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天文图集 20180617

自古以来,就有五颗裸眼行星水星,金星,火星,木星和土星出现在行星地球的夜空中。 

因此,在这个夜晚,站在清澈平静的湖边,可以用肉眼看到六颗行星。 看一看。 天空中非常明亮,容易识别,淡黄色的火星留下苍白的银河系。 土星沉浸在银河系弥漫星光的光辉中。 木星靠近右边的地平线,远离城市的灯光照射树木。 上周末,在优胜美地国家公园欣赏美丽,高海拔的Lake Tenaya湖的夜景时,一位体贴周到的观察者可能会看到更多的三颗行星。

很久很久以前,这颗三角洲II型火箭通过非常接近的行星冒出一阵巨大的烟雾,于2008年6月11日美国东部时间下午12:05离开卡纳维拉尔角空军基地的发射台17-B。 在有效载荷部分是GLAST,伽玛射线大面积太空望远镜。 GLAST的探测器技术开发用于地面粒子加速器。 因此,从轨道上看,GLAST可以探测来自地球上空和远处宇宙极端环境的伽玛射线,包括远处活跃星系中心的超大质量黑洞以及强大的伽马射线源。 这些强大的宇宙加速器达到了地球实验室无法达到的能量。 费米伽玛射线太空望远镜现在被称为费米伽玛射线太空望远镜,在其发射10周年之际,让费米科学季后赛开始。

这是什么样的彩虹? 在这种情况下,没有下雨 - 所描绘的实际上是一个红色的云彩。 上个月在美国特拉华州里霍博斯海滩日落期间发现了不寻常的天空弧。 当摄影师意识到他看到的是非凡的时候,他用唯一可用的相机 - 手机拍下了它。 云彩是由水滴组成的,在云彩中,云滴组反射来自天空另一侧明亮太阳(或月亮)的背光。 类似的现象包括雾霭和飞机辉煌。 在这里,红色是由大气空气优先散射蓝光所致 - 同时使大部分天空呈蓝色。 仔细检查发现最外面的圆弧里面有一个多余的弓,这是由量子衍射引起的弓。

发动机燃烧着,一枚大火箭向这个小小的星球告别。 当然,这个小星球真的是地球,大火箭是联盟-FG火箭。 6月6日从哈萨克斯坦拜科努尔发射场发射升空,它携带一枚联盟号MS-09飞船进入轨道。 登上的是国际空间站探险56-57名船员Roscosmos的Sergey Prokopyev,NASA的Serena Aunon-Chancellor和欧空局的Alexander Gerst。 两天后,他们的太空船成功地与人类的轨道前哨对接。 小行星投影是2018年“星际迷航”汽车探险队拍摄的360度180度的数字扭曲拼接图像。

哈萨克斯坦Zhezkazgan镇附近的美国宇航局斯科特·廷格和日本宇宙航空研究开发机构(日本宇宙航空研究开发机构(JAXA))的Norishige Kanai乘坐远征55名机组人员Anton Shkaplerov

明亮的蓝色气体波纹穿过这个星系,就像一个畸形的湖泊系统。

在火星夏初,当时美国宇航局的火星侦察轨道器获得了这张照片,沙丘几乎没有季节性冰盖。

来自美国宇航局火星侦察轨道器(MRO)的这张HiRISE图像捕捉到一个新的(约十年之内)撞击坑,引发了斜坡。

火星发生了什么? 2001年,火星经历了一次巨大的行星尘暴 - 这是有记录以来地球上最大的一次。 为了展示这个范围,从六月下旬到九月初(2001年)的这两部哈勃太空望远镜风暴观看图像提供了火星表面形成鲜明对比的视图。 在左边,在Hellas盆地(火星右下边缘)和极北极北部附近可以看到较小的“种子”风暴。 在两个月后取得的右边相似的表面视图显示了模糊的全球风暴的充分发展程度。 虽然这场风暴最终减弱了,但最近几天又有一场新的大沙尘暴袭击了红色星球。

这是火星上的风暴季节。 尘暴发生时的尘埃是近期行星级沙尘暴的大风口的天气报告。 在6月10日,朝着东北偏东的火山口边缘看去,好奇号探测车的Mastcam捕捉到了当地条件的这张图片。 与此同时,在2000多公里外,机会号探测器停止了科学行动,因为在Endeavor陨石坑西边的位置风暴变得更厚,并且已经停止交流,现在等待风暴。 好奇心由放射性同位素热电发电机提供动力,但较小的机会漫游车使用太阳能电池板为其电池充电。 对于机遇,日益严重的日光不足导致其电池电量不足。

这两个来自美国宇航局好奇号探测器的观测资料,专门用于测量烈风陨石坑内的尘埃量,显示尘埃在火星主要沙尘暴三天内增加。 左图显示2018年6月7日烈性陨石坑的东北东向边缘(溶胶2074); 右边的图像显示了2018年6月10日相同特征的视图(Sol 2077)。 这些图像是由漫游者的Mastcam拍摄的。

这组来自美国宇航局火星侦察轨道器的图像表明,一场激烈的沙尘暴正在火星上爆发,表面上的漫游者表示为图标。

过去一周半的时间里,火星上观测到的最严重的沙尘暴之一一直在蔓延。这场风暴已经让美国宇航局的机会号探测器暂​​停了科学行动,同时也为其他四艘宇宙飞船从旋涡尘埃中吸取教训提供了一扇窗户。

美国国家航空和宇宙航行局有三个围绕红色星球的轨道,每一个都配备了特殊的相机和其他大气仪器。此外,美国宇航局好奇号探测器在Gale Crater的地点已经开始看到灰尘增多。

“这是对火星科学的理想风暴,”美国宇航局在华盛顿总部的火星探测计划的主任吉姆瓦津津说。 “我们在红色星球上运行的航天器数量是历史性的,每一个都提供了一个独特的视角,看看沙尘暴如何形成和表现 - 对于未来的机器人和人类任务而言,这些知识将是必不可少的。”

满是灰尘的灰尘

沙尘暴是火星上常见的特征,四季都有发生。偶尔,他们可能会在几天内膨胀进入地区风暴,有时甚至会扩展到包围地球。据估计,这些大规模的行星级风暴大约每三到四年火星年(六到八年地球年)发生一次。最后一个是在2007年。他们可以持续数周甚至数月最长时间。

当前仍在增长的机遇之上的风暴现在覆盖了1400万平方英里(3500万平方公里)的火星表面,约占地球的四分之一。

所有的沙尘事件,无论大小如何,都有助于塑造火星表面。加州帕萨迪纳NASA喷气推进实验室火星计划办公室首席科学家Rich Zurek说,研究它们的物理学对于理解古代和现代火星气候至关重要。

Zurek说:“对这些大风暴的每一次观察都让我们更接近于模拟这些事件 - 也许有一天能够预测这些事件。” “这就像预测地球上的厄尔尼诺事件或即将到来的飓风季节的严重性一样。”

稀薄的大气使得这些风暴与地球上遇到的任何东西都大不相同:尽管有“火星人”的戏剧,但火星上遇到的最强大的表面风不会推翻航天器,尽管它们可以将尘埃颗粒喷射到大气中。

NASA在火星上的“家人”成员经常互相帮助。该机构的轨道卫星定期将来自美国宇航局的漫游者的数据传回地球。定轨者和漫游者对火星地形也提供不同的观点,使他们的科学互补。

火星侦察轨道器具有特殊作用,可以作为最近风暴等天气事件的预​​警系统。这是轨道器的广角相机,称为火星彩色成像仪,它为机遇团队提供了一场关于风暴的头脑风暴。该成像仪由圣地亚哥的马林空间科学系统公司构建和运行,可以创建每日的全球地图,跟踪风暴的演变过程,与追踪地球上飓风的天气卫星不同。

这一系列图像展示了从美国宇航局机遇号探测器的角度模拟观测到的一个正在变暗的火星天空,右侧模拟了机会目前在全球沙尘暴(2018年6月)中的观点。

美国宇航局的另外两个轨道 - 2001年的火星奥德赛和马文(火星大气和挥发性演化) - 也提供了独特的科学观点。奥德赛有一个称为THEMIS(热辐射成像系统)的红外相机,可以测量其下面的灰尘量; MAVEN旨在研究高层大气的行为和气体对空间的损失。

当然,科学也在当地发生。尽管在不断演变的沙尘暴中,地球的另一边,NASA的好奇号探测器开始探测到增加的“tau”,这是测量暴风雨中的阳光的灰尘霾面纱。截至6月12日星期二,烈风陨石坑内的Tau在1.0和2.0之间变化 - 这是尘埃季节的平均值,尽管这些水平通常在季节后期出现。

幸运的是,好奇号拥有核动力电池。这意味着它不会面临与太阳能机遇相同的风险。

自2007年以来,火星科学家一直在耐心地等待着一个行星包围的沙尘暴事件 - 尽管风暴从未真正覆盖整个火星地球,但并不是所谓的“全球”沙尘暴。 1971年,其中一场暴风雨来临,只留下了火星上的塔尔西斯火山峰顶。

本图显示了2018年5月30日开始的火星沙尘暴期间美国宇航局的漫游车和轨道仪的持续贡献。

Mars Color Space Imager副首席调查员Malin Space Science Systems的Bruce Cantor说,最近的沙尘暴是有史以来最早在火星北半球观测到的。 但是,任何人都可以判断风暴是否围绕着这个星球,可能需要几天的时间。

如果它“走向全球”,这场风暴将为火星天气提供全新的视角。 四艘航天器随时准备收集摆脱的科学。

JPL是加利福尼亚州帕萨迪纳加州理工学院的一个部门,负责管理火星探测漫游者的任务; 火星科学实验室/好奇号探测器; 火星侦察轨道器项目; 和美国宇航局科学任务局2001年的火星奥德赛轨道器。

这幅图显示了美国宇航局在火星上的机会探测器的可用能量(以瓦特小时计)取决于大气多么清澈或不透明(以一个称为τ的值测量)。 当头值(蓝色)很高时,漫游者的功率水平(黄色)下降。

美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心负责管理美国宇航局科学任务局的华盛顿MAVEN项目。 MAVEN的主要研究人员位于科罗拉多大学博尔德大气与空间物理实验室。

洛克希德马丁太空系统公司是丹佛的Odyssey,MRO和MAVEN项目的主要承包商,开发和建造了所有三个轨道器。 使命操作由洛克希德马丁公司和JPL联合为奥德赛和MRO联合进行,并与GSFC共同为MAVEN进行。

美国宇航局发现火星上的古代有机物质,神秘的甲烷

美国宇航局的好奇号探测器在火星岩石上发现了新的证据,表明这个星球可以支持古代生命,并且在火星大气层中提供了新的证据,与在红色星球上寻找当前生命有关。虽然未必是生命本身的证据,但这些发现对未来探索地球表面和地下的任务来说是一个好兆头。

新发现 - 在地表附近有30亿年历史的沉积岩中的“强”有机分子,以及大气中甲烷含量的季节变化 - 出现在6月8日的“科学”杂志上。

有机分子含有碳和氢,还可以包含氧,氮和其他元素。虽然通常与生命有关,但有机分子也可以通过非生物过程创造,并不一定是生命的指标。

“凭借这些新发现,火星告诉我们要坚持这一过程,并不断寻找生命的证据,”华盛顿NASA总部科学任务局副局长Thomas Zurbuchen说。 “我相信,我们正在进行的和计划中的任务将会打开红色星球上更激动人心的发现。”

“好奇心尚未确定有机分子的来源,”美国宇航局戈达德太空飞行中心在马里兰州格林贝尔特的Jen Eigenbrode说,他是两篇新科学论文之一的主要作者。 “无论它是否拥有古代生活的记录,是生命的食物,还是在没有生命的情况下都存在,火星物质中的有机物质为行星条件和过程提供了化学线索。”

尽管今天火星表面不适宜,但有明确的证据表明,在遥远的过去,火星气候使得液态水 - 我们所知道的生命中必不可少的成分 - 在地表聚集。来自好奇心的数据显示,数十亿年前,大风陨石坑内的水湖拥有生命所需的所有成分,包括化学积木和能源。

“火星表面暴露于太空的辐射。 Eigenbrode说:“辐射和苛刻的化学物质都会分解有机物质。 “在火星可能适合居住的前五厘米的岩石中发现古老的有机分子,预示着我们能够深入了解火星上有机分子的故事,并展现未来的使命。”

季节性甲烷释放

在第二篇论文中,科学家们描述了在接近三个火星年的过程中,火星大气层中甲烷的季节变化的发现,这个年份几乎是六个地球年。好奇号的火星样品分析(SAM)仪器套件检测到这种变化。

水岩化学可能产生了甲烷,但科学家不能排除生物起源的可能性。之前在火星的大气中发现了大量不可预测的羽流。这一新的结果表明,盖尔陨石坑内的甲烷含量低,在温暖的夏季月份反复出现峰值,并在冬季每年下降。

“这是我们第一次看到甲烷故事中可重复的东西,所以它为我们理解它提供了一个手段,”美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的加利福尼亚州帕萨迪纳市的克里斯韦伯斯特说,第二篇论文的第一作者。 “由于好奇号的长寿,这一切都是可能的,长时间的使我们能够看到这个季节性”呼吸“中的模式。”

寻找有机分子

为了识别火星土壤中的有机物质,好奇心钻入了Gale Crater四个地区的称为泥岩的沉积岩。这个泥岩是在几十亿年前由于古湖底淤积而逐渐形成的。岩石样品由SAM进行分析,SAM使用烤箱加热样品(超过900华氏度或500摄氏度)以从粉末状岩石释放有机分子。

SAM测量了从泥岩样品中出来的小有机分子 - 不易蒸发的较大有机分子的碎片。根据Eigenbrode的说法,这些碎片中的一些含有硫,这可能有助于保护它们,就像使用硫磺来使汽车轮胎更耐用一样。

结果还表明有机碳浓度在百万分之10或更多的数量级。这与火星陨石观测到的数量接近,比火星表面上先前检测到的有机碳高出约100倍。一些识别的分子包括噻吩,苯,甲苯和小碳链,如丙烷或丁烯。

2013年,SAM在火山口最深处的岩石中检测到一些含有氯的有机分子。这一新发现建立在火星上古代湖泊沉积物中检测到的分子清单上,并有助于解释为什么它们被保存。

发现大气中的甲烷和地表上保存的古代碳可以让科学家相信NAS

在过去的二十年里,NASA航天器已经确定了整个太阳系内外的潜在可居住环境。 火星上的航天器已经发现证据表明,湖泊和溪流曾经覆盖地球,受到漫长而浓厚的氛围的保护。 在土星卫星土卫二上,卡西尼号探测器探测到了从土卫二冰壳探测化学反应中喷出的水珠,这种化学过程类似于地球海底的某些地方,海水与岩石发生化学反应(生物生长繁茂)。 即将到来的Europa Clipper任务可以在木星的月亮Europa上做同样的事情,科学家发现了更多的羽毛。 即使在太阳系之外,现在知道绕行其他恒星的成千上万颗行星中也有一些可能拥有海洋表面。

探索这些环境的下一步是找出他们是否真的适合居住 - 然后寻找生活。不幸的是,目前还没有简单的生命检测工具。除非照相机捕捉到土卫二冰上游荡的火星岩石或外来浮游生物上的细菌越来越多,否则科学家必须使用一套仪器和多种数据来寻找生物 - 生命的迹象。




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