学讲座教授赵国春教授说："这是一项重大发现，因为它揭示了地壳循环不仅可以发生在以水平运动为主的板块构造体系中，也可以发生在以垂直运动为主的前板块构造体系中。这一发现有助于地球科学家解决长期以来备受争议的问题，即我们的星球（地球）是如何以及何时形成岩石大陆的。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：