天文学家证实月球拥有固体内核 并搞清为什么其表面富含铁质

天文学家证实月球拥有固体内核并搞清为什么其表面富含铁质艺术家对月球内部的印象。从表面到中心:薄薄的地壳、非常厚的地幔、地核-地幔边界的低粘度区、流体外核和固体内核。图片来源:Géoazur/NicolasSarter研究小组成员包括来自法国国家科学研究中心、蔚蓝海岸大学、蔚蓝海岸天文台、索邦大学和巴黎天文台-PSL的研究人员,他们的研究成果最近发表在《自然》杂志上。尽管月球的形成和演化仍有争议,但其内部深层结构的性质现在已经有了定论。在首次登月太空任务五十多年后的今天,人们已经没有任何怀疑的余地:月球和地球一样,有一个由流体外核包围的固体内核。在法国国家科学研究中心(CNRS)、蔚蓝海岸大学(UniversitéCôted'Azur)、蔚蓝海岸天文台(Côted'AzurObservatory)、索邦大学(SorbonneUniversité)和巴黎天文台(ParisObservatory-PSL)的科学家们的努力下,这一假设现已得到证实。在确定流体外核约二十年后,研究小组发现了一个直径约500千米的固体内核,约占月球总体积的15%。它由一种密度接近铁的金属构成。通过各种方法,特别是与月球自转有关的方法,已经能够清楚地识别流体外核。然而,固体内核由于体积小,仍然无法探测到。现在,利用各种太空任务和月球激光测距的数据已经证明了它的存在。除这一重大发现外,科学家们发现的各种证据似乎也支持月球演化过程中地幔(介于地核和地壳之间的中间层)内物质运动的假设。这就是所谓的月幔翻转,它有助于解释月球表面富含铁元素的原因。这个过程是如何发生的呢?物质可能上升到地表,产生火山岩沉积在月壳中。随后,与周围地壳物质相比密度过大的物质又下沉到地核-地幔边界。这些见解大大有助于我们了解太阳系的历史和某些现象,如月球磁场的消失。月球磁场最初比地球目前的磁场强一百倍,但现在几乎不存在了。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1373283.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1373283.htm

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古老的阿波罗数据显示月球有一个坚实的内核

古老的阿波罗数据显示月球有一个坚实的内核实验包收集了数据,直到1977年,支持操作被关闭,尽管有一个被动激光实验仍然可以在未来几个世纪内运行。科学家们在几十年后仍在研究这些信息,并有了重大发现。法国国家科学研究中心(CNRS)的科学家们与蔚蓝海岸大学、蔚蓝海岸天文台、索邦大学和巴黎天文台-PSL一起,研究了阿波罗地震记录与月球旋转不规则的研究相结合,然后建立模型来确定内部结构会产生怎样的读数。20世纪90年代已经表明,月球有一个被潮汐力加热的流体外核,但内核的性质仍有待商榷。他们发现,月球内核是固体的,直径约500公里(310英里),约占月球总大小的15%,是由一种密度约为铁的金属制成。根据该团队的说法,这一点很重要,因为核心的存在因其体积小而难以发现。它还有助于解释月球的磁场是如何消失的,尽管它曾经是地球现在磁场的100倍。这项研究发表在《自然》杂志上。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1358623.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1358623.htm

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天文学家在月球背面发现火山热点

天文学家在月球背面发现火山热点行星科学研究所领导的研究人员利用中国国家航天局嫦娥一号和嫦娥二号轨道飞行器上搭载的微波仪器收集了该热点区域的数据,这些数据有可能帮助科学家更好地了解我们最近的天体邻居过去的火山过程,因为地表证据表明月球火山活动在30亿至40亿年前就已停止。这一发现的独特之处在于,热点的来源并不是熔岩等活火山活动,而是来自数十亿年前曾经是熔岩的现已凝固的岩石中的放射性元素。由于唯一能够拥有足够多放射性元素的岩石类型是花岗岩,这表明月球表面下曾经存在一个大型花岗岩岩浆腔,为一个较小的地表火山提供能量,这与地球火山的运行方式非常相似。行星科学研究所(PSI)高级科学家、本研究的第一作者MatthewSiegler博士说:"这意味着它很热,不一定是在地表,就像你在红外线中看到的那样,而是在地表之下。解释这种情况的唯一方法就是来自月壳深处特征下方某处的额外热量。因此,被认为是火山的康普顿-贝尔科维奇下面也隐藏着一个巨大的热源。"该研究将Compton-Belkovich的物体称为月球花岗岩熔岩,它存在于月球表面之下,由一个更大的系统组成,估计直径约为50公里(31英里),在喷发之前已经冷却。熔融熔岩冷却后会变成花岗岩,浴岩系统的例子存在于地球上的火山链之下,包括卡斯卡特山脉或安第斯山脉,但在地球之外的整个太阳系中却很少被发现。Siegler博士说:"这是一个很好的项目,因为中国公开了他们的数据--美国国家航空航天局也公开了数据--我们能够利用这个独特的数据集来找出关于月球的一些非常有趣的东西。"Siegler博士说:"按照规定,我们不能直接与中国研究人员合作,所有资金只能来自NASA,因此我们不得不跟着面包屑来打开这个数据集。"箭头显示的是月球远侧浴岩的位置(左)和康普顿-贝尔科维奇钍异常内花岗岩的热梯度(中间和右边)。(资料来源:MatthewSiegler,PSI)Siegler博士赞扬了该研究的合著者,PSI的研究科学家方建清博士,在他以J签证抵达美国后,他有能力"浏览有关该主题的数据和现有文献",并指出这是"如果科学和政治能够共存,就能取得成功的一个很好的例子"。Siegler博士指出,与地球一样,我们的月球也有火山爆发的历史,不过阿波罗任务显示这种火山活动主要来自撞击,而不是地球上传统的来自行星内部过程的火山活动。除了研究发现这个花岗岩热点不是活火山活动的结果之外,在月球远侧发现它也是独一无二的。这是因为月球的近侧和远侧形成了鲜明的对比,因为大部分月球火山活动的证据都被观测到位于近侧(朝向地球的一侧)的深色斑块,这些斑块被称为"月球海"(lunarmaria),也被称为lunarmare,在拉丁语中是海的意思。浅色区域被称为月球高地,由月球表面高耸的山地组成。月球的近侧(左)和远侧(右)。近月面由97%的深色火山区组成,被称为月球海洋,而远月面则主要由月球高地组成。(图片来源:美国国家航空航天局)在满月期间,这种组合为天空观测者提供了壮观的景色,但月球远侧的情况却恰恰相反,它主要由月球高地和稀疏的月沼组成,其中最著名的是东方月沼,它位于地球可观测视线之外,而莫斯科月沼则完全位于远侧,完全在我们的可观测视线之外。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371407.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1371407.htm

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天文学家首次在地球、月球和火星表面探测到太阳高能粒子事件

天文学家首次在地球、月球和火星表面探测到太阳高能粒子事件空间辐射对人类的太空探索雄心构成了重大挑战,特别是在月球和火星任务中。这种辐射主要来自太阳耀斑产生的太阳高能粒子(SEPs),可显著提高辐射水平,对宇航员的健康构成威胁。另外,强烈的太阳高能粒子事件会引发地面辐射增强(GLEs),进一步提高天体表面的辐射水平。中国科学院中国科学技术大学郭景南教授领导的研究小组与来自德国、保加利亚和美国的研究人员合作,重点分析了2021年10月28日发生的一次SEP事件,该事件的能量足以在地球表面引发一次GLE事件。此外,月球表面的嫦娥四号月球任务和火星表面的好奇号漫游车都探测到了这一高能粒子事件。这是首次在三个行星体表面探测到的GLE事件。通过结合测量和建模方法,研究小组研究了未来人类在月球和火星上可能面临的SEP所带来的潜在辐射风险。研究结果最近发表在《地球物理研究通讯》(GeophysicalResearchLetter)杂志上。地球对SEP的保护地球的磁场和大气层可以抵御能量较低的太空带电粒子。研究小组研究的GLE被称为GLE73,是人们探测到的最近一次GLE事件。虽然地球的屏蔽减轻了风险,但月球和火星缺乏类似的保护。月球缺乏全球磁场和大气层,因此很容易受到SEP粒子的影响。中国的嫦娥四号月球任务和美国国家航空航天局(NASA)的月球勘测轨道器(LRO)观测到了GLE73事件,但测出的辐射剂量在安全范围之内。然而,模拟结果表明,如果没有足够的屏蔽,未来的月球任务可能会在大约每五次SEP事件中的一次中面临辐射风险,这将进一步对宇航员的生命构成严重威胁。火星上的辐射挑战火星位于月球和地球之间,缺乏全球磁场,但拥有可以吸收高能粒子的稀薄大气层。欧空局ExoMarsTGO和美国宇航局MSL上的仪器观测到最近的GLE73事件,显示火星轨道上的辐射水平比火星表面高出约30倍。这表明火星大气层对由SEP引起的辐射有很强的吸收能力。不过,它对背景银河宇宙射线(GCR)的屏蔽作用有限。模拟显示,火星表面过去发生的GLE事件仍低于急性辐射综合症(ARS)阈值。然而,在前往火星途中或在火星轨道上发生的极端高能太阳辐射事件对未来的深空任务构成了巨大的辐射风险。总之,当太阳高能粒子到达地球、月球和火星时,它们的命运和辐射效应并不相同。最近在月球和火星表面探测到的SEP事件凸显了应对这些挑战的必要性。因此,进一步的研究和有效的屏蔽措施对宇航员的安全至关重要。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1398449.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1398449.htm

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天文学家希望月球背面能无线电静默

天文学家希望月球背面能无线电静默国际宇航学会(InternationalAcademyofAstronautics)在意大利召开了首届保护月球背面的研讨会MoonFarsideProtectionSymposium,在月球探索活动增加的背景下希望能保护其背面的无线电静默。月球背面远离人类无线电,是接收微弱信号的理想地点。NASA提议在月球背面的一个陨石坑内建造一座超长波射电望远镜LunarCraterRadioTelescope,设计接收30兆赫兹以下频率的宇宙信号。但随着愈来愈多的国家推动月球探索任务,无线电静默的状况可能会被打破。中国正在尝试建立月球与地球的卫星通信网络,上周发射了鹊桥二号月球中继卫星;而NASA正在建造绕月的空间站LunarGateway。来源,频道:@kejiqu群组:@kejiquchat

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天文学家观测到嫦娥六号正返回地球 携有月球样本

天文学家观测到嫦娥六号正返回地球携有月球样本装有月球背面样本的返回舱预计很快就会返回地球。通过光学和无线电的业余观测,嫦娥六号返回器的返回轨迹已经清晰可见。天文学家比尔·格雷等人分享的观测数据和斯科特·蒂利以及德国业余无线电卫星组织等个人与团体的无线电跟踪记录,都为嫦娥六号的活动提供了确凿的证据。在即将重返地球大气层之前,嫦娥六号返回舱将采用半弹道跳跃式再入技术,有效降低从月球返回时的高速,确保安全返回。月球背面样本的回收将对月球的组成和演化研究产生深远影响。这些样本有望帮助我们揭开月球正面与背面巨大差异的谜团,并为研究早期太阳系的历史提供宝贵的线索。此前,美国国家航空航天局(NASA)的月球勘测轨道飞行器也于6月18日证实,在月球背面首次观测到了中国的嫦娥六号探测器。该探测器的具体位置位于一个约50米宽的陨石坑边缘,其周围还有两个与其大小相近的陨石坑。这一发现是由月球勘测轨道飞行器机载先进摄像系统的首席研究员马克·鲁滨逊报告的,该飞行器在6月7日便首次捕捉到了嫦娥六号在月球背面的身影。...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435970.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1435970.htm

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天文学家发现前所未见的摧毁恒星的方法

天文学家发现前所未见的摧毁恒星的方法恒星死亡的本质宇宙中的恒星通常以可预测的方式结束自己的生命,这取决于它们的质量。像太阳这样质量相对较低的恒星在衰老过程中会脱落外层,最终褪色成为白矮星。质量更大的恒星燃烧得更旺盛,在超新星大爆炸中死亡得更快,会产生中子星和黑洞这样的超密集天体。如果两颗这样的恒星残骸形成双星系统,它们最终也会发生碰撞。然而,新的研究指出了一种假想已久但从未见过的第四种选择。这幅艺术家印象图展示了天文学家是如何利用由美国国家科学基金会NOIRLab负责操作的双子座南望远镜来研究强大的伽马射线暴(GRB)的,他们可能发现了一种前所未见的摧毁恒星的方法。与大多数由大质量恒星爆炸或中子星偶然合并引起的GRB不同,天文学家得出的结论是,这个GRB是由恒星或恒星残骸在一个古老星系核心的超大质量黑洞周围的拥挤环境中碰撞产生的。揭开新发现的面纱在寻找长持续伽玛射线暴(GRB)的起源时,天文学家利用智利的双子座南望远镜(由美国国家科学基金会NOIRLab运营的国际双子座天文台的一部分)、北欧光学望远镜和NASA/ESA哈勃太空望远镜,发现了恒星或恒星残余物在一个古老星系的超大质量黑洞附近的混乱而密集的区域中发生类似拆迁的碰撞的证据。荷兰拉德布德大学天文学家、《自然-天文学》(NatureAstronomy)杂志上一篇论文的第一作者安德鲁-莱万(AndrewLevan)说:"这些新结果表明,恒星可能会在宇宙中一些密度最大的区域遭遇灭顶之灾,在那里它们可能会被驱动发生碰撞。这对于了解恒星是如何死亡的,以及回答其他问题都是令人兴奋的,比如有哪些意想不到的来源可能会产生引力波,而我们可以在地球上探测到这些引力波。"观测证据和发现远古星系早已过了恒星形成的鼎盛时期,即使有巨型恒星,也所剩无几,而巨型恒星正是长GRB的主要来源。然而,它们的内核却充斥着恒星和各种超密集恒星残骸,如白矮星、中子星和黑洞。天文学家长期以来一直怀疑,在围绕着超大质量黑洞的汹涌蜂窝中,两个恒星天体迟早会发生碰撞,从而产生GRB。然而,这种合并的证据一直难以捉摸。天文学家利用由美国国家科学基金会NOIRLab运营的国际双子座天文台研究一个强大的伽马射线暴(GRB)时,可能观测到了一种前所未见的摧毁恒星的方式。与大多数由大质量恒星爆炸或中子星偶然合并引起的伽玛射线暴不同,天文学家得出的结论是,这个伽玛射线暴是由恒星或恒星残骸在一个古老星系核心的超大质量黑洞周围的拥挤环境中碰撞产生的。资料来源:国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA/M.Garlick/M.扎马尼2019年10月19日,美国宇航局尼尔-盖尔斯-斯威夫特天文台(NeilGehrelsSwiftObservatory)探测到了一道持续一分多钟的明亮伽马射线闪光,这是此类事件发生的第一个蛛丝马迹。任何持续时间超过两秒的伽玛射线暴都被认为是"长脉冲"。这种爆发通常来自超新星的死亡,其质量至少是太阳质量的10倍--但并非总是如此。研究人员随后利用"双子座南"对GRB逐渐消失的余辉进行了长期观测,以进一步了解其起源。通过观测,天文学家们将GRB的位置精确定位在距离一个古老星系的核心不到100光年的区域,这使得它非常靠近该星系的超大质量黑洞。研究人员还没有发现相应超新星的证据,而超新星会在双子座南研究的光线上留下印记。洞察GRB的起源莱万说:"我们的后续观测告诉我们,这次爆发并不是一颗大质量恒星的坍缩,而很可能是由两个紧凑的天体合并引起的。通过把它的位置精确定位到先前确定的一个古老星系的中心,我们首次获得了恒星走向灭亡的新途径的诱人证据。"双子座南望远镜是由美国国家科学基金会NOIRLab运营的国际双子座天文台的一半,从一个令人眩晕的高度可以看到双子座南望远镜的全部规模和偏远程度。双子座南望远镜位于海拔2715米(8900英尺)的CerroPachón山上,得益于当地稳定的大气条件。在背景中绵延的智利安第斯山脉之上,几乎可以感受到干燥的空气,这种空气可以减轻望远镜的"视力"。这张照片还拍摄到望远镜的8米镜面透过穹顶结构探出头来,这在白天是很不寻常的。图片来源:国际双子座天文台/NOIRLab/NSF/AURA/T.Matsopoulos在正常的星系环境中,中子星和黑洞等恒星残骸碰撞产生的长GRB被认为是非常罕见的。然而,远古星系的内核并不正常,可能有一百万甚至更多的恒星挤在一个只有几光年宽的区域里。这种极高的恒星群密度可能足以导致偶尔发生的恒星碰撞,尤其是在超大质量黑洞的巨大引力影响下,它会扰乱恒星的运动,使它们向随机方向飞去。最终,这些不听话的恒星会相交合并,引发巨大的爆炸,在遥远的宇宙空间都能观测到。这种事件有可能在宇宙中类似的拥挤区域经常发生,但直到现在才被人们注意到。它们之所以不为人知,一个可能的原因是星系中心充满了尘埃和气体,这可能会遮挡住GRB的初始闪光和由此产生的余辉。这次被确认为GRB191019A的GRB可能是一个罕见的例外,它让天文学家能够探测到这一爆发并研究其余辉。未来研究和影响研究人员希望发现更多有关这些事件的信息。他们希望能将GRB探测与相应的引力波探测相匹配,这将揭示更多关于这些事件的真实性质,并确认它们的起源,即使是在最阴暗的环境中。维拉-C-鲁宾天文台(VeraC.RubinObservatory)将于2025年投入使用,它在这类研究中将发挥不可估量的作用。莱万说:"研究像这样的伽马射线暴是一个很好的例子,它说明了从探测伽马射线暴,到用双子座这样的望远镜发现余辉和距离,再到用整个电磁波谱的观测结果对事件进行详细分析,许多设施的合作确实推动了这一领域的发展。"国家科学基金会国际双子座天文台项目主任马丁-斯蒂尔(MartinStill)说:"这些观测为双子座的丰富遗产增添了新的内容,加深了我们对恒星演化的理解。"这些时间敏感性观测证明了双子座天文台的灵活运作和对宇宙中遥远的动态事件的敏感性。"...PC版:https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379599.htm手机版:https://m.cnbeta.com.tw/view/1379599.htm

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