一顆行星能有多“水”？

在尋找外星生命時(shí)的做法都是尋找表面有液態(tài)水的行星。但是行星上的大部分水不是以海洋和河流的形式流動(dòng)的，而是被鎖在內(nèi)部深處的巖石中?，F(xiàn)在，劍橋大學(xué)的科學(xué)家們想到了一種方法來(lái)估計(jì)一顆巖質(zhì)行星在其地下水庫(kù)中能儲(chǔ)存多少水。據(jù)悉，這些

被鎖在地下深處礦物結(jié)構(gòu)中的水

，可能有助于一顆行星從最初的熾熱環(huán)境中恢復(fù)過(guò)來(lái)。

研究人員開(kāi)發(fā)了一個(gè)模型，

可以預(yù)測(cè)行星內(nèi)部富含水的礦物比例

。這些礦物就像海綿一樣，吸收水分，然后水分會(huì)返回表面并補(bǔ)充海洋。這一研究結(jié)果可以幫助我們了解行星在經(jīng)歷了早期的強(qiáng)烈高溫和輻射后是如何變得宜居的。

圖片來(lái)自NASA。 https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2023/scientists-have-new-to.jpg

圍繞

M型紅矮星

（銀河系中最常見(jiàn)的恒星）運(yùn)行的行星被認(rèn)為是尋找外星生命的最佳地點(diǎn)之一。但這些恒星都有著特別暴躁的“青春期”：釋放出

強(qiáng)烈的輻射爆發(fā)

，轟炸附近的行星并烤干它們的地表水。而且，這些紅矮星普遍沒(méi)那么快“長(zhǎng)大成人”。因此，在它們

“勢(shì)力范圍”內(nèi)的行星都遭受了失控的溫室效應(yīng)，氣候陷入混亂

。那么，在經(jīng)歷了如此動(dòng)蕩的過(guò)程后，這些行星是否能自我修復(fù)，繼續(xù)擁有地表水呢？

這項(xiàng)新研究表明，

一旦行星的宿主星成熟、變暗，那么內(nèi)部水就可能是補(bǔ)充液體表面水的可行方式

。這些水很可能是由火山帶上地表的，并與其他生命元素一起以蒸汽的形式逐漸釋放到大氣中。

研究發(fā)現(xiàn)，

行星的大小在決定它能容納多少水方面起著關(guān)鍵作用

。較大的行星（大約比地球大兩到三倍）通常有著更干燥的巖質(zhì)地幔，因?yàn)楦缓值纳系蒯Ｕ计淇傎|(zhì)量的比例較小。這些研究結(jié)果可以為科學(xué)家提供指導(dǎo)方針，幫助尋找可能擁有生命的系外行星，還可以增加我們對(duì)金星等行星的理解。

來(lái)源?/?https://phys.org/news/2023-03-scientists-tool-hidden-beneath-planet.html

沒(méi)有尾巴的“彗星”奧陌陌

2017年，奧陌陌掠過(guò)地球。它是目前已知的

首個(gè)從外太空訪問(wèn)太陽(yáng)系的天體

，因?yàn)樘^(guò)奇怪，以至于有些天文學(xué)家相信它其實(shí)是一艘外星飛船?？茖W(xué)家們用夏威夷語(yǔ)將它命名為

“Oumuamua”

，意為“來(lái)自遠(yuǎn)方的先遣信使”。 自發(fā)現(xiàn)以來(lái)，奧陌陌就令研究者們深感困惑。天文學(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)一直在尋找從浩瀚的星際空間進(jìn)入太陽(yáng)系的彗星狀物體，但此前從未觀測(cè)到過(guò)。不同于通常從太陽(yáng)系邊緣進(jìn)入的彗星，

奧陌陌既沒(méi)有彗尾，也沒(méi)有彗發(fā)

。它

呈奇特的長(zhǎng)條形

，與人們觀測(cè)過(guò)的彗星或小行星都不一樣。它的直徑大約為100米，約是一個(gè)足球場(chǎng)的大?。坏珦?jù)估計(jì)，它的長(zhǎng)度是寬度的10倍，形狀就像一支雪茄。

奧陌陌的藝術(shù)想象圖。 https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2023/an-artists-impression.jpg

從奧陌陌上閃爍的光來(lái)看，它似乎一直在翻滾。但最奇怪的是，

奧陌陌一繞過(guò)太陽(yáng)，就加速并偏離其預(yù)期的軌道

，好像被一種神秘的力量推著離開(kāi)太陽(yáng)系?？茖W(xué)家們用奧陌陌留下的看似矛盾的數(shù)據(jù)來(lái)試圖解釋原因，從而提出了一系列理論。

近日，有研究人員指出，奧陌陌跟外星人沒(méi)關(guān)系——但不是每個(gè)人都相信這點(diǎn)。加州大學(xué)伯克利分校的天體化學(xué)專家Jennifer Bergner認(rèn)為，不管奧陌陌來(lái)自哪里，它一開(kāi)始都是一個(gè)富含水的彗星狀物體。星際旅行時(shí)，宇宙射線將它上面的一些水轉(zhuǎn)化為氫氣，并將其困在原處。

當(dāng)奧陌陌接近太陽(yáng)時(shí)，熱量釋放出了被困的氫氣，就像一個(gè)“推進(jìn)器”

，將奧陌陌推著走上了意外的道路。

并非所有人都被這個(gè)解釋說(shuō)服了。備受贊譽(yù)的理論物理學(xué)家、哈佛大學(xué)任期最長(zhǎng)的天文學(xué)主席Avi Loeb認(rèn)為，這不是最簡(jiǎn)單的解釋。最簡(jiǎn)單的解釋是，奧陌陌源于外星技術(shù)。Loeb還聲稱，沒(méi)有尾巴的彗星“就像說(shuō)大象是沒(méi)有條紋的斑馬”。對(duì)此，Bergner回應(yīng)稱，這“取決于你需要用什么樣的證據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)看待外星人”?！?/p>

我們永遠(yuǎn)無(wú)法確定奧陌陌到底是什么，因?yàn)槲覀円呀?jīng)失去了機(jī)會(huì)

，”她說(shuō)。“但就目前而言，我認(rèn)為我們有一個(gè)令人信服的、非外星人的解釋。”相關(guān)研究已發(fā)表在《自然》雜志上。

來(lái)源?/?https://phys.org/news/2023-03-scientists-non-alien-explanation-interstellar-visitor.html

沃爾夫-拉葉星WR124：

超新星的“前奏曲”

沃爾夫-拉葉星

是一種特別的

超高溫恒星

，相當(dāng)于

超新星的“前奏曲”

。最近，韋布空間望遠(yuǎn)鏡以前所未有的細(xì)節(jié)觀測(cè)了沃爾夫-拉葉星WR124。由氣體和塵埃組成的獨(dú)特光環(huán)包圍著它，顯示出其復(fù)雜精巧的結(jié)構(gòu)。盡管是即將到來(lái)的恒星“死亡”現(xiàn)場(chǎng)，但天文學(xué)家們依然能也在沃爾夫-拉葉星上找到新的開(kāi)始：宇宙塵埃正在這些恒星周圍的湍流星云中形成。 這顆罕見(jiàn)的沃爾夫-拉葉星是

韋布空間望遠(yuǎn)鏡首次觀測(cè)到的恒星之一

，它是目前已知的最明亮、質(zhì)量最大、探測(cè)時(shí)間最短的恒星之一。憑借其強(qiáng)大的紅外儀器，韋布以前所未有的細(xì)節(jié)展示了位于1.5萬(wàn)光年外人馬座的WR124。

沃爾夫-拉葉星WR124。 https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2023/webb-captures-rarely-s.jpg

大質(zhì)量恒星會(huì)經(jīng)歷快速發(fā)展的生命旅程，但

并不是所有恒星在成為超新星之前都會(huì)經(jīng)歷短暫的沃爾夫-拉葉階段

。這意味著韋布的詳細(xì)觀測(cè)對(duì)天文學(xué)家來(lái)說(shuō)很有價(jià)值。

沃爾夫-拉葉星正處于剝離外層的過(guò)程中，從而形成了特有的由氣體和塵埃組成的光環(huán)

。

WR124的質(zhì)量是太陽(yáng)的30倍，到目前為止它已經(jīng)拋出了重達(dá)10個(gè)太陽(yáng)的物質(zhì)。當(dāng)被拋出的氣體遠(yuǎn)離恒星并冷卻時(shí)，宇宙塵埃就形成了。這些塵埃對(duì)于宇宙運(yùn)行起著不可或缺的作用：它能為正在形成的恒星提供庇護(hù)，能聚集在一起幫助形成行星，還能作為分子（包括地球上生命的組成部分）形成和聚集的平臺(tái)。

在韋布出現(xiàn)之前，想詳細(xì)研究宇宙塵埃的天文學(xué)家們根本沒(méi)有足夠詳細(xì)的信息來(lái)探索WR124的塵埃來(lái)源等問(wèn)題。現(xiàn)在，這些問(wèn)題可以用真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)查了。韋伯拍攝的這張WR124詳細(xì)圖像永久地記錄下了一個(gè)短暫且動(dòng)蕩的轉(zhuǎn)變時(shí)期，并預(yù)示著未來(lái)的發(fā)現(xiàn)將揭示長(zhǎng)期以來(lái)籠罩在宇宙塵埃中的奧秘。

來(lái)源?/?https://phys.org/news/2023-03-webb-captures-rarely-prelude-supernova.html

好衛(wèi)星，便宜造

一般來(lái)說(shuō)，太空任務(wù)只有在具備了預(yù)算達(dá)數(shù)百萬(wàn)美元、所使用的材料能夠承受地球大氣層外的嚴(yán)酷環(huán)境、專家訓(xùn)練有素等條件時(shí)才能實(shí)現(xiàn)。但現(xiàn)在，布朗大學(xué)的一個(gè)學(xué)生團(tuán)隊(duì)卻顛覆了這一假設(shè)。學(xué)生們用很少的預(yù)算和在大多數(shù)五金店都能買到的現(xiàn)成材料建造了一顆

衛(wèi)星SBUDNIC

，并在大約一年前讓它搭乘SpaceX火箭進(jìn)入了太空。

數(shù)據(jù)顯示，SBUDNIC不僅成功運(yùn)行，而且

可能對(duì)減少太空垃圾產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響

。太空垃圾對(duì)所有當(dāng)前和未來(lái)的太空飛行器都會(huì)構(gòu)成潛在威脅，且威脅日益增多。

圖為SBUDNIC，圖二為正在研究SBUDNIC的學(xué)生們。 https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2023/satellite-shows-a-low.jpg

https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2023/satellite-shows-a-low-3.jpg

據(jù)稱，現(xiàn)在有2.7萬(wàn)多塊軌道碎片或太空垃圾。軌道碎片的范圍包括地球軌道上任何失效的人造物體，如無(wú)用的航天器、廢棄的運(yùn)載火箭、與太空任務(wù)有關(guān)的碎片、報(bào)廢的衛(wèi)星等，有些衛(wèi)星在完成任務(wù)后還會(huì)留在軌道上長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。

SBUDNIC所在高度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于與它一起部署的其他小型設(shè)備?，F(xiàn)在，SBUDNIC已經(jīng)重返大氣層，而其他衛(wèi)星仍然在更高的軌道上運(yùn)行。由于配備了

拖曳裝置

，SBUDNIC將在五年內(nèi)脫離軌道。指導(dǎo)老師Rick Fleeter教授和同學(xué)們認(rèn)為，這類裝置未來(lái)可以被添加到其他同樣大小的設(shè)備中，或者被擴(kuò)展到更大的項(xiàng)目中，從而

有助于減少地球周圍軌道上的太空垃圾數(shù)量

。

SBUDNIC是近年來(lái)由布朗大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)和建造的第二顆被送入軌道的小型衛(wèi)星。上一顆衛(wèi)星EQUiSat在結(jié)束任務(wù)之前繞地球飛行了1.4萬(wàn)圈，并在2020年底返回大氣層時(shí)燃燒殆盡。SBUDNIC被認(rèn)為是第一個(gè)幾乎完全由非太空專用材料制成的衛(wèi)星，與軌道上的其他同類相比，它的

成本非常低

——僅需1萬(wàn)美元。

大約40名學(xué)生在一年的時(shí)間里設(shè)計(jì)和建造了這顆衛(wèi)星，其中一半學(xué)生來(lái)自工程學(xué)院，其他人則來(lái)自經(jīng)濟(jì)學(xué)、國(guó)際關(guān)系、雕塑等不同領(lǐng)域。該項(xiàng)目的負(fù)責(zé)人之一Selia Jindal說(shuō)：“這個(gè)項(xiàng)目重塑了我的世界觀，并對(duì)我的本科經(jīng)歷產(chǎn)生了極大的影響。這種情緒并不是我獨(dú)有的。許多團(tuán)隊(duì)成員都和我一樣?！?/p>

來(lái)源?/?https://phys.org/news/2023-03-satellite-powered-aa-batteries-microprocessor.html

星星的溫度

最近，一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)使用

韋布空間望遠(yuǎn)鏡

測(cè)量了

巖質(zhì)系外行星TRAPPIST-1 b

的溫度。結(jié)果表明，它的

晝側(cè)溫度約為500開(kāi)爾文（大約230℃）

，這表明它沒(méi)有明顯的大氣層。這一結(jié)果標(biāo)志著我們?cè)诖_定像TRAPPIST-1這樣圍繞小型活躍恒星運(yùn)行的行星是否能夠維持支持生命所需的大氣層方面邁出了重要一步，也標(biāo)志著韋布擁有探測(cè)系外行星溫度的能力。

2017年初，天文學(xué)家報(bào)告稱發(fā)現(xiàn)了7顆巖質(zhì)行星，它們圍繞著一顆距離地球40光年的超冷紅矮星（或M矮星）運(yùn)行。這些行星的非凡之處在于，它們的大小和質(zhì)量都與地球相似。最內(nèi)側(cè)行星TRAPPIST-1 b的軌道距離約為地球軌道的百分之一，接收的能量約為地球從太陽(yáng)獲得的四倍。團(tuán)隊(duì)成員Elsa Ducrot說(shuō)：“對(duì)較小的、較冷的恒星周圍的類地行星進(jìn)行定性比較容易。如果我們想了解M型星周圍的宜居性，那么TRAPPIST-1系統(tǒng)就是觀測(cè)巖質(zhì)行星大氣層的最佳目標(biāo)?！?

TRAPPIST-1 b的藝術(shù)想象圖。 https://scx2.b-cdn.net/gfx/news/2023/webb-space-telescope-m.jpg

此前天文學(xué)家曾用哈勃空間望遠(yuǎn)鏡以及斯皮策空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)TRAPPIST-1 b進(jìn)行過(guò)觀測(cè)，未能排除其存在稠密大氣層的可能。減少不確定性的一個(gè)方法是測(cè)量它的溫度：TRAPPIST-1 b被潮汐鎖定了，如果它有大氣層來(lái)循環(huán)和重新分配熱量，那么永晝一面將比沒(méi)有大氣層的那面更冷。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)從恒星和行星的亮度之和中減去恒星本身的亮度，成功地計(jì)算出行星發(fā)出了多少紅外光。研究結(jié)果顯示，TRAPPIST-1 b的晝側(cè)溫度約為230℃。研究小組認(rèn)為最可能的解釋是，它沒(méi)有大氣層。相關(guān)研究已發(fā)表在《自然》期刊上。

來(lái)源?/?https://phys.org/news/2023-03-webb-space-telescope-temperature-rocky.html