美媒:NASA观测到太阳大气层出现巨大“黑洞” 景象壮观

2017年11月28日19:00:25科学探索1,929阅读模式

探索网11月24日报道 美媒称,在太阳的大气层中出现了一个巨大的黑色“洞孔”,从而使太阳风可以快速吹入太空。这是一种平常的事件,但却是一种看起来壮观的现象。

据美国趣味科学网站11月22日报道,美国航空航天局(NASA)在11月20日对外发布了该局的太阳动力学观测卫星在11月8日拍摄到的该日冕洞的紫外线图片。

据NASA同时发表的一份声明称,由于太阳动态磁场的作用,在其上方大气层即日冕中可能出现巨大的洞孔。正如磁场的扭结和弯曲可能引起太阳黑子和太阳耀斑一样,它们同样可能在日冕上造成暂时的洞孔。如同地球臭氧层上的洞孔一样,日冕洞实际上并不穿透太阳大气层。它只是一个与周围的等离子区相比温度较低和更为致密的区域。

据太空天气预报中心(SWPC)称,太阳磁场的缺口将使粒子可以比在正常太阳风的情况下更加快速地逸出。这些高速流体可能引起地球磁气圈的扰动,从而危及卫星和电网。高能粒子还可能造成地球极光的过度增强。NASA官员在声明中说,这一日冕洞很可能是本月早些时候在内布拉斯加州那样靠南的地方也出现了显著极光的原因。

报道称,随着太阳的活跃度接近其11年活动周期的最低水平将于2019年到来,日冕洞出现的可能性将加大。据太空天气预报中心称,持续时间较长的洞孔——它们出现的可能性也将增加——可以持续多个太阳自转周期。太阳自转周期的时长平均为27天。(编译/曹卫国)

资料图片:这是美国宇航局于2007年3月21日发布的由“太阳-B”观测卫星拍摄的太阳图片。新华社发

【延伸阅读】人类第四次探测到引力波:黑洞碰撞生成时空涟漪

探索网9月30日报道 法媒称,研究人员9月27日表示,在位于意大利的探测设备的帮助下,人类第四次探测到引力波。该引力波是两个黑洞碰撞后生成的一波时空涟漪。

法新社9月27日报道称,作为其广义相对论的一部分,爱因斯坦在一个世纪前就预测了引力波的存在。但是证明引力波存在的第一个确凿证据到2015年才发现,当年两个美国探测器首次发现引力波信号。

最近的一次时空涟漪发现于格林尼治时间8月14日10时30分,两个质量分别为太阳的31倍和25倍的巨型黑洞在距离地球约18亿光年处发生了合并。

“处女座”引力波探测器项目的研究团队发布一份声明说:“新形成的黑洞不停旋转,质量约为太阳的53倍。”该探测器位于意大利比萨附近的卡希纳欧洲引力波天文台。

研究人员说,这是“处女座”引力波探测器记录的第一个重要引力波信号。

“处女座”探测器是一个呈L形的地下设备,使用激光和空间物理学原理追踪引力波信号。最近该探测器经历了一次升级,虽然灵敏度仍逊于美国的引力波探测器,但是足以确认引力波信号。

这类高科技地下装备也称干涉仪,它们不像望远镜一样需要依赖天空的光线,而是通过感应空间震动,捕捉引力波产生的“脉冲”。

研究团队发言人说:“很高兴在我们崭新的‘先进的处女座’探测器上看到第一个引力波信号,它两周前才开始正式接收数据。”

位于美国和欧洲的三个探测器几乎同时探测到此次时空涟漪。此前几次引力波都是美国的两个探测器发现的,它们是目前世界上最先进的引力波探测器,也称激光干涉仪引力波观测台(LIGO),分别位于路易斯安那州利文斯顿和华盛顿州汉福德。

人类首次发现引力波是在2015年9月,2016年初公布了这一发现。

LIGO由美国国家科学基金会提供资金,运营单位是加州理工学院和麻省理工学院。

“处女座”合作项目吸引了20家欧洲研究机构的280多名物理学家和工程师。据称下一次引力波探测计划将在2018年秋天进行。

(2017-09-30 13:15:25)

【延伸阅读】美媒解读:太阳那么热,为何太空那么冷?

探索网11月14日报道 美国石英财经网站11月12日刊登《太阳那么热,为何太空那么冷?》一文,作者吉迪恩·利奇菲尔德在文章中称,太空不“冷”,因为太空不是任何物体,它没有“温度”。

严格意义上讲,温度衡量的是原子和分子的运动速度。因此,太空中的物体,例如行星、恒星、尘云、宇宙飞船和航天员,是有温度的,因为他们都是由原子和分子构成的。太空本身没有温度,因为它不是由原子和分子构成的。

但是,即便是“空空的”太空中,也有原子,尽管不多。远离恒星和行星的宇宙空间中有着非常稀薄的气体,大约一茶匙空间中有一个原子。相比之下,在地球大气层中,一茶匙空气中有超过10的20次方个分子。

这种非常稀薄的气体的确有温度:绝对零度以上3摄氏度。绝对零度是可能达到的最冷温度——分子和原子完全停止运动时。

因此,若要学究式地适当表达,问题事实上应该是:太空中的气体为何是冷的?

因为太空太大了。如果飘浮在太阳与离它最近的恒星比邻星中间,距这两颗恒星都约为2.1光年。一个人能从一颗距其2.1光年的恒星那里得到多少热量呢?不多!经过一番计算,得到的数字是0.000000076瓦。

但是,为何太阳附近的太空也是冷的?

如果一个人距离太阳仅1.5亿公里(正是地球与太阳间的距离),那么,太阳的热量将较为集中:每平方米1368瓦。

因此,如果一个人被阳光直射,不会冷。这正是需要航天服的原因:除了保护人类不暴露在真空中,还保护不被烤焦。地球轨道中被太阳直射的物体能达到120摄氏度。

然而,矛盾之处在于人类还需要航天服保护不被冻僵。即便处于地球轨道中,太空也可能是非常冷的。为何?

在地球上,脱离太阳直射范围进入阴影处后不会马上冻僵的原因是,周围的空气中仍存有大量热量,就像处于热浴中。然而,在太空中,如果处于没有阳光的地方,没有空气,也没有热浴。人类体内的热量将开始逃走——通过辐射。若没有航天服的保护,最终会被冻僵。

(2017-11-14 14:28:48)

【延伸阅读】英媒:银河系中心或存在中等质量黑洞

探索网9月7日报道英媒称,一个质量达太阳的10万倍的巨大黑洞被发现“躲”在银河系中心附近的一团毒气云中。

据英国《卫报》网站9月4日报道,如果这一发现得到证实,那么这个看不见的庞然大物将会成为在银河系发现的第二大黑洞,仅次于位于银河系最中心的超级黑洞“人马座A*”。

日本的天文学家把位于智利阿塔卡马沙漠的一台功能强大的天文望远镜对准这个毒气云,希望能了解其中的气体奇特的运动方式,在这一过程中他们发现了这个新物体存在的证据。与构成其他星际云的气体不同,该气体云中的气体——包括氢氰酸和一氧化碳——在以完全不同的速度移动。

阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波天线阵望远镜的观测活动显示,这个距银河系中心200光年、宽150万亿千米的椭圆形云中的分子被巨大的引力拖来拖去。根据计算机模型,最可能的原因是存在一个宽度不超过1.4万亿千米的黑洞。

东京庆应大学天文学家朋治冈表示,科学家曾猜测该气体云中存在一个黑洞,在通过进一步观测接收到来自气体云中心、表明有黑洞存在的无线电波时,这一猜测得到了有力支持。他说:“这是在银河系中首次探测到一个中等质量的疑似黑洞。”

所谓的中等质量黑洞填补了天文学家对于这种宇宙中最巨大的物体的一个认知空白。特定类型的恒星会在走到生命尽头时爆炸,最小的黑洞因而形成。据科学家计算,银河系中约有1亿个这种小型黑洞,虽然迄今为止只发现了60个左右。

但是,天文学家们也知道,更大的超大质量黑洞位于银河系等大型星系的中心,其中包括“人马座A*”。这些超级黑洞是如何形成的尚不得而知。

一个理论是,较小的黑洞稳定地聚集成较大的黑洞,然后这些黑洞聚集在星系中心形成超大质量的黑洞。但是,直到现在,还没有发现中等质量黑洞存在的确切证据。探测到一个质量相当于10万个太阳的潜在黑洞正是天文学家这一探索过程中重要的中间步骤。

朋治冈的研究结果发表在英国《自然·天文学》杂志上。他说,这个新发现的黑洞可能是一个古老的矮星系的核心,这个矮星系在数十亿年前银河系的形成过程中被蚕食。

(2017-09-07 13:20:25)

【延伸阅读】系外来客? 天文学家发现小行星“路过”太阳系

中新网10月29日电 综合报道,天文学家日前发现,一颗似乎来自于太阳系之外的小行星(也可能是一颗彗星)“路过”太阳系。如果确认的话,它将是天文学家观察并确认的首个“星际物体”。

这颗目前被编号为A/2017 U1的小行星,最有可能来自太阳系之外。(图片来源:NASA/JPL-Caltech)

这个不同寻常的对象被暂时被编号为A/2017 U1,直径不到400米,移动速度非常快。天文学家正在将世界各地和太空中的望远镜指向它,以获取和分析有关它的数据。

A/2017 U1最早在10月19日由夏威夷大学的Pan-STARRS 1望远镜发现。报道称,这颗小行星以垂直于太阳系轨道平面的角度,从上而下进入太阳系,穿越水星的运行轨道,并一度在太阳下方移动,其后掉头向上飞离太阳系,向其他星际进发。

美国宇航局近距离对象研究中心(CNEOS)的科学家法尔诺齐亚(Davide Farnocchia)称,这颗小行星拥有他见过的“最极端的轨道”。他表示,它行进的速度非常快,再加上它的运行轨迹,可以判断它正在离开太阳系,不会再返回。

CNEOS的经理保罗·乔达斯(Paul Chodas)表示,他们“为这一天等待了数十年”,长期以来,天文学家认为理论上这样的物体是存在的,小行星或者彗星在行星之间移动,偶尔通过太阳系,但这是第一次发现。他表示,截至目前,一切都表明这可能是一个“星际物体”,但更多数据将有助于确认这一点。

(2017-10-29 14:50:43)

【延伸阅读】天文学家计算机模拟表明:太阳系存在第九行星

探索网10月19日报道 英媒称,美国密歇根大学的一位博士生记录了两项证据,表明在太阳系内海王星之外可能存在一颗行星。

据英国物理科学新闻网站10月17日报道,一些天文学家认为,从太空中一些被称为“海王星外天体”的物体的运行方式看,这颗所谓的第九行星是存在的。这些海王星外天体是比冥王星更小的岩质天体,它们绕日轨道的平均距离大于海王星。但是,这些最远的海王星外天体——与太阳之间的平均距离是地球的250多倍——的运行轨道似乎指向了同一个方向。这一发现首先促使天文学家预测存在第九行星。

天文学家说,如果这些海王星外天体受第九行星的影响整齐分布在它们现在的轨道上,那么它们可能已经在太阳系中存在了10亿年以上。然而,一些天文学家认为,在这样长的一段时间内,一些海王星外天体很可能撞上另外一颗行星,或者被推向太阳,又或者被其他行星的引力弹向太空。

密歇根大学天文学系博士研究生朱丽叶·贝克尔带头进行的这项研究由一系列计算机模拟构成,研究提出了有关这些海王星外天体的两项发现。首先,研究人员确立了一种形式的第九行星,它很可能通过不让海王星外天体被摧毁或者被扔出太阳系,来使太阳系呈现目前的样子。其次,这些模拟预测存在一种他们所说的“共振跳跃”的过程,即海王星外天体在稳定的轨道之间跳跃。这个过程可以防止它们被弹出太阳系。

在每种模拟中,研究人员都对不同形式的第九行星进行测试,以观察其引力是否导致了今天看到的这种形式的太阳系。

贝克尔说:“通过这套模拟过程,我们发现有一些形式的第九行星使得海王星外天体保持稳定的时间更长,从而增强了我们的太阳系以目前的方式存在的可能性。”

这个包括密歇根大学物理学教授戴维·格迪斯和弗雷德·亚当斯在内的小组还研究了这些海王星外天体与第九行星的共振。

当一个体系中的物体周期性地相互施加引力、导致这些物体在排列成某个形状时,就会出现轨道共振。

在这种情况下,研究人员发现,海王星有时会把一个海王星外天体弹出其轨道共振,但是这并没有让它滑向太阳、飞出太阳系或者撞向另一颗行星,而是有某种力量吸引住了这个海王星外天体,并将其纳入一种不同的共振中。

贝克尔说:“最终的目标是直接看到第九行星,拿出望远镜,对准天空,看到来自太阳的反射光线从第九行星上弹开。尽管有许多人在寻找,但由于我们还不能发现它,所以我们只能采取这种非直接的方式。”

(2017-10-19 15:24:00)

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