1. 月亮在我们的大气中
我们这个星球的范围有多高?世界各地的许多组织都争辩说,这个高度对应于一个称为卡尔曼线的假想边界。这种人为的限制使外层空间开始于约100公里(62英里)高。同时,我们中的许多人可能被告知,大气的最上层即外层大气层延伸到距地球表面约10,000公里(6,200英里)。好像太高了吗?好吧,核心科学则相反。
今年2月,俄罗斯太空研究所的科学家发表了一篇论文,确认了地球大气层延伸的最远距离。为了做到这一点,研究人员分析了太阳和太阳大气层天文台(SOHO)的数据,这是二十多年前由ESA和NASA发射的航天器。在最严格的技术定义中,我们的大气沿充满氢原子的区域(称为电晕)与外部空间接触。根据SOHO航天器获得的数据,科学家现在已经能够确定地球的电晕延伸到630,000公里(391,460英里)远,大约是地球直径的50倍。
相比之下,月球距离地球约384,000公里(238,600英里)。因此,从字面上来讲,月球位于地球大气层之内。负责这项发现的研究人员说,当试图准确观察其他恒星和星系的化学成分时,这可能会影响太空望远镜的性能。因此,将来应该考虑具有如此大的气氛的因素。
2.太阳帆真正起作用
当称为光子的轻粒子撞击太空中的物体表面时,它们会稍微“推动”物体并使物体朝某个方向移动。这一事实使得配备有被称为太阳帆的反射结构的航天器,由于太阳发出的光子提供的推力,可以在太空中移动。要想出这个主意,想象一下一艘帆船在风中航行,但是在太空中。
7月,行星学会宣布,仅使用太阳的力量,其名为太阳帆2的太阳帆推进卫星就成功到达了围绕地球的稳定轨道。5公斤(11磅)卫星在发射入太空近一个月后的7月23日,顺利部署了太阳帆并将其转向太阳。
到7月31日,该航天器已到达其轨道高2公里(1.24英里)的位置,该组织称这仅是由于卫星从太阳接收的推力才有可能。因此,LightSail 2成为绕地球轨道运行的第一架太阳帆航天器。自2010年日本发射类似技术以来,它已成为第二艘由太阳帆推动的航天器。
由于它们实际上可以永远无负载地在太空中运输有效载荷,因此太阳帆有可能成为未来的星际推进技术。例如,一项名为“突破性星散”的研究计划计划以光速的一小部分发射配备有照相机的太阳帆航天器。它的目标是在几十年内到达最近的恒星系统。
3.月亮之王土星
随着时间的流逝,拥有更多卫星的行星记录一直在不断修订。例如,十年前,木星是卫星最多的星球。它有63颗已确认的卫星,比土星周围的已知卫星多了2颗。实际上,木星仍然是地球上拥有更多自然卫星超过二十年的行星。但是随着今年10月的发现,这发生了变化,因为发现了一大群绕土星运行的卫星。
美国研究人员使用功能强大的夏威夷Subaru望远镜分析了土星附近观测到的亮点。这些物体已在2004年至2007年之间被检测到,但只有现在科学家才能确定它们的轨道。这样,研究小组就能够确认土星周围的二十个新卫星,使该星球上的自然卫星总数达到82个。相比之下,木星迄今已确认了79个卫星。
在20颗卫星中,有17颗是逆行的,也就是说,它们的方向与土星自转相反。这些逆行卫星中的每一个都要花费三年以上的时间才能完成绕其母世界的轨道。发现的所有卫星直径约为五公里(3英里),可能起源于过去土星周围较大的卫星破碎之后。
这20颗卫星将收到因纽特人,北欧和高卢神话中的巨人的名字。现在,研究人员希望借助这些卫星更好地了解土星的形成。但是他们也希望发现更多的卫星。下一代望远镜投入使用后,将有可能在这些遥远的行星周围发现更小的卫星。
4.作物可以在火星和月球上长得很好
您还记得“火星人”中主角宇航员在火星上种植马铃薯的场景吗?好吧,您在那里看到了真正的科学。或者至少这是十月份发表的一项新研究告诉我们的。
瓦赫宁根大学和研究机构(荷兰)的研究人员决定测试火星和月球土壤的生产能力。他们的目标是知道将来在这些天体中安装基座时是否可以选择种植农作物。为了进行实验,研究人员使用了NASA开发的火星和月球土壤模拟物,并添加了一些有机材料。
他们在这些土壤中种植了十种不同的植物,从豌豆到西红柿。大约五个月后,研究小组分析了农作物,发现除菠菜外,其他九种植物在两种土壤中均生长良好。实际上,可以收集植物的可食用部分,而事实证明它们的新产生的种子是可行的-也就是说,它们催生了新的植物。
当然,实际火星表面上的任何农作物都将面临其他挑战,例如极端温度或接收到的辐射。这些问题如何解决?七月份发表的另一项研究指出,答案是在一种称为二氧化硅气凝胶的轻质材料中。
这种材料允许光线进入并提高其下方的温度,但不允许有害辐射通过。因此,可以在火星上富含冰的区域上放置一个薄的二氧化硅气凝胶防护罩,以便内部的热量将水融化,植物的生命通常可以在那里生存。
5.葡萄酒是保持太空健康的关键
科学家似乎已经找到了使宇航员保持良好状态的方法,而且没有,它没有运动。红酒是。是的,人类数千年来一直赞扬的酒精饮料具有可以在长时间的太空飞行中保护人体健康的特性。
由于失重,人体在太空中呆了几周后就可能失去许多肌肉。以未来的火星任务为例,我们必须记住,到达地球需要9个月的时间。因此,在执行行星际飞行任务期间宇航员的肌肉损失是确定的。
但是哈佛大学的研究人员发现,一种称为白藜芦醇的抗氧化剂可以防止人体骨骼和肌肉的流失。该化合物存在于葡萄,红酒甚至巧克力中。作为实验,将老鼠用链条悬挂在空中,以模拟火星的低重力。在这种条件下持续两周,每天给大鼠少量白藜芦醇。
到两周结束时,研究人员对大鼠进行了分析,发现它们的肌肉质量与正常重力条件下的肌肉质量几乎相同。相反,还被悬吊但未喂白藜芦醇的大鼠遭受了明显的肌肉萎缩。
研究小组认为,白藜芦醇在失重状态下保持健康的有效性归因于其抗炎和抗糖尿病特性。研究的下一步将是确定保持一名宇航员最佳状态所需的化合物总量。
6.第一次发现地震
除了了解我们星球地震的性质外,科学家们还知道其他世界也有自己的地震。例如,数十年来在月球上已经发现了数千次地震。但是在火星上,情况却大不相同。数十亿年前,红色星球的内部变冷,外层的地质活动大大减少。再加上缺乏动态构造板块和磁场,使得火星在过去的数十亿年中成为了一个荒凉而几乎死亡的星球。
但是,火星似乎并没有完全死亡。2018年11月,名为InSight的NASA航天器成功登陆火星,目的是分析行星内部。今年4月6日,机器人着陆器能够探测到火星上来自地球表面以下的第一次地震。这种震颤比探测器在前几周发现的其他“地震”更为强大。
根据执行任务的团队的说法,这些地震是火星仍处于地质活跃状态的第一个主要证据。此外,在12月中旬,研究人员证实在火星上发现了第一个活动地震带,该区域称为Cerberus Fossae。关于InSight,NASA计划继续与着陆器一起探测地震,并最终借助收到的数据来了解行星的构成。
7.第一颗星际彗星
两年前,科学界认识了我们太阳系中观测到的第一个星际物体,即小行星“ Oumuamua”。但是今年,又发现了第二个星际天体。而且,令人惊讶的是,它不是小行星,而是我们所知道的第一颗星际彗星。
8月30日,一位名叫根纳季·鲍里索夫(Gennady Borisov)的天文学家用克里米亚天文台的设备发现了这颗彗星。随后,美国宇航局和欧洲航天局(ESA)将注意力集中在了天体上。通过研究其轨迹和速度,科学家最终了解到,这颗名为2I / Borisov的彗星来自另一个恒星系统。
令人难以置信的是,这颗彗星的性质与我们自己的太阳系的彗星非常相似。很快就确定了2I / Borisov由冰冷的核心组成,周围是尘埃和气体云,证实了它的彗星性质。现在我们知道,彗星的核直径约为一公里(0.6英里)。在10月和11月的几个月中,多家机构和天文台拍摄了彗星通过内部太阳系期间的详细照片。
2I /鲍里索夫最接近地球的方法将于12月28日发生,届时距我们约2.9亿公里(1.8亿英里)。之后,这颗彗星将再保持可见几个月。它的最终命运要么是由于接近太阳而解体,要么是继续飞出太阳系而永不返回。
8.在宜居地带系外行星中发现的水
我们知道水是维持生命连续性的基本物质。但是,除了包含水之外,行星还必须位于其恒星的“宜居区域”以维持生命。这意味着它必须绕太阳公转一定距离,以使其表面上存在液态水。在多位研究人员的努力下,2019年是我们首次在宜居带的系外行星中发现水的一年。
有问题的行星称为K2-18b,距离我们的星球110光年。蒙特利尔大学(加拿大)的一组研究人员通过观察行星在恒星前方通过时的情况,能够分析出K2-18b的大气。9月,该团队和来自伦敦大学学院(英国)的另一批科学家发表了有关他们对系外行星观测结果的独立论文。
研究小组得出的结论是,K2-18b在大气层中甚至有云层形式都有水蒸气,这是对居住区系外行星的首次发现。不过,这并不意味着该星球实际上是可居住的。K2-18b的质量是地球的9倍,被描述为一种具有浓氢气氛的微型海王星。但是,这一发现证明,在我们这个时代,已经可以对类似于地球的小型系外行星进行详细分析,这使我们更接近在太阳系之外寻找生命的可能性。
9.我们的银河系变形了
多亏了学术著作和科学书籍,我们一直有这样的观念:我们的银河系银河系是平坦的,盘状的,就像飞盘一样。毕竟,科学家发现宇宙中许多螺旋星系(与我们的星系类型相同)是平坦的。但是现在该观念消失了。
华沙大学(波兰)的一个研究小组决定测量我们的太阳与银河系中2,400多个恒星之间的距离,这些恒星是亮度不同的年轻恒星,即造父变星。有了这些数据,团队就可以创建迄今为止银河系最准确的3D地图之一。研究结果令人惊讶。
虽然我们的银河系中心实际上是平坦的,但是随着我们接近太阳的外缘,大约从太阳轨道开始的区域会越来越弯曲。这样,银河系就会弯曲,一侧朝上,另一侧朝相反方向下沉。简而言之,我们的银河系弯曲成S形。最外边缘的一些恒星在银河系平面上方或下方几千光年。
这是科学家第一次能够直接测量太阳与其他恒星之间的距离。但这不是一个简单的任务。科学家花了六年的时间来完成这种测量。关于星系为什么会扭曲,研究人员认为这可能是由于银河系与遥远过去的其他较小星系之间发生碰撞所致。
10.宇宙的扩展速度超出我们的想象
很久以来,我们就知道宇宙正在膨胀。星系似乎以科学家们数十年来一直试图知道的扩展速度彼此分离。这个速率非常重要,因为通过了解宇宙从“大爆炸”到今天膨胀的速度,可以计算出宇宙的大致年龄。
最普遍接受的膨胀率赋予宇宙大约138亿年的年龄。但是,去年四月公布的一项新研究强烈反对这一价值。根据哈勃望远镜对邻近星系中恒星的观察,一个多机构研究小组得出的结论是,宇宙膨胀的速度比我们目前想象的要快9%。
据此估算,宇宙已有125亿年的历史。其他研究人员还认为,这种差异表明宇宙年龄较短。毕竟,更快的扩张速度意味着宇宙花了更少的时间来变成今天。横跨三大洲的一组科学家于9月宣布,他们的新观测结果使宇宙的年龄比以前想象的要短几十亿年。
但是事实是,更快发展的宇宙的困境并不能通过认为它更年轻来解决。例如,已经发现宇宙中一些最古老的恒星形成于130亿年前。根据上述估计,这意味着第一颗恒星比宇宙本身更老,这是不可能的。取而代之的是,由于我们仍然不知道的原因,宇宙更有可能在过去的某个时候开始更快地膨胀。