“沙尘塔”或揭密火星的水去哪了|星空亮点追踪

2019-12-02 17:51:47 来源: 科技日报 作者: 于紫月

科技日报实习记者 于紫月

“沙尘塔”或揭密火星的水去哪了

2018年,美国国家航空航天局(NASA)详细观察了火星上一场大规模沙尘暴的生命周期,NASA一辆服役近15年的太阳能火星车“机遇号”也被困其中,在漫天的尘埃中陷入沉睡。根据此次及此前观测到的数据,近期有两篇分别发表在《大气科学》杂志、《地球物理研究:行星》杂志上的论文对火星风暴中的“沙尘塔”现象展开了研究。

沙尘暴在火星上很常见。但每隔10年左右,就会有一些失控的风暴爆发,将整个星球笼罩在一片尘雾之中。在这类全球风暴中,往往会出现“沙尘塔”,即地面沙尘在阳光的照射下变暖并上升到空中,形成一种巨大、翻滚的密集沙尘云,就像地球上的龙卷风一样。在2018年火星全球沙尘暴期间,当一座“沙尘塔”达到50英里的高度时,其宽度可能与内华达州一样。随着沙尘塔的“着陆”,它会在地表以上35英里处形成一层比美国大陆还宽的灰尘“毯”。

研究人员认为,某种程度上,“沙尘塔”的作用类似于电梯——“沙尘塔”能够吸收少量水蒸气,并将水蒸气运送到太空。在太阳辐射下,水分子分解。这可能有助于解释火星上的水是如何在数十亿年的时间里消失的。

多一个质子的足球烯也许常见于太空

很多天文学家毕其一生都在探索星际云的化学成分,因为这是新恒星和行星形成的地方,其中或许隐藏着太阳系诞生的秘密。近期,荷兰拉德堡德大学一项研究表明,带有一个额外质子的C60(C60H+)可能是太空中最常见的碳形式之一,研究团队首次成功地测量了这种分子的吸收光谱。该研究成果发表在《自然·天文学》杂志上。

C60是一种由60个碳原子构成的分子,形似足球,故又名足球烯。C60具有极高对称性,分子结构十分稳定。早在20世纪80年代,天文学家哈里·克罗托发现C60时,他便预测这种新形式的碳将在太空中广泛分布。事实上,过去10年中,人们已经探测到C60存在于许多星际云中。克罗托还预测,在太空中最普遍的不是C60,而是这种分子的质子化状态——C60H+,即碳原子构成的分子足球表面附有一个质子(H+)。

如今,研究人员第一次证明,这可能是事实。文章通讯作者、荷兰拉德堡德大学分子结构与动力学专业方向教授乔斯·奥门斯表示,他们发现,星际云发出的红外光谱与C60H+的标准红外光谱基本匹配。

太阳风暴为地球“唱”了一首歌

芬兰赫尔辛基大学研究人员通过分析来自欧洲航天局“星簇计划”(The Cluster Mission)的数据,发现了一段地球被太阳风暴袭击时发出的怪异“歌声”的录音。这首歌来自于太阳大气中带电粒子撞击地球磁场时产生的电磁波。近期,该研究成果发表在《地球物理研究快报》上。

“集群计划”由4个航天器组成,它们围绕地球运行,研究地球的磁场环境及其与太阳风的相互作用。此次研究由卢西尔·图尔博士领衔,他曾是欧洲航天局的一名研究员,带领团队研究了“集群计划”在近20年的持续任务中获得的众多数据。

太阳风暴袭击地球时,带电粒子遇到的第一个区域被称为前震区。此次研究表明,在碰撞过程中,前震区会释放出异样的电磁波。当这些电磁波的频率转换为可听信号时,它们就像一首古怪离奇的歌曲。

没有太阳风暴袭击地球时,这首歌的音调较低,复杂程度也低,其中一个频率主导着振荡。当太阳风暴袭来时,波的频率大约增加了一倍,且比静默时出现的单个频率主导的情况复杂得多。研究人员认为,这就像海浪在暴风雨的作用下,会呈现出比平静海面更复杂的网络波纹。

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责任编辑:司洋

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