土卫六神秘的"魔法岛" - 土星最大卫星上的蜂窝状碳氢化合物冰山

土卫六神秘的"魔法岛"-土星最大卫星上的蜂窝状碳氢化合物冰山艺术家描绘的土卫六地貌包括朦胧的大气层、黑暗的沙丘以及与地球相似的镜面般光滑的湖泊和海洋。在这些液态碳氢化合物体上，新的研究表明，"魔幻岛屿"的出现可能是由漂浮的有机固体造成的。图片来源：NASA/JPL这项研究发表在《地球物理研究快报》（GeophysicalResearchLetters）上，该杂志是美国地球物理学会（AGU）的期刊，刊载影响大、篇幅短、对地球和空间科学有直接影响的报告。土卫六独特的大气层和表面土星最大的卫星土卫六笼罩着朦胧的橙色大气层，其厚度比地球厚50%，富含甲烷和其他碳基分子或有机分子。土卫六表面覆盖着有机物组成的深色沙丘以及液态甲烷和乙烷的海洋。更奇特的是，在雷达图像中，这些海洋表面的亮点不断变化，可持续几小时到几周甚至更长时间。雷达穿透土卫六厚厚的烟雾，揭示了月球北极地区的湖泊和大片海洋，这是卡西尼号飞船拍摄的照片。人们看到瞬时亮点--"魔岛"在莱吉亚马雷上出现和消失。图片来源：中间，NASA/JPL-Caltech/ASI/USGS；左右，NASA/ESA。致谢：T.Cornet,ESA神奇群岛之谜科学家们在2014年的卡西尼-惠更斯号飞行任务中首次发现了这些短暂的"魔幻岛屿"，此后一直试图弄清它们到底是什么。之前的研究表明，它们可能是海浪造成的岛状幻影，也可能是由悬浮固体、漂浮固体或氮气气泡构成的真实岛屿。这项新研究的主要作者、行星科学家于新亭（XintingYu）想知道，仔细研究土卫六大气、液态湖泊和沉积在月球表面的固体物质之间的关系，是否能揭示这些神秘岛屿的成因。"我想研究一下这些神奇的岛屿是否真的是漂浮在海面上的有机物，就像地球上的浮石一样，可以漂浮在水面上，最后沉入海底，"于说。奇异的有机世界土卫六的上层大气稠密地分布着各种有机分子。这些分子会凝结在一起，结成冰，然后掉落到月球表面--包括掉落到光滑得可怕的液态甲烷和乙烷的河流和湖泊中，波浪只有几毫米高。于和她的团队对这些有机团块到达土卫六碳氢化合物湖后的命运很感兴趣。它们会下沉还是上浮？研究浮动理论为了找到答案，研究小组首先研究了土卫六的有机固体是否会简单地溶解在月球的甲烷湖中。由于湖泊中的有机颗粒已经饱和，研究小组确定，下落的固体在到达液体中时不会溶解。"为了让我们看到魔法岛，它们不能只漂浮一秒就沉下去，"于说。"它们必须漂浮一段时间，但也不能永远漂浮。"土卫六的湖泊和海洋主要是甲烷和乙烷，这两种物质的表面张力都很低，因此固体很难漂浮起来。模型表明，大多数冰冻固体密度太大，表面张力太低，无法形成土卫六的神奇岛屿，除非这些固体团块像瑞士奶酪一样多孔。研究人员发现，如果冰团足够大，并且具有适当比例的孔和窄管，液态甲烷就能缓慢渗入，从而使冰团在地表徘徊。神奇群岛的形成建模表明，单个团块可能太小，无法自行漂浮。但是，如果有足够多的团块在海岸附近聚集在一起，较大的团块就会断裂并漂浮起来，这与地球上冰川的形成过程类似。这些有机冰川结合了更大的体积和适当的孔隙度，可以解释魔岛现象。除了神奇的岛屿之外，土卫六的海洋和湖泊上还覆盖着一层薄薄的冰冻固体，这可以解释液态天体异常光滑的原因。因此，这项研究的发现可以解释土卫六的两个谜团。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1415567.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1415567.htm

不适合人类居住的金星提供了行星孕育生命潜力的重要经验

不适合人类居住的金星提供了行星孕育生命潜力的重要经验加州大学河滨分校天体物理学家、论文第一作者斯蒂芬-凯恩（StephenKane）说："我们通常认为地球是宜居性的典范，但如果孤立地考虑这颗行星，我们并不知道它的边界和局限性在哪里。金星给了我们这个答案。"该论文发表在《自然-天文学》杂志上，汇编了有关地球和金星的许多已知信息。论文还将金星描述为一个锚点，科学家可以从金星更好地了解其他恒星周围行星上不存在生命的条件。虽然金星的大气层也像高压锅一样能瞬间把人压扁，但地球和金星还是有一些相似之处。它们的质量和半径大致相同。考虑到金星与地球的距离很近，人们自然会想知道为什么地球会变得如此不同。许多科学家认为，日照通量（金星从太阳获得的能量）造成了温室效应的失控，从而毁掉了这个星球。"如果你认为地球接收到的太阳能是100%，那么金星收集到的就是191%。很多人认为这就是金星与众不同的原因，"凯恩说。"但请稍等一下。金星没有卫星，正是月球给了地球像海洋潮汐这样的东西，并影响了这里的水量。"这幅石版画展示了来自金星先驱、麦哲伦、TRACE和金星快车任务的金星图像。来源：美国国家航空航天局除了一些已知的差异之外，NASA对金星的更多任务将有助于澄清一些未知的问题。科学家们不知道金星核心的大小，不知道金星是如何达到目前相对缓慢的自转速度的，不知道金星的磁场是如何随着时间的推移而变化的，也不知道金星低层大气的化学成分。"金星没有可探测到的磁场。这可能与其核心的大小有关，"凯恩说。"内核的大小还能让我们了解行星如何自我冷却。地球的地幔循环着来自地核的热量。我们不知道金星内部发生了什么。"地球内部也会影响大气层。地球就是这种情况，我们的大气层主要是火山排气的结果。美国国家航空航天局（NASA）计划在本十年末对金星执行两项任务，凯恩正在协助这两项任务。DAVINCI任务将探测充满酸性物质的大气层，测量惰性气体和其他化学元素。"DAVINCI将测量从顶部到底部的大气层。凯恩说："这将真正帮助我们建立新的气候模型，并预测其他地方包括地球上的这类大气，因为我们会不断增加二氧化碳的含量。"由美国国家航空航天局喷气推进实验室领导的VERITAS任务不会在地球表面着陆，但它将使科学家们能够创建详细的三维景观重建，揭示这颗行星是否有活跃的板块构造或火山。"目前，我们绘制的地球地图非常不完整。了解地表的活跃程度与它随着时间的推移可能发生的变化是完全不同的。我们需要这两种信息，"凯恩说。最终，这篇论文出于两个主要原因，主张执行类似的金星探索任务。一是通过更好的数据，能够利用金星来确保对更遥远行星上生命的推断是正确的。"寻找宇宙中其他地方的生命让人清醒的是，我们永远无法获得系外行星的现场数据。我们不会去那里，不会登陆，也不会对它们进行直接测量，"凯恩说。"如果我们认为另一颗行星的表面有生命，我们可能永远都不会知道自己错了，我们会梦想着一颗有生命的行星却没有生命。我们只有通过正确认识我们可以访问的地球大小的行星，才能正确认识这一点，而金星给了我们这个机会。""研究金星的一个主要原因是，我们作为这个星球的看护者，有保护它的未来的神圣职责。我的希望是，通过研究产生今天金星的过程，特别是如果金星的过去比较温和，而现在却遭到了破坏，这对我们有借鉴意义。它可能发生在我们身上。"凯恩说。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428479.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428479.htm

NASA计划前往土卫六的"蜻蜓质谱仪"可能揭示带来生命的化学成分

NASA计划前往土卫六的"蜻蜓质谱仪"可能揭示带来生命的化学成分艺术家对土卫六表面蜻蜓的印象。利用土卫六浓密的大气和低重力，蜻蜓号将探索这个冰雪世界的数十个地点，取样和测量土卫六表面有机材料的成分，以确定土卫六环境的可居住性，并研究前生物化学的进展。资料来源：NASA/JohnsHopkinsAPL土卫六丰富复杂的富含碳元素的化学反应，内部海洋，以及过去表面存在的液态水，使其成为研究前生物化学过程和地外环境的潜在可居住性的理想目的地。DraMS将使地球上的科学家能够远程研究泰坦星表面的化学构成。马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的梅丽莎-特雷纳博士解释说："我们想知道对地球上早期前生物化学系统可能很重要的化学类型是否在泰坦上发生。"这幅想象图显示美国宇航局的蜻蜓旋翼登陆器正在接近土卫六上的一个地点。资料来源：JohnsHopkins/APLTrainer是一位行星科学家和天体生物学家，专门研究土卫六，是蜻蜓任务的副主要研究人员之一。她也是DraMS仪器的负责人，该仪器将通过对土卫六表面材料样本的测量来扫描前生物化学的证据。为了实现这一目标，蜻蜓机器人旋翼机将利用土卫六的低重力和稠密的大气层，在土卫六表面的不同兴趣点之间飞行，这些兴趣点相距最远可达数英里。这使得蜻蜓号能够在前一个地点被完全探索后，将其整套仪器转移到一个新的地点，并在各种地质历史的环境中获取样本。在每个地点，小于一克的样本将由复杂有机物采集钻头（DrACO）从地表钻出，并被带入着陆器的主体内，带到一个被称为"阁楼"的地方，那里装有DraMS仪器。在那里，它们将被机载激光器辐照或在烘箱中汽化，以便由DraMS进行测量。质谱仪是一种分析样品中各种化学成分的仪器，它将这些成分分离成其基本分子，并通过传感器进行识别。在这张来自美国宇航局卡西尼号航天器的真彩快照中，土卫六彩色球体从该行星及其星环前面经过。资料来源：NASA/JPL-Caltech/空间科学研究所Trainer说："DraMS旨在研究土卫六上可能存在的有机分子，研究它们在不同表面环境中的组成和分布。有机分子含有碳，被所有已知的生命形式所使用。它们对于理解生命的形成很有意义，因为它们可以由生物和非生物过程产生。"质谱仪（见下面的视频）通过电离材料（即用能量轰击，使其中的原子带正电或负电）和检查各种化合物的化学成分来确定样品中的内容。这涉及到确定分子的重量与其电荷之间的关系，这可作为化合物的标志。如果你有一个来自另一个星球的样本，而你想找出它是否包含某种分子......甚至可能是一个能揭示该星球能维持生命的分子，你会怎么做？当科学家们面临这样的情况时，他们采用了一个惊人的工具：质谱仪。它完成了分离材料的艰巨工作，使科学家能够非常仔细地观察一个样本，并看到里面有什么。在美国宇航局戈达德太阳系探索部的这段视频中了解更多关于这一工具。DraMS部分是由戈达德的同一个团队开发的，该团队开发了好奇号火星车上的样品分析（SAM）仪器套件。DraMS的设计是利用在火星上用SAM套件测试的技术，在原地调查泰坦星表面材料的样品。Trainer强调了这种遗产的好处。设计蜻蜓的科学家们不想在搜索土卫六上的有机化合物时"重新发明轮子"，而是建立在已经在火星和其他地方应用的既定方法上。"这种设计给了我们一个非常灵活的仪器，它可以适应不同类型的表面样本。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349971.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349971.htm

新实验发现金星硫酸云无法溶解氨基酸 但并不意味着它有生命

新实验发现金星硫酸云无法溶解氨基酸但并不意味着它有生命一项新研究表明，生命所必需的氨基酸在金星硫酸云中出奇地稳定JAXA/J.J.Petkowski厚厚的云层让早期的科幻小说家们可以自由地将金星表面想象成天堂，但随着技术的进步，科学事实再次破坏了他们的美梦。金星是一个干燥、炎热、高压的星球，表面温度高达464°C（867°F）--热到足以融化铅，而气压相当于海底900米（3000英尺）。再加上硫酸云和96%二氧化碳含量的窒息性大气层，金星的房地产足以开始变得相当便宜。尽管许多远征爱好者可能会把目光投向火星，或者木卫二、土卫二和土卫六等卫星，但金星近年来又重新成为了头条新闻。据认为，金星在距离地表约48到60千米（30到37英里）的高空条件比较适宜，那里的温度和气压都比较低，周围的水也比较多。有趣的是，人们在金星云层中发现的奇怪黑斑也是在这个高度漂移的，其光学特征与地球上的一种细菌十分相似。但是，生命在空中绿洲可能会面临一个大问题--硫酸云。以前的研究表明，它们可能会被空气中的其他微粒所屏蔽，但一项新的研究发现，微生物可能根本不需要保护，它们在硫酸中漂浮着就可以了。麻省理工学院的一个研究小组将所有20种"生物源"氨基酸（我们所知的所有生命都离不开的化学物质）放入硫酸瓶中，硫酸的浓度为81-98%，也就是金星云层中的浓度。令人惊讶的是，其中19种氨基酸即使在最高浓度下也保持稳定，其分子"骨架"完好无损。这种情况持续了整整四周的研究，研究小组就此结束了研究，因为没有进一步的活动迹象。这项研究的作者萨拉-西格（SaraSeager）说："我们发现，地球上生命的组成部分在硫酸中是稳定的，这对于金星上可能存在生命的想法来说非常有趣。这并不意味着金星上的生命会和地球上的一样。事实上，我们知道不可能。但这项工作推进了金星云层可能支持生命所需的复杂化学物质的观点"。氨基酸并不是唯一被证明在硫酸中具有耐受性的生命成分：研究小组之前已经证明，一些脂肪酸和核酸也具有类似的稳定性。不过，科学家们确实做了一个非常谨慎的区分："复杂的有机化学当然不是生命，但没有它就没有生命"。这基本上意味着生命的成分可以在那里生存，但它们是否真的存在还有待观察，更不用说进化是否将它们拼凑成了生命形式。研究人员也承认，金星大气层的实际化学成分当然要比他们在实验室中再现的复杂得多。这项研究为正在进行的关于金星生命的争论中"赞成"的一方提供了一点砝码，但不幸的是，"反对"的一方目前似乎仍然牢牢占据上风。2020年，天文学家宣布在金星大气中检测到磷化氢，这是近年来最令人兴奋的发现之一。然而，后来的研究发现，这种化学物质很可能是普通的二氧化硫。其他研究发现，金星的水量太少，不可能有生命存在，而且缺少其他预期的生物特征。无论如何，我们可能很快就会知道答案。即将进行的金星生命发现者任务包括派遣一艘航天器在酸性云层中搜寻生命迹象，计划于2024年底发射。这项研究发表在《天体生物学》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424912.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424912.htm

NASA 确认蜻蜓旋翼飞行器将前往土星卫星泰坦

NASA确认蜻蜓旋翼飞行器将前往土星卫星泰坦美国航空航天局已确认将发射蜻蜓旋翼飞行器前往土星富含有机物的卫星土卫六泰坦星执行任务。这一决定使该任务能够完成最终设计，然后建造和测试整个航天器和科学仪器。该旋翼机有八个旋翼，飞行方式类似于大型无人机。随着2025财年预算申请的发布，蜻蜓计划已确认总生命周期成本为33.5亿美元，发射日期为2028年7月。为了弥补项目延迟导致抵达泰坦的时间的推迟，NASA还为重型运载火箭提供了额外资金，以缩短任务的巡航阶段。该旋翼机计划于2034年抵达土卫六，将飞往泰坦上数十个有希望的地点，寻找泰坦上的生命和生命出现之前早期地球上常见的生命起源化学过程。——

钻石星球巨蟹座55e可能含有大气层 虽然是超级地球但不适合居住

钻石星球巨蟹座55e可能含有大气层虽然是超级地球但不适合居住事实上巨蟹座55e一点也不适合人类居住，因为这颗行星距离其母恒星即巨蟹座55A仅225万千米，相当于水星距离太阳的1/25，由于距离太近它已经被母恒星潮汐锁定。也正是距离母恒星太近，巨蟹座55e表面温度极高，可能有熔岩构成的液体流动海洋，并且这还是一颗岩石行星、含碳量比较高，因此天体物理学家猜测这颗行星上应该有大量的钻石，所以巨蟹座55e也被称为钻石星球。怎么还能有大气层的：像水星这样靠近太阳的行星，由于被潮汐锁定(一面永昼一面永夜)并且不停地被恒星风吹着，所以即便水星曾经有大气层也早就被恒星吹散了。自2011年发现以来天体物理学家就在研究巨蟹座55e是否含有大气层，在詹姆斯韦伯空间望远镜的帮助下，JPL喷气推进实验室的研究人员胡任宇(RenyuHu)日前在自然杂志上发表了一篇论文，该论文指出巨蟹座55e应该是存在大气层的，主要成分是二氧化碳和一氧化碳。为什么大气层没有被恒星风吹散呢？研究小组成员Bello-Arufe认为这颗钻石星球的大气层并不是一直就有的，而是从沸腾的岩浆中溢出的，一方面气体不停地被吹散、另一方面又从地表里冒出并补充大气。可以用来研究地球、金星和火星的早期历史：这颗钻石星球人类是不可能居住的，毕竟其表面温度可能会高达1540摄氏度，不过既然同样是岩石星球，那么可以拿来研究地球、金星和火星的早期历史。现有证据表明地球、金星和火星早期(几十亿年前)应该也是被岩浆海洋覆盖的，其中地球在后期地质活动减弱后岩浆海洋温度逐渐降低，最终形成了现在的地球。胡任宇称最终我们想了解什么样的条件能够让岩石星球维持富含气体的大气，这是宜居行星的关键部分。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430410.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430410.htm