地震预测新突破：科学家发现地震与宇宙射线相关

地震预测新突破：科学家发现地震与宇宙射线相关地震发生与宇宙射线存在显著相关性，由波兰、乌克兰、意大利、以色列、西班牙、俄罗斯科学家组成的团队发现。地球上次级宇宙射线流量的平均变化与全球地震活动存在相关性，并且宇宙射线变化比地震活动早两周。这种相关性具有周期性，与太阳活动周期相似。地球内部的质量运动改变了磁场和引力场，磁场的变化快速传播到大气层，引力场的变化是地震的原因。该研究还处于初级阶段，机制尚不清楚。然而，这是一个有希望的新方向，可能为地震预测提供可靠的方法。预测范围和具体地区尚不确定。参考文献：消息来源：投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

地质学家从格陵兰岛上发现了37亿年前的磁场记录

地质学家从格陵兰岛上发现了37亿年前的磁场记录伊苏阿超级地壳带东北部有37亿年历史的带状铁质地层。资料来源：克莱尔-尼科尔斯一项新的研究还原了37亿年前的地球磁场记录，发现它与今天地球周围的磁场极为相似。这项研究结果发表在今天（4月24日）出版的《地球物理研究杂志》（JournalofGeophysicalResearch）上。如果没有磁场，地球上的生命就不可能存在，因为磁场可以保护我们免受有害宇宙辐射和太阳发射的带电粒子（"太阳风"）的伤害。但是，迄今为止，现代磁场是何时开始形成的还没有一个可靠的日期。研究人员沿着横断面提取样本，以比较35亿年前的火成岩侵入体与周围岩石之间的差异。资料来源：克莱尔-尼科尔斯在这项新研究中，研究人员考察了格陵兰岛伊苏阿含铁岩石的古老序列。当结晶过程将铁微粒锁定在适当位置时，铁微粒可以有效地充当微小磁体，记录磁场强度和方向。研究人员发现，37亿年前的岩石捕捉到的磁场强度至少为15微特斯拉，与现代磁场（30微特斯拉）相当。这些结果提供了从整个岩石样本中得出的地球磁场强度的最古老估计值，与以前使用单个晶体的研究相比，这些结果提供了更准确、更可靠的评估。研究报告的合著者雅典娜-艾斯特（AthenaEyster）站在大片裸露的带状铁质地层前，这种富含铁质的沉积物正是提取古代磁场信号的来源。图片来源：克莱尔-尼科尔斯首席研究员克莱尔-尼科尔斯（ClaireNichols）教授（牛津大学地球科学系）说："从如此古老的岩石中提取可靠的记录极具挑战性，当我们在实验室分析这些样本时，看到原生磁场信号开始出现，这真是令人兴奋。在我们试图确定地球生命最初出现时古磁场的作用时，这是向前迈出的非常重要的一步。"虽然磁场强度似乎一直保持相对稳定，但已知太阳风在过去要强得多。这表明，随着时间的推移，地球表面免受太阳风侵袭的能力增强了，这可能使生命得以移居大陆，离开海洋的保护。地球磁场是由流体外核中的熔融铁混合产生的，内核凝固时受到浮力的驱动，产生了发电机。在地球形成的早期，固体内核尚未形成，因此关于早期磁场是如何维持的问题仍未解决。这些新结果表明，驱动地球早期发电机的机制与今天产生地球磁场的凝固过程具有类似的效率。了解地球磁场强度随时间的变化也是确定地球内部固体内核何时开始形成的关键。这将有助于我们了解热量从地球内部深处逸出的速度，而这对于了解板块构造等过程至关重要。在如此久远的年代重建地球磁场的一个重大挑战是，任何加热岩石的事件都会改变保存下来的信号。地壳中的岩石往往具有漫长而复杂的地质历史，从而抹去了以前的磁场信息。然而，伊苏阿超级地壳带地质独特，位于厚厚的大陆地壳之上，使其免受广泛的构造活动和变形的影响。这使得研究人员能够建立一个清晰的证据体系，支持37亿年前磁场的存在。这些结果还可能让我们对磁场在形成我们所知的地球大气层发展过程中的作用，尤其是大气层中气体的逸散，有了新的认识。目前无法解释的一个现象是，25多亿年前，大气层中失去了不活跃的气体氙。氙气相对较重，因此不可能从大气中简单地飘散出去。最近，科学家们开始研究带电氙粒子被磁场从大气中清除的可能性。未来，研究人员希望通过研究加拿大、澳大利亚和南非的其他古代岩石序列，扩大我们对大约25亿年前地球大气中氧气增加之前的地球磁场的了解。更好地了解古代地球磁场的强度和可变性，将有助于我们确定行星磁场是否是行星表面承载生命的关键，以及它们在大气演化中的作用。编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1428510.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1428510.htm

天文学家被神秘的超高能量宇宙射线震惊了 - "这到底是怎么回事？

天文学家被神秘的超高能量宇宙射线震惊了-"这到底是怎么回事？新发现的"天照粒子"仅次于"Oh-My-God粒子"，它加深了人们对稀有超高能量宇宙射线的起源、传播和粒子物理学的神秘感。1991年，犹他大学的"飞眼"实验探测到了有史以来观测到的最高能量宇宙射线。这种宇宙射线后来被称为Oh-My-God粒子，它的能量震惊了天体物理学家。银河系中没有任何东西有能力产生这种粒子，而且这种粒子的能量超过了理论上从其他星系射向地球的宇宙射线的能量。简而言之，这种粒子不应该存在。此后，望远镜阵列观测到了30多条超高能量宇宙射线，但没有一条接近Oh-My-God级别的能量。观测结果还没有揭示它们的起源，也没有揭示它们是如何到达地球的。望远镜阵列实验的表面探测器阵列观测到的极高能宇宙射线（名为"天照粒子"）的插图。资料来源：大阪都立大学/L-INSIGHT、京都大学/竹重龙之介2021年5月27日，望远镜阵列实验探测到了第二高的极高能宇宙射线。这种亚原子粒子的能量为2.4x1020eV，相当于从腰部高度往脚趾上扔一块砖头。在犹他大学和东京大学的领导下，望远镜阵列由507个表面探测器站组成，以正方形网格排列，面积达700平方公里（约270英里），位于犹他州西部沙漠的三角洲外。该事件触发了望远镜阵列西北区域的23个探测器，飞溅范围达48平方公里（18.5英里）。它的到达方向似乎来自本虚空，本虚空是与银河系接壤的一片空旷空间。"这些粒子能量很高，应该不会受到银河系和银河系外磁场的影响。你应该能够在天空中指出它们来自哪里，"美国加州大学望远镜阵列联合发言人、该研究的合著者约翰-马修斯（JohnMatthews）说。"但是，在Oh-My-God粒子和这种新粒子的情况下，你可以追踪其轨迹找到它的源头，但并没有什么高能量足以产生它。这就是其中的奥秘--到底发生了什么？"国际合作研究人员于2023年11月24日在《科学》杂志上发表了他们的观察结果，其中描述了这种超高能量宇宙射线，评估了它的特征，并得出结论：这种罕见现象可能遵循了科学未知的粒子物理学。研究人员以日本神话中的太阳女神命名它为"天照粒子"。研究人员使用不同的观测技术探测到了"Oh-My-God"和"天照"粒子，证实了这些超高能量事件虽然罕见，但却是真实存在的。艺术家绘制的超高能量宇宙线天文学插图，与受电磁场影响的较弱宇宙线形成对比，以阐明能量极高的现象。资料来源：大阪都立大学/京都大学/竹重龙之介"这些事件似乎来自天空中完全不同的地方。这不像是有一个神秘的源头，"该研究的合著者、京都大学教授约翰-贝尔茨（JohnBelz）说。"这可能是时空结构的缺陷，也可能是宇宙弦的碰撞。我的意思是，我只是吐槽人们提出的疯狂想法，因为没有常规的解释。"宇宙射线是剧烈天体事件的回声，这些天体事件将物质剥离成亚原子结构，并以接近光速的速度将其抛向宇宙。从本质上讲，宇宙射线是由正质子、负电子或整个原子核组成的能量范围广泛的带电粒子，它们在太空中穿梭，几乎无时无刻不在向地球倾泻。宇宙射线撞击地球的高层大气，炸开氧气和氮气的原子核，产生许多次级粒子。这些粒子在大气层中飞行很短的距离，然后重复这一过程，形成由数十亿次级粒子组成的阵雨，散落到地表。这种二次粒子雨的足迹非常大，需要探测器覆盖与望远镜阵列一样大的区域。表面探测器利用一套仪器为研究人员提供每条宇宙射线的信息；信号的时间显示了其轨迹，撞击每个探测器的带电粒子的数量显示了主粒子的能量。由于粒子带有电荷，它们的飞行轨迹就像弹球机中的小球，在宇宙微波背景的电磁场中"之"字形飞行。要追踪大多数宇宙射线的轨迹几乎是不可能的，因为它们处于能量谱的中低端。即使是高能宇宙射线也会被微波背景扭曲。具有Oh-My-God和天照能量的粒子在星际空间爆炸时相对不会弯曲。只有最强大的天体事件才能产生它们。"人们认为能量很高的东西，比如超新星，能量远远不够。"马修斯说："需要巨大的能量、非常高的磁场来限制粒子，同时让它加速。"超高能量宇宙射线必须超过5x1019eV。这意味着单个亚原子粒子所携带的动能与大联盟投手的快球相同，其能量是任何人造粒子加速器所能达到的能量的数千万倍。天体物理学家计算出的这一理论极限被称为格莱森-扎策平-库兹明（GZK）分界线，是质子在微波背景辐射的相互作用带走其能量之前能够保持的最大远距离能量。已知的候选源，如活动星系核或黑洞吸积盘发射的粒子射流，往往距离地球超过1.6亿光年。新粒子的2.4x1020eV和Oh-My-God粒子的3.2x1020eV很容易就超过了这个值。研究人员还分析了宇宙射线的成分，以寻找其起源的线索。与由氢原子质子组成的较轻粒子相比，铁核等较重粒子更重，电荷更多，在磁场中更容易弯曲。这种新粒子很可能是质子。粒子物理学认为，能量超过GZK临界点的宇宙射线太强大了，微波背景无法扭曲它的轨迹，但回溯它的轨迹却指向了虚空。贝尔茨说："也许磁场比我们想象的要强大，但这与其他观测结果不符，其他观测结果表明磁场不够强大，不足以在这些10到20电子伏的能量下产生明显的曲率。这是一个难解的谜团。"望远镜阵列在探测超高能量宇宙射线方面具有得天独厚的优势。它位于约1200米（4000英尺）的海拔高度上，这个海拔高度是二级粒子最大发展的甜蜜点，但在它们开始衰变之前。它位于犹他州的西部沙漠，在两个方面提供了理想的大气条件：干燥的空气至关重要，因为湿度会吸收探测所需的紫外线；该地区的黑暗天空也至关重要，因为光污染会产生太多噪音，遮蔽宇宙射线。天体物理学家仍然对这一神秘现象感到困惑。望远镜阵列正在进行扩建，他们希望这将有助于破案。一旦完成，500个新的闪烁探测器将扩大望远镜阵列的范围，对2900平方公里（1100平方英里）的宇宙射线诱发的粒子阵列进行采样，这个面积几乎相当于罗得岛州的面积。更大的覆盖范围有望捕捉到更多的事件，从而揭示发生了什么。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399751.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399751.htm

太阳表面形成巨大太阳黑子 或致地球电网瘫痪

太阳表面形成巨大太阳黑子或致地球电网瘫痪由于火星目前在太阳的背面运行，“毅力号”比地球上的我们早一个多星期看到黑子。专家警告称，这个黑子可能会释放高能爆炸，导致地球电网瘫痪。据悉，太阳黑子之所以看起来黑乎乎，是因为它们的温度比周围至少低摄氏2200度。太阳黑子温度低的直接原因是它自身具有强磁场，磁场强度约在1000-4000高斯之间，比地球上的磁场强度高出1万倍。强磁场能够抑制太阳内部能量通过对流的方式向外传递。所以，当强磁场浮现到太阳表面时，该区域的背景温度会从5700℃缓慢降至4000℃左右，使该区域以暗点形式出现，即黑子产生。太阳黑子很少单独活动，通常是成群出现，活跃时会对地球的磁场产生影响，当太阳上有大群黑子出现的时候，会出现磁暴现象使指南针乱抖动，不能正确地指示方向；平时很善于识别方向的信鸽会迷路。无线电通讯也会受到严重阻碍，甚至会突然中断一段时间，这些反常现象将会对飞机、轮船和人造卫星的安全航行、还有电视传真等等方面造成严重威胁。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1379585.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1379585.htm

地球遭未知超高能量宇宙粒子撞击 日本天文学家将其命名为"天照"

地球遭未知超高能量宇宙粒子撞击日本天文学家将其命名为"天照"一种高能粒子从太空落到地球表面--不清楚它来自哪里，甚至不清楚它到底是什么。这听起来像是科幻小说中的情节，但实际上却是科学现实，大阪都立大学研究生院理学研究科和南部阳一郎理论与实验物理研究所副教授藤井俊弘领导的研究就证明了这一点。科学家将探测到来自太空的未知极高能粒子以日本神话命名。望远镜阵列实验的表面探测器阵列观测到的高能宇宙射线"天照粒子"的插图。资料来源：大阪都立大学/L-INSIGHT、京都大学/竹重龙之介宇宙射线是来自银河系和银河系外的高能带电粒子。能量极高的宇宙射线非常罕见，它们的能量可以超过1018电子伏特或1埃电子伏特（EeV），这大约是人类迄今制造的最强大加速器所能达到的能量的一百万倍。艺术家绘制的超高能量宇宙射线天文学图，与受电磁场影响的较弱宇宙射线形成对比，以阐明能量极高的现象。资料来源：大阪都立大学/京都大学/竹重龙之介为了追寻这些来自太空的宇宙射线，藤井教授和一个国际科学家团队从2008年起开始进行望远镜阵列实验。这个专门的宇宙射线探测器由507个闪烁体表面站组成，覆盖了美国犹他州700平方公里的广阔探测区域。2021年5月27日，研究人员探测到了一个能量高达244EeV的粒子。藤井教授说："当我第一次发现这种超高能量宇宙射线时，我以为一定是搞错了，因为它显示出的能量水平在过去30年中是前所未有的。这种能量相当于迄今观测到的能量最高的宇宙射线，被称为"Oh-My-God"粒子，1991年探测到时估计能量为320EeV。"被称为"天照"粒子的高能粒子的记录信号和事件动画。资料来源：大阪都立大学在众多候选粒子名称中，藤井教授及其同事最终选择了"天照"。"天照"是神道教信仰中的太阳女神的名字，她在日本的诞生中发挥了重要作用。天照粒子也许和日本女神本身一样神秘。它从何而来？它到底是什么？这些问题依然存在。希望天照粒子能够为揭示宇宙射线的起源铺平道路。藤井教授喃喃自语道："目前还没有发现与宇宙射线到达方向相匹配的有希望的天体，这表明可能存在标准模型之外的未知天文现象和新的物理起源。今后，我们将继续运行望远镜阵列实验，通过我们正在进行的具有四倍灵敏度的升级实验（被称为TAx4）和下一代天文台，对这种极高能粒子的来源展开更详细的调查"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399415.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399415.htm

如果5亿年以前地球磁场没有崩溃 生命还能够存在吗？

如果5亿年以前地球磁场没有崩溃生命还能够存在吗？艺术家眼中的埃迪卡拉纪--地球磁场最弱的时期虽然磁场大部分时间是稳定的，但也会随着时间的推移而波动。在一项新的研究中，罗切斯特大学的科学家们发现了地球历史上磁场的最薄弱点--但令人惊讶的是，它似乎发生在复杂生命爆发之前，而不是像你想象的那样与大灭绝同时发生。古代矿物中的磁性颗粒可以记录当时的磁场强度。罗切斯特的研究人员测量了长石和辉石晶体中的磁化，将20多亿年前的样本与5.91亿年前的样本进行了比较。他们发现，较早的样本记录到的磁场强度与今天相似，但较年轻的样本表明，当时的磁场强度仅为现在的3%--也就是我们所知的磁场最弱的时候。这种较弱的磁场似乎持续了至少2600万年，然后才开始恢复强度。根据研究小组之前的工作，这正是地球内核凝固并稳定磁场的时间。磁场变弱意味着更多的宇宙辐射深入地球大气层，如果这种情况发生在今天，很可能会引发大灭绝事件。但有趣的是，这一历史低谷可能有助于所有动物祖先的进化。一种生活在埃迪卡拉纪的奇异生物--迪金森尼亚的化石肖树海，弗吉尼亚理工大学从6.35亿年前到5.39亿年前的埃迪卡拉纪是地球生命进化的关键阶段。在这一时期，复杂的多细胞生命形式首次出现，但它们几乎不像我们现在所知的生命--它们看起来像圆盘、管子、扇子、甜甜圈，或者只是软软的"泥袋"。事实上，科学家们甚至搞不清楚这些生物到底是藻类、真菌，还是早期的植物或动物。到了下一个时期，即寒武纪，大多数怪胎似乎都灭绝了。但大约在同一时期，生命形式的多样性出现了大规模爆发，进化树上的几乎所有现代分支都在相对较短的时间内出现。这一事件的主要诱因之一被认为是大气中氧气含量的增加--根据这项新研究，我们可能要感谢磁场的减弱。如前所述，这种浸透会让更多的辐射进入地球大气层，从而让更多的带电粒子剥离氢等原子。如果有足够多的氢原子流失到太空中，那么大气层中的氧原子就会堆积起来，而不是与氢发生反应形成水蒸气。随着时间的推移，空气中的氧气含量就会增加，从而为新生命的诞生提供动力。如果这种看法是真的，那就说明高级生命的进化是非常幸运的。如果磁场没有反弹，地球可能会走上火星的老路。这项研究的作者约翰-塔尔杜诺说："如果在埃迪卡拉纪之后仍然存在异常微弱的磁场，地球可能会与今天这个富含水的星球大相径庭：水的流失可能会使地球逐渐干涸。"该研究成果发表在《自然-通讯-地球与环境》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429692.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429692.htm