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

天文学家发现火星上新形成的环形山

天文学家发现火星上新形成的环形山该团队能够利用来自地震仪的信息和从火星勘测轨道飞行器获得的图像来计算和确认撞击位置。这是科学家第一次能够捕捉到火星撞击的动态。这些发现最近发表在《自然-地球科学》杂志上。马里兰大学地质学副教授尼古拉斯-施默尔（NicholasSchmerr）说："流星体和太空中的其他抛射物可以通过撞击改变任何星球的大气和表面，我们在地球上看到过这种情况，这些物体可以穿过大气层，撞击地面，并留下一个陨石坑。但是在这之前，我们从来没有能够捕捉到火星上撞击的动态，那里的大气层要薄得多。"他是该论文的共同作者。图为四个新的火星陨石坑当外来天体构成的"弹丸"穿透行星大气层并撞击地面时，它们会产生声波（穿越流体或气体的声波）和地震波（穿越固体介质的波）。Schmerr和他在InSight（洞察号）上的同事利用这些机载SEIS（内部结构地震实验）仪器测量的波来确定所产生的撞击点的大致位置，同时观察控制弹丸运动的特殊物理学。之后，研究人员通过将他们的估计与高分辨率相机拍摄的图像进行比较，确认了他们的模型的位置和准确性。这些结果表明，地震活动的来源可以用行星地震学来确定，行星地震学是研究地震和相关事件，如火山爆发。据Schmerr说，这种能力可能有助于研究人员测量在火星和地球所在的内太阳系发生新撞击的频率，这种观察对于了解像小行星或可能对地球构成危险的岩石碎片这样的近地物体的数量至关重要。此外，研究人员还使用图像来确定这些撞击的精确位置，相关的声波和地震波对研究火星大气层和内部非常宝贵。有了对火星地震位置的更好理解，科学家们将能够收集关于这个星球的基本信息，例如其核心的大小和稳固性或其加热过程。像Schmerr这样的地球物理学家预计，行星地震学的新进展将使他们能够更好地调查火星内部的潜在构造活动和其他地震活动的来源。这些发现最终使研究人员在了解行星的形成和演变方面又迈进了一步。Schmerr说："研究火星上的撞击是如何发挥作用的，就像打开了一扇了解陆地行星如何形成的基本过程的窗口。所有内太阳系的行星都有这个共同点，包括地球。"美国宇航局的InSight是一个机器人登陆器，旨在研究火星的内部结构。自2018年以来一直处于活跃状态，预计登陆器将继续InSight任务，直到其收集太阳能的能力完全耗尽。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334909.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334909.htm

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

天文学家观察到太阳风短暂消失导致火星磁层膨胀了三倍

天文学家观察到太阳风短暂消失导致火星磁层膨胀了三倍当太阳作为一个巨大的核聚变反应堆工作时，它不停地喷出带电粒子流，我们称之为太阳风。太阳风对所有行星都有缓冲作用，如果没有磁层的保护，它们的大气层就会被太阳风带走。太阳风时有时无，但去年12月，它突然完全停止了几天，这让天文学家们大吃一惊。美国宇航局研究火星大气层的轨道飞行器MAVEN发现了这一异常现象，其仪器记录到太阳风密度下降了100倍。没有了太阳风的压力，红色星球的磁层和电离层膨胀到了正常大小的三倍。研究报告的第一作者贾斯珀-哈勒卡斯（JasperHalekas）说："当我们第一次看到这些数据时，太阳风的下降幅度之大几乎令人难以置信。我们成立了一个工作组来研究这一事件，我们发现这一时期有很多令人难以置信的发现。"MAVEN发现，电离层从磁化状态变成了非磁化状态，而边界区域的电磁活动比平时少得多。大约两天后，太阳风又回来了，这为NASA团队提供了一个了解不寻常情况的罕见窗口。哈勒卡斯说："我们真正看到了当太阳风被有效移除时火星的反应。如果火星绕着一颗不那么'多风'的恒星运行，它将会是什么样子，这是一项很好的离群值研究。"研究小组说，这种下降是由于太阳风波之间罕见的相互作用造成的。一个快速移动的波浪超过了一个慢速移动的波浪，导致它们压缩成一个波浪，留下一个密度较低的区域在后面。据了解，这种现象在极少数情况下会发生，包括1998年冲过地球的一次，但通常没有像MAVEN这样定位准确的航天器来研究这种现象。这次事件的发生是太阳活动加剧的结果，因为太阳正处于其11年周期的高峰期。这项研究将在美国地球物理联盟秋季会议上发表。研究小组在下面的视频中介绍了这项工作。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1403867.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1403867.htm

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

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》（NatureGeoscience）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AdomasValantinas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（OlympusMons）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（JackMustard）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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434248.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434248.htm