倒计时,第15集 - 阳光帆船,“金发姑娘”重新定义,超新星爆发,“哥伦比亚”号的蠕虫,火星上的春天

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


[以下文本是此视频的修改版文字记录。]

5) 阳光帆船


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NASA计划在2014年发射一个巨大的太阳帆。这是有史以来最大的帆,覆盖面积达1200平方米;大约相当于一个普通奥林匹克游泳池的面积。

这个帆,以亚瑟·克拉克的一部科幻短篇小说命名为Sunjammer(太阳帆船),将仅靠光来推动。来自太阳的光子将推动帆,产生0.01牛顿的微小力。这相当于一包糖的重量。

但是在太空中,你不需要太大的力就可以移动,而且这个帆的最终目的地是近三百万公里之外的拉格朗日点L1。在这里,地球和太阳的引力相互抵消。在这里,Sunjammer和未来的太阳帆可以监视太阳耀斑和朝地球飞来的物体。

Sunjammer这样的太阳帆的主要优点是它们不必携带自己的燃料,因此它们可以更轻,并且可以比基于推进剂的航天器走得更远。借助太阳的巨大推动力,NASA工程师设想巨大的太空帆能够飞出我们的太阳系,甚至到达附近的恒星。

4) 超新星爆发

我们可以预测一颗恒星何时会爆炸吗?

科学家们希望通过观察SN 2010 mc,一颗IIn型超新星来回答这个问题。这些超新星发生在质量是太阳八到五十倍的恒星坍缩然后爆炸时。但是在这颗特殊的恒星爆炸前40天,它喷射出了一块质量为太阳百分之一的物质。

与恒星大约1000万年的总寿命相比,质量喷射和超新星爆发之间的40天只是眨眼一瞬间。在帕洛玛瞬变工厂(做出这项发现的地面天文调查)的研究人员表示,这两个事件有99%的可能性是相关的。

通过研究质量爆发背后的确切过程,天文学家们希望能够在超新星开始之前对其进行预测。

该研究发表在2月7日出版的《自然》杂志上。

3) “金发姑娘”重新定义

宜居带是恒星周围的一个区域,在那里不太热,也不太冷——适合生命繁荣发展。对于液态水来说,温度刚刚好,因此得名“金发姑娘带”。但“金发姑娘”变得更加挑剔了。科学家们重新定义了符合宜居条件的区域。

新的标准是基于关于水和二氧化碳如何在行星大气层中被吸收的最新信息。这些条件影响着液态水是否能够存在,从而支持行星表面的生命。

新的模型并不完美:地球本身正摇摇欲坠地处于新区域的边缘。但显然我们没有被冻死或热死——该模型没有考虑到地球的云层,云层可以反射阳光并有助于保持我们气候的稳定。

所以,谁知道呢,新的边界可能也会遗漏其他宜居世界。

2) 哥伦比亚号的蠕虫

上周是NASA哥伦比亚号航天飞机灾难10周年,该灾难导致机上所有七名宇航员丧生。但您知道实际上有一些事故幸存者吗?

在坠机发生几天后,科学家们在残骸中发现了装有成千上万条蛔虫的罐子。

您可能还记得,哥伦比亚号在重返地球大气层时解体。但是这些蠕虫,被称为秀丽隐杆线虫被储存在航天飞机隔间内的绝缘罐中。由于多层材料保护了线虫,它们撞击地面的强度不如哥伦比亚号上的其他物体。这就是它们免于毁灭的原因。

蛔虫是航天飞机上送入太空的80个实验之一。除了秀丽隐杆线虫外,该任务还携带了昆虫、蜘蛛、鱼和蚕。

幸存蠕虫的后代此后参与了多次太空探索,并成为各种研究和实验的主题。

1) 火星上的春天

火星上的春天与地球上的春天不完全相同。火星不是冰融化成水,而是干冰蒸发成稀薄的空气。

在火星的冬天,二氧化碳冻结成两英尺厚的覆盖层,覆盖了该行星北极的沙丘。当春季温度升高时,固态二氧化碳(也称为干冰)在一个称为升华的过程中转化为气体。这种春季活动形成了浅色冰和深色沙子的图案,在NASA火星勘测轨道飞行器拍摄的图像中清晰可见。

那么到底发生了什么?首先,冻结层裂开露出沙子。然后,该层底部的干冰升华,积聚压力,并从顶部爆裂,带走沙子。这会在沙丘上划出凹槽,并将沙子喷洒成扇形形状在冰面上。

火星可能存在生命,也可能不存在生命——但它仍然有很多活动。

- 以上脚本的部分内容由Sophie Bushwick、Eric R. Olson和Isha Soni撰写

About Eric R. Olson

Eric is multimedia journalist and producer who specializes in science and natural history. His work has appeared on the websites of 大众科学, Nature, Nature Medicine, Popular Science, Slate and The New York Times among many others. He is a former video producer & editor for 大众科学.

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