【晨说网探索分享】

/行星都曾是扁豆？

英国中央兰开夏大学的天体物理学家发现，行星刚形成时并非人们惯常认为的球形，而是扁豆形。

研究小组利用计算机模拟来模拟行星的形成过程，并重点研究了年轻行星的形状，以及这些行星成长为大型气态巨行星的原因。

从顶部（左）和侧面（右）观测模拟的年轻行星。

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研究结果显示，新行星的成长主要得益于物质落到了它们的两极而不是赤道上，因此，行星原来是扁球形的，就像巧克力豆一样，而不是球形。

这一发现对观察年轻行星具有重要意义——它表明，行星通过望远镜呈现的方式取决于观测角度，从而有助于我们理解行星的形成机制。

毕竟，对年轻行星扁球形的观测结果可能会回答关于行星如何形成的关键问题——从而推翻行星形成标准理论，力证其他以往不那么被认可的理论。

相关研究已发表在arXiv期刊上。

来源 / https://phys.org/news/2024-02-young-planets-flattened-spherical.html

/地球，注定会孕育出生命？

多年来，科学家们一直预测，许多对生命至关重要的元素，如硫和氮，是小行星撞击地球时带来的。

但最近发表在《科学进展》期刊上的一项研究表明，这些元素可能在地球形成之初就已经存在了。

有些元素比其他元素更容易挥发。

常见的有碳、氢和氮，不过该论文的研究重点是一类叫做硫属元素的元素。

有一种理论认为，地球最初是由低挥发性物质形成的。

该理论认为，在地核形成之后，来自外太阳系的、富含挥发性物质的天体撞击地球表面，使地球获得了挥发性物质。

如果这一理论是正确的，那么构成生命的大多数元素都是在地核形成后的某个时间到达地球的。

但新研究表明，地球在形成之初就拥有了所有生命必需的挥发性元素。

图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。

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为了研究地球上挥发性物质的起源，研究者们使用了能够描述同位素行为的计算技术。

不同的同位素在地球形成的每个阶段表现略有不同。

这些同位素在每个形成阶段会留下一个特征，科学家可以利用这个特征来追踪它们在地球形成过程中的位置。

研究发现，虽然在地球形成的过程中，许多挥发物消失了，但仍有更多的挥发物遗留至今。

现在地球上的大部分挥发物很可能是地球形成初期遗留下来的。

了解这些挥发性元素是如何进入地球的，有助于像行星科学家更好地了解地球的地质历史，也能让我们更多了解系外类地行星的宜居性。

来源 / https://phys.org/news/2023-12-earth-elements-lifecontrary-theories-meteorites.html

/没有星星的星系

在遥远的宇宙里，有一个星系，那里没有明显的恒星，充斥着暗物质。

——等等，一个没有恒星的星系？这是真实存在的吗？

天文学家Karen ONeil和同事们在进行巡天观测时发现了这个奇怪天体，J0613+52。

J0613+52并不是该团队的最初目标低表面亮度星系（LSBG）。

相反，她们是偶然发现它的：绿岸射电望远镜不小心指向了错误的坐标，然后发现了J0613+52。

在J0613+52中观测氢气的艺术想象图。

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什么是低表面亮度星系？

把J0613+52所代表的星系类型与我们更熟悉的星系类型（如充满恒星的螺旋星系和椭圆星系）进行比较，你会发现它是一个奇怪的星系。

首先，它是一个形状不规则的矮星系。

它没有任何明显的恒星，显得非常暗淡。

像这样的天体最不寻常的地方在于，暗物质似乎主导了它们的组成。

那么，为什么J0613+52中没有恒星呢？ONeil认为，这是因为其中的中性氢气成分过于分散。

而且LSBG的引力通常较小，很难自行形成恒星，故而演化非常缓慢。

即使它们开始将气体转化为恒星，也需要很长的时间。

一些天文学家认为，LSBG是宇宙中形成时间较晚的天体。

此外，J0613+52离任何邻近星系都太远了，无法与它们产生引力相互作用。

这意味着它们不可能通过合并或碰撞来触发恒星形成。

孤立无援又发育缓慢，最终形成了这样一个没有恒星的星系。

来源 / https://phys.org/news/2024-01-primordial-dark-galaxy-stars.html

/ 永不结束的酷夏

WASP-69b正在度过一个永远不会结束的残酷之夏。

这颗巨大的气态系外行星与木星差不多大小，距离地球大约160光年。

它距离其炙热宿主星如此之近，以至于它的大气层正以每秒20万吨的速度蒸发。

最近，天体物理学家发现，当这颗行星的大气逃逸到太空中时，其宿主星的恒星风会将之塑造成类似彗尾的东西，这条尾巴比行星本身至少长7倍。

WASP-69b恒星尾的发现有助于揭示恒星风对行星的影响，从而加深我们对行星、恒星演化的理解。

系外行星WASP-69b绕其宿主星运行的艺术想象图。

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该研究的共同作者、物理学和天文学教授Erik Petigura说：大多数恒星都有一颗行星，它们绕恒星运行的距离比水星绕太阳运行的距离还要近，而恒星大气层的侵蚀在行星形成方面起着关键作用。

但对大多数已知的系外行星来说，我们怀疑它们的大气早已流失殆尽。

因此，WASP-69b系统就像一个宝藏，让我们能有宝贵机会来实时研究大气质量损失。

尽管WASP-69b与宿主星跳着危险的探戈，但它的大气层不会完全蒸发。

因为它的质量大约是地球的90倍。

坐拥如此庞大的物质储备，即使失去巨大的质量，它的生命也不会受到太大影响——也就是说，在宿主星的生命周期内，WASP-69b不会面临失去整个大气层的危险。

来源 / https://phys.org/news/2024-01-jupiter-sized-planet-big-secret.html#google_vignette

/月亮抽抽了

在过去的几亿年里，随着月核逐渐冷却，月球的周长缩小了150多英尺。

就像葡萄缩成葡萄干后会产生褶皱一样，月亮在缩小过程中也会产生褶皱。

但与葡萄柔软的外皮不同，月球表面很脆，由此导致地壳相互挤压，形成断层。

最近，一个科学家小组发现，月球的持续萎缩致使月球南极地区出现了明显的表面弯曲。

月球收缩导致的断层形成往往伴随着月震、山体滑坡等，因此断层区附近或内部可能会对未来的人类探索活动构成威胁。

图片来自pixabay。

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研究小组指出，浅层月震发生在月球表面附近，仅在地壳深处100英里左右。

与地震类似，浅层月震是由月球内部的断层引起的，其强度足以破坏建筑物、设备和其他人造结构。

但与通常只持续几秒或几分钟的地震不同，浅层月震可以持续数小时，甚至整个下午。

这意味着，浅层月震可能会摧毁月球上的人类定居点。

研究人员将继续绘制月球及其地震活动的地图，希望找到更多可能对人类探索构成威胁的地点。

来源 / https://phys.org/news/2024-01-scientists-moon-landslides-instability-lunar.html

/火星解毒计划

火星是人类太空探索的下一个目标：载人登陆火星、在火星表面建立基地甚至是永久定居点。

但在这之前，我们需要提前解决一系列挑战，其中最重要的就是找到水源。

然而，火星冰沉积物被有毒的高氯酸盐所污染，这种强氧化剂会腐蚀设备，危害人体健康（即使浓度很低）。

为此，如果火星上的航天员想就地取水饮用、灌溉和制造推进剂，就必须携带特殊的设备除去水中的高氯酸盐——这就是美国航天局（NASA）的火星解毒计划。

图片来自pixabay。

https://pixabay.com/zh/photos/mars-red-planet-planet-space-11012/

高级研究科学家Lynn Rothschild主导提出了火星解毒概念。

她指出：传统净化水的方法有许多缺点，这些缺点火星上被放大了：要么需要大量的耗材、高耗电量，要么需要对水进行预处理。

在地球上，高氯酸盐会被细菌自然还原，因此细菌可用于净化水。

但遗憾的是，因为这些细菌还没有经过太空飞行验证，所以不适合在地球外使用。

于是，Rothschild及其团队设想了一种生物反应器：利用合成生物学来利用（并改进）这种天然的高氯酸盐还原过程。

具体来说，这一方法依赖高氯酸盐还原细菌中发现的两个关键基因（pcrAB和cld）。

然后，这些基因被改造成经过太空飞行验证的菌株，然后菌株将氯酸盐和高氯酸盐转化为氯化物和氧气。

氧气可以立即用于火星栖息地或储存起来，氯化物也可以用于各种目的。

目前这项技术还在测试当中。

一旦成功，它将不只能解决火星上的问题，还能用于解决地球上的工业用地高氯酸盐污染。

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