太空尘埃 - 寻找外星生命的新途径

太空尘埃-寻找外星生命的新途径真空和灰尘这两个词可能会让人联想到乏味的家务事。然而,在天文学领域,这些词具有完全不同的含义。真空指的是空间的巨大空虚,而尘埃指的是悬浮在空虚中的散落的固体颗粒。虽然这些宇宙尘埃可能会给一些天文学家带来麻烦,遮挡他们对遥远天体的视线,但对其他人来说,它可以作为一种重要的资源。它使他们能够获得对遥远现象的洞察力,而不需要在我们的地球家园之外冒险。来自东京大学天文学系的TomonoriTotani教授有一个关于空间尘埃的想法,听起来可能像科幻小说,但实际上值得认真考虑。Totani说:"我建议我们研究从其他世界喷出的保存良好的颗粒,以寻找潜在的生命迹象。寻找太阳系外的生命通常意味着寻找通信的迹象,这将表明智能生命,但排除了任何前技术生命。或者寻找可能暗示生命的大气特征,但没有直接确认,总是可能有一种不需要生命的解释。然而,如果尘埃颗粒中有生命的迹象,我们不仅可以确定,而且还可以很快发现。"这块行星际尘埃被认为是早期太阳系的一部分,在我们的大气层中被发现,证明轻质颗粒可以在进入大气层后存活下来,因为它们不会因摩擦产生太多的热量。资料来源:美国国家航空航天局基本的想法是,大型小行星的撞击可以将地面物质射入太空。最近死亡的甚至是化石的微生物有可能包含在这种喷射物的一些岩石材料中。这种材料的大小会有很大的不同,不同大小的碎片进入太空后会有不同的表现。一些较大的碎片可能会回落或进入围绕当地行星或恒星的永久轨道。而一些小得多的碎片可能太小,无法包含任何可证实的生命迹象。但是在1微米(千分之一毫米)区域的颗粒不仅已经可以承载一个单细胞生物体的标本,而且它们还可能完全逃离它们的宿主太阳系,在适当的情况下,甚至可能冒险进入我们的生态系统。Totani说:"我的论文利用关于这种情况的不同方面的现有数据探讨了这个想法。所涉及的距离和时间可能是巨大的,两者都减少了任何含有来自另一个世界的生命迹象的喷射物甚至可以到达我们这里的机会。再加上太空中的一些现象,这些现象会因为热量或辐射而摧毁小物体,机会就更低了。尽管如此,我计算出每年可能有大约10万个这样的颗粒降落在地球上。鉴于涉及许多未知因素,这一估计可能过高或过低,但探索它的手段已经存在,所以它似乎是一个值得追求的目标。"地球上可能已经有这样的颗粒,而且数量丰富,保存在南极冰层等地方或者海底下。在这些地方的空间尘埃可以相对容易地被检索出来,但是辨别太阳系外的物质和源自我们自己太阳系的物质仍然是一个复杂的问题。然而,如果将搜索范围扩大到太空本身,已经有任务使用称为气凝胶的超轻材料在真空中捕获尘埃。Totani说:"我希望不同领域的研究人员对这个想法感兴趣,并开始更详细地研究这种寻找太阳系外生命的新方法的可行性。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1362047.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1362047.htm

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研究:在小行星“龙宫”上发现的尘埃比太阳系还要古老

研究:在小行星“龙宫”上发现的尘埃比太阳系还要古老据BGR报道,小行星“龙宫”(Ryugu)距离地球大约有3亿公里。它每16个月完成一次绕太阳的轨道,许多人认为像这样的小行星有助于研究地球上水的起源。现在,一个分析从“龙宫”收集的尘埃颗粒的国际研究小组认为,他们可能已经发现了前太阳系星尘--在我们的太阳系形成之前就存在的空间尘埃。这些证据是由“隼鸟-2号”小行星探测器在2014年开始的任务中收集的。现在,“隼鸟-2号”已将样本送回地球,科学家们终于对这颗小行星和以它为家的前太阳系星尘有了更多了解。“龙宫”,就像外面的许多其他小行星一样,是由被认为来自其他小行星的类似砾石的物质组成的。这颗小行星本身是巨大的,科学家认为它起源于我们太阳系边缘之外。现在,这种早于我们太阳系形成的尘埃的存在可以进一步扩展“龙宫”的来源,或者至少是在什么时候。自从小行星探测器将其样本送回地球后,全世界的科学家们都在挖掘这些样本。一组研究人员想确定这些样本的年龄。他们在《天体物理学杂志通讯》上发表了他们的发现。他们指出,这些样本似乎来自不同的恒星形成过程。然而,单是这个前太阳系星尘就获得了一些关注。“龙宫”并不是科学家们发现的唯一带有太阳系之前物质的天体。在地球上发现的陨石中,约有5%的陨石藏有早于它的尘埃颗粒。科学家们已经确定了一些远在70亿年前的时间。来自“龙宫”的这些尘埃中的颗粒与太阳系之前的陨石中的颗粒含有相同的标识符。因此,“龙宫”上似乎有可能存在其他比太阳系更早的颗粒。前太阳系的星尘有可能构成了这颗小行星的大部分。由于它是如此遥远,而且收集样本的任务需要如此长的时间,所以很难确定其确切的构成。研究人员还发现了“龙宫”内脆弱的硅酸盐的证据。一定有什么东西保护它免受太阳的破坏性光线的影响。也许未来对“龙宫”和其他类似小行星的任务将提供更多关于太阳系前星尘的宝贵信息。而且,如果有一点运气和大量的研究,科学家们甚至可能了解到更多关于太阳系形成之前的宇宙。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1306609.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1306609.htm

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科学家称“笑气”可能是遥远星球生命的一个可能迹象

科学家称“笑气”可能是遥远星球生命的一个可能迹象据CNET报道,人类对地球以外生命的探索包括调查我们自己太阳系中的行星和太阳系以外的系外行星。一个天体生物学家小组提议寻找一氧化二氮(nitrousoxide),也就是所谓的“笑气”,作为遥远世界上生命的一个可能迹象。PC版:https://www.cnbeta.com/articles/soft/1323833.htm手机版:https://m.cnbeta.com/view/1323833.htm

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识别外星技术的特征可能是寻找地外智能生命的关键

识别外星技术的特征可能是寻找地外智能生命的关键用无线电和激光说"你好现代科学对地外智慧的搜索始于1959年,当时天文学家朱塞佩-科科尼和菲利普-莫里森表明,来自地球的无线电传输可以被星际距离的无线电望远镜探测到。同年,弗兰克-德雷克启动了第一次SETI搜索,即"奥兹玛计划",他将一台大型射电望远镜对准附近两颗类似太阳的恒星,以观察是否能探测到来自它们的无线电信号。在1960年发明了激光之后,天文学家们表明,也可以探测到来自遥远星球的可见光。一个激光器--就像这里看到的那个--或无线电波束有意指向地球,将是地外生命的一个强烈信号。资料来源:G.Hüdepohl/ESO这些探测来自另一个文明的无线电或激光信号的最初的基础性尝试,都是在寻找集中的、强大的信号,这些信号可能是故意发送到太阳系的,并且是为了被发现。鉴于20世纪60年代的技术限制,天文学家没有认真考虑寻找广播信号--像地球上的电视和无线电广播会泄漏到太空。但是一束无线电信号,在其所有的能量都集中在地球上的情况下,可以从更远的地方探测到,您可以想象一下激光和一个微弱的灯泡之间的区别。寻找有意发射的无线电和激光信号仍然是当今最流行的SETI策略之一。然而,这种方法假设地外文明想要与其他技术先进的生命沟通。人类很少向太空发送有针对性的信号,一些学者认为,智能物种可能有目的地避免广播出他们的位置。这种寻找可能没有人发送的信号的做法被称为SETI悖论。这个艺术家的印象图显示了平方公里阵列,这是一个目前正在澳大利亚和非洲建造的望远镜阵列,其灵敏度足以探测到来自遥远星球的相当于无线电广播的信号。来源:SPDO/TDP/DRAO/SwinburneAstronomyProductions泄漏的无线电波尽管人类并没有有意识地向宇宙传输很多的信号,但今天人们使用的许多技术产生了大量的无线电传输,并泄漏到太空中。如果这些信号来自附近的恒星,那么其中一些信号是可以被探测到的。世界范围内的电视塔网络不断地向许多方向发射信号,这些信号泄漏到太空中,并能积累成可探测的,尽管相对微弱的无线电信号。有关目前地球上手机信号塔发射的无线电频率是否可以用今天的望远镜探测到的研究正在进行,但是即将到来的平方公里阵列射电望远镜将能够探测到更微弱的无线电信号,其灵敏度是目前射电望远镜阵列的50倍。不过,并不是所有的人为信号都是如此不聚焦的。天文学家和空间机构使用无线电波束与太阳系中的卫星和航天器进行通信。一些研究人员还利用无线电波做雷达来研究小行星。在这两种情况下,无线电信号都比较集中,指向太空。任何地外文明如果碰巧在这些光束的视线范围内,都有可能探测到这些清晰的人造信号。戴森球是一个理论上的巨型基础设施,它将围绕一颗恒星,收集其光线作为能源使用。资料来源:KevinGill/Flickr寻找巨型建筑除了找到真正的外星飞船之外,无线电波是科幻电影和书籍中最常见的技术特征。但它们并不是唯一可能存在的信号。1960年,天文学家弗里曼-戴森(FreemanDyson)提出理论,由于恒星是迄今为止任何行星系统中最强大的能量来源,一个技术先进的文明可能会收集相当一部分恒星的光作为能源,而这基本上就是一个巨大的太阳能电池板。许多天文学家称这些为巨型建筑,并且有一些方法可以探测到它们。在使用捕获的光线中的能量后,先进社会的技术会将一些能量作为热量重新释放出来。天文学家已经表明,这种热量可以作为来自恒星系统的额外红外辐射被探测到。找到巨型基础设施的另一个可能的方法是测量它对一颗恒星的调光效果。具体来说,围绕恒星运行的大型人造卫星会周期性地阻挡一些恒星的光线。这将表现为随着时间的推移,恒星表面亮度的下降。天文学家可以检测到这种效应,就像今天发现遥远的行星一样。高级文明可能会产生大量的污染,其形式包括化学品、光和热,这些都可以在遥远的太空中被探测到。资料来源:NASA/JayFreidlander先进文明会有各种形式的污染天文学家想到的另一个技术特征是污染。化学污染物--如地球上的二氧化氮和氯氟烃几乎都是由人类工业生产的。用詹姆斯-韦伯太空望远镜用来搜索遥远星球的生物迹象的同样方法,有可能在系外行星的大气层中检测到这些分子。如果天文学家发现一颗行星的大气层中充满了只能由技术生产的化学物质,这可能是一个生命的迹象。最后,来自城市和工业的人造光或热也可以用大型光学和红外望远镜探测到,就像大量的卫星在行星上运行一样。但是一个文明需要产生比地球多得多的热量、光和卫星,才能用人类目前拥有的技术在浩瀚的太空中被探测到。哪种信号是最好的?没有任何一个天文学家发现过被证实的技术信号,所以很难说什么会是检测到外星文明的第一个迹象。虽然许多天文学家对什么可能成为一个好的信号想了很多,但最终,没有人知道外星技术可能是什么样子的,宇宙中又有什么信号。一些天文学家支持一种普遍的SETI方法,即在太空中寻找任何目前科学知识无法自然解释的东西。有些人,像我们一样,继续寻找有意和无意的技术信号。底线是,有许多途径可以探测到遥远的生命。由于没有人知道哪种方法有可能首先成功,所以仍有许多令人兴奋的工作要做。作者:MacyHuston-宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学博士生JasonWright-宾夕法尼亚州立大学天文学和天体物理学教授本文首发于TheConversation...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1337041.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1337041.htm

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这颗地狱般的星球可能是寻找外星生命的关键

这颗地狱般的星球可能是寻找外星生命的关键这颗行星是一个被称为YZCetib的小型岩石世界,围绕着一颗小恒星运行,大约两个地球日完成一轮公转。这种速度意味着这颗行星离它的恒星太近了,使得它的表面炙热无比。尽管表面温度极高,但科学家说它可能是更容易找到我们宇宙中外星生命的关键。这是因为科学家们相信,YZCetib可能拥有自己的磁场--类似于地球的磁场,保护我们免受太阳辐射,一篇关于这些发现的论文发表在《自然-天文学》上。有磁场的岩石行星可能比没有磁场的行星更有可能支持外星生命。不幸的是,证明YZCetib周围磁场的存在,比通过望远镜盯着它看要来得复杂一些。但是根据该行星及其恒星产生的无线电信号,科学家们说,YZCetib很可能受到磁场的保护。天文学家最近通过使用詹姆斯-韦伯测量系外行星的温度,改进了我们寻找宜居行星的方法。虽然这并不会使这颗行星比现在更适合居住--YZCetib的表面温度高达400华氏度,但它可以使科学家更容易找到能够支持外星生命的行星,从而使我们在庞大的宇宙中更容易找到外星生命。当然,他们需要克服一些障碍,其中最主要的是,在其恒星宜居带内的行星还没有近到足以产生科学家在这里发现的那种无线电信号。这意味着我们不能用同样的过程来寻找有磁场的类似行星。但是它给我们提供了更多的信息,并有助于巩固一些科学家可能已经倾向的经验。而且,如果YZCetib被证明有磁场,这可能意味着类似的岩石世界也有磁场。反过来,这可能使科学家更容易找到外星生命的证据。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1353783.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1353783.htm

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韦伯太空望远镜揭示了行星形成的尘埃遗迹

韦伯太空望远镜揭示了行星形成的尘埃遗迹这两张图片是AUMic周围的尘埃碎片盘,AUMic是一颗红矮星,位于32光年外的显微镜星座南部。研究小组使用韦伯的近红外相机(NIRCam)来研究AUMic。NIRCam的日冕仪阻挡了中心恒星的强光,使研究小组能够研究非常接近该恒星的区域。被遮挡住的恒星的位置在每张图像的中心用一个白色的图形标记出来。被日冕仪遮挡的区域用一个虚线圈表示。韦伯提供了3.56微米(顶部,蓝色)和4.44微米(底部,红色)的图像。研究小组发现,圆盘在较短或"较蓝"的波长下更亮,这可能意味着它含有大量细小的尘埃,在散射较短波长的光时更有效。NIRCam图像使研究人员能够追踪这个直径为60个天文单位(56亿英里)的圆盘,它离恒星的距离为5个天文单位(4.6亿英里)--相当于我们太阳系中木星的轨道。这些图像比研究小组预期的更详细、更明亮,科学家们能够在比预期的更靠近恒星的地方对圆盘进行成像。有关的恒星系统,AUMicroscopii或AUMic位于32光年外的Microscopium星座南部。它的年龄大约为2300万年,这意味着行星的形成已经结束,因为这一过程通常需要不到1000万年。这颗恒星有两颗已知的行星,由其他望远镜发现。剩下的尘埃碎片盘是剩余的行星碎片之间碰撞的结果--相当于我们太阳系中的尘埃的更大质量,创造了一种被称为黄道光的现象。"一个碎片盘通过行星个体的碰撞不断得到补充。通过研究它,我们得到了一个了解这个系统最近动态历史的独特窗口,"美国宇航局戈达德太空飞行中心的凯伦-劳森说,他是这项研究的主要作者,也是研究AUMic的研究小组成员。美国宇航局戈达德空间飞行中心的JoshSchlieder说:"这个系统是极少数拥有已知系外行星的年轻恒星和碎片盘的例子之一,它足够近,足够亮,可以使用韦伯独特的强大仪器进行全面研究。"研究小组使用韦伯的近红外相机(NIRCam)来研究AUMic。在NIRCam的日冕仪的帮助下,他们能够研究非常接近恒星的区域,因为日冕仪可以阻挡中心恒星的强光。NIRCam的图像使研究人员能够追踪到距离恒星5个天文单位(4.6亿英里)的圆盘--相当于我们太阳系中木星的轨道。这些由韦伯近红外相机(NIRCam)拍摄的围绕AUMicroscopii星的圆盘的日冕图像,显示了罗盘箭头、比例尺和颜色键供参考。北方和东方的罗盘箭头显示了图像在天空中的方向。请注意,相对于地面地图上的方向箭头(从上面看),天空中的北和东之间的关系(从下面看)是翻转的。比例尺是以天文单位标注的,也就是A.U.,这是地球和太阳之间的平均距离。这张图片中显示的视野大约是100A.U.的范围。这张图片显示的是不可见的近红外和中红外波长的光,已经转化为可见光的颜色。色键显示了收集光线时使用了哪些NIRCam滤镜。每个滤镜名称的颜色是用来表示通过该滤镜的红外光的可见光颜色。研究人员表示:"我们第一次看到的数据远远超过了预期。它比我们预期的更加详细。它比我们预期的更亮。我们探测到的圆盘比我们预期的要近。我们希望随着我们的深入挖掘,会有一些我们没有预测到的更多惊喜。"观测计划获得了3.56和4.44微米波长的图像。研究小组发现,圆盘在较短的波长下更亮,或者说"更蓝",这可能意味着它含有大量的细小灰尘,在散射较短波长的光时更有效。这一发现与之前的研究结果一致,后者发现来自AUMic的辐射压力--与更大质量的恒星的辐射压力不同--不会强大到足以将细小的尘埃从盘中喷出。虽然探测到圆盘很重要,但研究小组的最终目标是寻找宽轨道的巨行星,类似于木星、土星或我们太阳系的冰巨行星。这样的世界非常难以用过境法或径向速度法在遥远的恒星周围探测到。"这是我们第一次真正具有直接观测宽轨道行星的敏感性,这些行星的质量明显低于木星和土星。"劳森解释说:"在低质量恒星周围直接成像方面,这确实是一个新的、未知的领域。"这些结果将在今天美国天文学会第241次会议的一个新闻发布会上公布。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339865.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1339865.htm

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科学家尝试揭开星际尘埃颗粒起源与形成过程

科学家尝试揭开星际尘埃颗粒起源与形成过程正在发射的携带实验舱的火箭,以进行微重力实验。资料来源:瑞典航天公司这些"前极地"颗粒可以在落入地球的陨石中找到,从而使实验室研究能够揭示其形成的可能路线。北海道团队的木村幸解释说:"正如雪花的形状提供了关于大气层上部温度和湿度的信息一样,陨石中的前极地颗粒的特征限制了它们可能形成的恒星气体流出的环境。然而,不幸的是,事实证明很难确定由碳化钛核心和周围石墨碳地幔组成的晶粒的可能形成环境。"更好地了解这些颗粒可能形成的恒星周围的环境,对于了解更多关于一般的星际环境至关重要。这反过来可以帮助澄清恒星如何演变,以及它们周围的材料如何成为行星的组成部分。这些晶粒的结构似乎表明,它们的碳化钛核心首先形成,然后在更遥远的恒星气体外流区域被涂上一层厚厚的碳,这些恒星在太阳形成之前就已经形成。研究小组在实验室建模研究中探索了可能重现晶粒形成的条件,这些研究以晶粒成核的理论工作为指导--晶粒由微小的原始斑点形成。这项工作通过在亚轨道火箭飞行中经历的微重力时期进行的实验得到了加强。该研究中形成的晶粒的透射电子显微照片研究结果带来了一些惊喜。它们表明,这些晶粒很可能是在研究人员所说的非经典成核途径中形成的:一系列传统理论没有预测的三个不同步骤。首先,碳形成微小的、均匀的核;然后钛沉积在这些碳核上,形成含有碳化钛的碳颗粒;最后,数以千计的这些细小颗粒融合,形成晶粒。"我们还建议,通过考虑非经典的成核途径,如我们的工作所建议的成核途径,可能会准确地解释在太阳系发展的后期阶段形成的其他类型的太阳前和太阳晶粒的特征,"木村总结道。这项研究可以帮助理解遥远的天文事件,包括巨型恒星、新形成的行星系统,以及其他恒星周围的外星太阳系中的行星大气。但它也可能帮助地球上的科学家更好地控制他们正在探索的纳米粒子,以用于许多领域,包括太阳能、化学催化、传感器和纳米医学。因此,研究陨石中的微小颗粒的潜在意义,从地球的未来工业到我们可以想象的远方。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1345669.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1345669.htm

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