Ash and Lightning above an Icelandic Volcano

Ash and Lightning above an Icelandic Volcano

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2019 May 12 Ash and Lightning above an Icelandic Volcano Image Credit & Copyright: Sigurður Stefnisson Explanation: Why did a picturesque volcanic eruption in Iceland create so much ash? Although the large ash plume was not unparalleled in its abundance, its location was particularly noticeable because it drifted across such well-populated areas. The Eyjafjallajökull volcano in southern Iceland began erupting on 2010 March 20, with a second eruption starting under the center of a small glacier on 2010 April 14. Neither eruption was unusually powerful. The second eruption, however, melted a large amount of glacial ice which then cooled and fragmented lava into gritty glass particles that were carried up with the rising volcanic plume. Pictured here during the second eruption, lightning bolts illuminate ash…

在火星上“赏月”

在火星上“赏月”

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火卫一的三个视图由NASA的2001火星奥德赛号（2001 Mars Odyssey orbiter）使用其红外摄像机THEMIS拍摄。颜色代表不同的温度范围。 Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/SSI 我们第一次看到了满月时的火卫一（Phobos），由NASA的火星奥德赛号拍摄。就像在地球上赏月一样，当我们刚好看到月球被太阳照亮的那一面时，这时的月相（phase）称为满月（full moon）。这张图片中的不同颜色代表奥德赛红外相机检测到的温度范围，该相机自2017年9月开始研究火星卫星。火卫一是火星两个卫星中较大的那个，每七小时绕火星一圈，从图片看起来像个彩虹色的大块硬糖（jawbreaker），这些最新的观测结果可以帮助科学家了解它的构成。 奥德赛号是NASA历史最悠久的火星任务。它的热视觉相机，热辐射成像系统（Thermal Emission Imaging System，THEMIS），可以检测表面温度的变化，而不同的纹理和矿物质决定了THEMIS检测到的热量。 上面动图展示了NASA的2001火星奥德赛号在可见光下观测火卫一的三个视图。位置变化是由于THEMIS（并不是火卫一）的运动。 Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/SSI [rml_read_more] “这个图像有些像靶子，中间温度最高，向外逐渐变冷，”NASA喷气推进实验室的奥德赛项目科学家Jeffrey Plaut说，“每个对火卫一的观测，角度或时间都稍有不同，每一张图都提供了新数据。” 2019年4月24日，当太阳在THEMIS后方时，THEMIS正好对准火卫一。这种满月视图更适合研究材料组成，而半月视图更适合观察表面纹理。 “通过半月视图，我们可以看到表面是多么粗糙或光滑，以及它是如何分层的，”空间科学研究所THEMIS联合研究员、高级研究科学家Joshua Bandfield说，“现在我们正在收集上面矿物质和金属的数据。” 这些金属包括铁和镍。根据金属的丰富程度以及它们与其他矿物的混合程度，这些数据可以帮助确定火卫一的起源：是一颗从别处来的小行星，还是来自火星的碎片。 Bandfield补充道，这些最近的观测结果并不能完全解释火卫一的起源，但奥德赛号正在收集新的的数据。未来的任务也会拜访火卫一，比如日本的样本返回计划（将于2020年启动）。 “通过研究其表面特征，我们正在了解火卫一上岩石最粗糙/最细腻的地方，”Bandfield说，“识别着陆的潜在危险并了解太空环境将有助于未来任务着陆。” 自2001年以来，奥德赛号一直在火星轨道运行。它每月拍摄数千张火星表面图像，其中许多可以帮助科学家选择着陆点以供将来执行任务。此外，它还为火星最新居民（NASA的InSight着陆器）的数据传递起着重要作用。研究火卫一是奥德赛号的又一任务。 Bandfield说：“一个运行很久的航天器可以完成一些新任务，这是一个很好的例子。我们仍然可以使用它来开创科学，这真是太棒了。” 参考 https://www.nasa.gov/feature/jpl/why-this-martian-full-moon-looks-like-candy

Milky Way, Launch, and Landing

Milky Way, Launch, and Landing

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2019 May 11 Milky Way, Launch, and Landing Image Credit & Copyright: Devin Boggs Explanation: The Milky Way doesn’t look quite this colorful and bright to the eye, but a rocket launch does. So a separate deep exposure with a sensitive digital camera was used in this composite skyscape to bring out our galaxy’s central crowded starfields and cosmic dust clouds. In the scene from Merritt Island National Wildlife Refuge, a nine minute long exposure begun about 20 minutes after the Miky Way image recorded a rocket launch and landing. The Falcon 9 rocket, named for the Millennium Falcon of Star Wars fame, appropriately launched a Dragon resupply ship to the International Space Station in the early morning hours of May the 4th. The plume…

Joe Acaba: 地质学家兼教师出身的宇航员

Joe Acaba: 地质学家兼教师出身的宇航员

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Joe Acaba于2004年被选为宇航员。在成为阿斯托纳特之前，他曾是加州洛杉矶的水文地质学家，主要在超级基金的网站上工作。他在美国和平队(United States Peace Corps)工作了两年，在多米尼加共和国担任环境教育宣传人员。他同时也是巴哈马群岛埃克苏玛斯群岛李·斯托克岛加勒比海洋研究中心的经理。他还在佛罗里达州墨尔本高中教了一年的高中科学，在佛罗里达州邓纳伦中学教了四年的初中数学和科学。 作为一名宇航员，Acaba在太空中飞行了三次，总共306天，第一次是发现号航天飞机STS-119任务的任务专家，第二次是在国际空间站上。 在这张图片中，Acaba在远征53/54(2018年9月13日至2月28日)期间向国际空间站上的学生朗读。 Joe Acaba was selected as an astronaut in 2004. Before he became an astornaut, he worked as a hydro-geologist in Los Angeles, California, primarily on Superfund sites. He spent two years in the United States Peace Corps as an Environmental Education Awareness Promoter in the Dominican Republic. He was also the manager of the Caribbean Marine Research Center at Lee Stocking Island in the Exumas, Bahamas. He also taught one year of high school science at Melbourne High School, Florida, and four years of middle school math and science at Dunnellon Middle School, Florida. As an astronaut, Acaba has logged a total of 306 days in space on three flights, first as a mission specialist on the Space…

“再电离”之谜的新线索：来自遥远星系的第一束光

“再电离”之谜的新线索：来自遥远星系的第一束光

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这张天空深场视图（deep-field view）由NASA哈勃望远镜和斯皮策太空望远镜拍摄，图中主要是星系，包括一些非常微弱、遥远的星系 （红色圈出）。右下方插图显示的是在长时间观测期间从其中一个遥远星系收集的光。 Credits: NASA/JPL-Caltech/ESA/Spitzer/P. Oesch/S. De Barros/I.Labbe NASA斯皮策太空望远镜（Spitzer Space Telescope）透露，宇宙中一些最早的星系比预期的要亮。额外的光来源于星系的副产品——大量的电离辐射（ionizing radiation）。这一发现提供了引发“再电离时期（Epoch of Reionization）”的线索，EoR是宇宙演化过程中的一个重要事件，此后宇宙从不透明的“混沌”变为今日所见的满天繁星。 在一项新研究中，研究人员报告了一些最早期星系的观测结果，它们是在大爆炸后不到10亿年（或130多亿年前）形成的第一波星系。数据显示，在一些特定波长的红外光中，这些星系比科学家预测的要亮得多。这项研究第一个证实了此现象：这一时期的大量星系样本都具有超过预期的亮度，表明这些“亮度过高”不是特殊情况。 [rml_read_more] 没有人知道我们宇宙中的第一批恒星是什么时候形成的。但是有证据表明，在大爆炸后大约1亿到2亿年之间，宇宙中充满了中性氢气（neutral hydrogen gas），它们可能刚刚开始凝聚成恒星，然后开始形成第一个星系。在大爆炸后约10亿年，宇宙变成闪耀的星空。中性氢气的电子被有足够能量的光子剥离（此过程称为电离），“再电离时期”记录了宇宙从充满中性氢转变为充满电离氢（ionized hydrogen）的阶段。 在整个宇宙的转变之前，波长较长的光，比如无线电波（radio waves）和可见光（visible light），基本都能不受阻碍地穿越宇宙。但波长较短的光，包括紫外线（ultraviolet light）、X射线（ X-rays）、和伽马射线（gamma rays），会被中性氢原子阻止。光子的能量与波长成反比，所以波长较短的光能量高。当具有大于氢原子电离能（ionization energy）的光子撞到无处不在的氢原子时，这些碰撞会剥离中性氢原子的电子，使它们电离。 这张概念图描绘了宇宙中最早星系可能的样子。高频率且猛烈的恒星形成与恒星死亡会照亮恒星之间的气体，使得星系大部分不透明、没有清晰的结构。 Credits: James Josephides (Swinburne Astronomy Productions) 但什么能产生足够的电离辐射来影响宇宙中的所有氢呢？是单独的恒星？或是巨大的星系？如果其中一个是“罪魁祸首”，那么说明这些早期宇宙的殖民者与大多数现代恒星和星系不同，后者通常不释放大量的电离辐射。或许其他东西引起了这一事件，例如类星体（quasars），它们是中心非常明亮的星系，有着大量物质驱动的超大质量黑洞。 “这是观测宇宙学中最大的开放式问题之一，”该研究的第一作者、瑞士日内瓦大学的博士后研究员Stephane De Barros说，“我们知道它发生了，但是是什么导致了它？这些新发现可能是一个很大的线索。” 追光 为了回到“再电离时期”即将结束之前的时代，斯皮策分别盯着两个天空区域超过200小时，收集了“走了”超过130亿年才到我们这儿的光。 作为斯皮策有史以来进行的最长的科学观测，这是GREATS观测计划的一部分。GREATS是斯皮策GOODS Re-ionization Era wide-Area Treasury的简称（GOODS是Great Observatories Origins Deep Survey，大型天文台宇宙起源深空场巡天的缩写）。该研究同时使用了NASA哈勃太空望远镜的档案数据，研究结果发表在英国皇家天文学会（Royal Astronomical Society）月刊上。 通过斯皮策这些“超深”的观测，天文学家团队观测了135个遥远的星系，发现它们在两个特定波长的红外光中都特别明亮，这些红外光是由电离辐射与星系内的氢气和氧气相互作用产生的。这意味着这些星系主要由年轻的大质量恒星组成，而这些恒星的主要成分是氢（H）和氦（He）。与普通现代星系中发现的恒星相比，它们含有非常少量的“重”元素（比如氮、碳、氧，以及所有比氢和氦重的元素）。 这些恒星不是宇宙中形成的第一波恒星（仅由氢和氦组成），但它们仍是早期恒星的成员。“再电离时期”不是一个瞬间事件，虽然新研究结果还不足以揭示真相，但它确实提供了一些新细节，有关于宇宙如何在这个阶段演化以及过渡是如何完成的。 “我们没想到，斯皮策还没呼拉圈儿大的镜面能够看到‘黎明时刻’的星系，” 喷气推进实验室（位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳市）的斯皮策项目科学家Michael Werner说道，“但大自然充满惊喜，这些早期星系的意外亮度，加上斯皮策的卓越表现，使我们小而强大的天文台发现了这些星系。” NASA的詹姆斯韦伯太空望远镜（James Webb Space Telescope）将于2021年发射，它的红外线覆盖范围将超出斯皮策。此外，斯皮策的主镜直径只有85厘米，而韦伯有6.5米，大约是斯皮策的7.5倍，这使韦伯能够更详细地研究这些星系。事实上，韦伯将试图探测来自宇宙中第一批恒星和星系的光。新的研究表明，由于它们在这些红外波长中的亮度，对于韦伯来说，研究斯皮策观测到的星系比之前认为的更容易。 “斯皮策的这些结果必定是解决宇宙再电离之谜的又一步，”日内瓦大学助理教授、该研究的共同作者Pascal Oesch说，“我们现在知道，这些早期星系的物质条件与现在典型的星系非常不同。韦伯的目的就是告诉我们详细的原因。” JPL负责管理NASA科学任务理事会的斯皮策太空望远镜任务。加州理工学院的斯皮策科学中心负责科学运营。洛克希德马丁太空系统（位于科罗拉多州利特尔顿）负责太空运营。数据存储在加州理工学院IPAC的红外科学档案。加州理工学院为NASA管理JPL。 有关斯皮策的更多信息，请访问： http://www.nasa.gov/spitzer www.spitzer.caltech.edu/ 参见 https://www.nasa.gov/feature/jpl/new-clues-about-how-ancient-galaxies-lit-up-the-universe

洞察号探测到一个过境风涡

洞察号探测到一个过境风涡

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这是美国国家航空航天局（NASA）洞察号在火星上的第二张自拍照。自拍摄第一张自拍照以来，着陆器已将热探头和地震仪从甲板上卸下放置在火星表面，同时航天器表面也覆盖了一层薄薄的灰尘。 来源：NASA/JPL-Caltech 如同水能载舟亦能覆舟，将火星裹满灰尘的风，同样也可以将这些灰尘吹走。灾难性尘暴，和美国国家航空航天局（NASA）的机遇号火星车一样有可能在结束任务后“寿终正寝”。但更多的时候，掠过的火星风清除了火星车太阳能电池板上的灰尘，并提升了其能量。这些灰尘的清除使得机遇号和它的姊妹火星车勇气号能够在90天有效期后依然能够存活数年。 搭载在洞察号上的气象传感器，每次除尘都可以提供火星事件重要科学数据，本次火星探测任务也注意到了这一点。 2月1日，即火星探测任务的第65个火星日，洞察号探测到一个过境风涡（若风涡卷起灰尘从而变得肉眼可见，也被称为尘暴；但此次“洞察号”的相机并没有捕捉到风涡）。同时，洞察号着陆器上两块大太阳能电池板的发电功率发生了微小的上浮，其中一块电池板的发电功率增强了0.7％，另一块增强了2.7％，这说明太阳能面板上确有少量灰尘被抬起。 上图：洞察号在火星上的第一张自拍照< 来源：NASA/JPL-Caltech 上图：洞察号在火星上的第二张自拍照 来源：NASA/JPL-Caltech 与勇气号和机遇号火星车所观测到的除尘火星风偶尔会使电力增加10%，同时使太阳能电池板明显变得干净相比，火星风对洞察号带来的上述影响都是小巫见大巫。但最近的事件也科学家们提供了首次测量到火星风在火星表面与尘埃相互作用“实况”的机会， 因为NASA此前的探测器都没有安装气象传感器，无法全天候记录如此多的数据。随着时间的推移，这些传感器所收集到的除尘数据可以为太阳能发电任务的设计以及火星风如何影响地貌的研究提供了参考。 马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯大学应用物理实验室的“洞察号”科研团队成员Ralph Lorenz表示，“火星风虽然对洞察号电池功率输出并没有太大影响，但这是一项令人着迷的科学。它为我们了解火星风是如何驱动地表变化提供了一个出发点。我们仍然不知道在火星上扬起尘埃到底需要多大的风。” 工程师们在分析洞察号太阳能发电情况时，会定期计算“灰尘因子”，即覆盖在太阳能板上的灰尘量。虽然他们没有观察到灰尘因子在尘暴过境期间发生任何变化，但发现电流显著加强，表明过境尘暴的确掀起了一部分灰尘。 测量这些除尘的关键是洞察号上的众多天气传感器，统称为辅助载荷传感器套件(APSS)。在第一次尘暴事件中，APSS观测到风速稳步上升且气压急剧下降—这是尘暴过境的标志。 APSS观测到风向发生了180度左右的改变，这在尘暴径直穿过着陆器的情况下是可以预料到的。APSS测得的最高风速为每小时45英里 (每秒20米)，但同时也探测到了火星表面探测任务中所记录的最明显的9帕斯卡的气压下降，即环境压力的13%。这种情况表明，可能有更强的火星风，因湍流太大使得传感器无法记录。 巴黎索邦大学动力气象学实验室参与洞察号研究的科学家Aymeric Spiga表示，“洞察号迄今为止测量到的最高风速为每小时63英里(28米/秒)，因此从太阳能面板上扬起的灰尘漩涡也是我们所见过的最强风之一。如果没有过境风涡，风速通常在每小时4-20英里(2-10米/秒)之间，取决于一天当中的时间。” 此次扬尘发生在火星当地时间下午1点33分，与洞察号探测到的尘暴一致。在火星和地球上，最剧烈的尘暴活动通常出现在中午到下午3点之间，即阳光强度最大且地面比地表空气热的时候。 洞察号于2018年11月26日在火星赤道附近名为“极乐世界”(Elysium Planitia)的一块多风区域着陆。着陆器已经探测到许多过境尘暴，据Lorenz表示，在洞察号执行两年主要探测任务期间，极有可能探测到大量除尘事件。 洞察号每一块餐桌大小的太阳能面板在着陆后都覆盖了一层薄薄的灰尘。在那之后，由于尘埃和火星远离太阳的双重原因，太阳能面板的能量输出功率下降了30%左右。如今这些太阳能面板每火星日可产生2700瓦时的电能，对于日常运行所需要的1500瓦时电能来说是完全足够使用的。 此次任务的动力工程师们仍在期待着出现与勇气号和机遇号所经历的类似的除尘事件，但即使有段时间内可能无法看到，他们也有足够的力量继续等待下去。 关于洞察号 喷气推进实验室(JPL)服务于美国国家航空航天局（NASA）科学任务理事会，负责管理洞察号。洞察号属于NASA发现计划的一部分，由该机构位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心管理。位于丹佛的洛克希德马丁太空公司制造了洞察号航天器，包括其巡航级和着陆器，并为其执行任务期间的运行提供技术支持。 洞察号的探测任务得到了包括法国国家太空研究中心(CNES)和德国航空航天中心(DLR)在内的许多欧洲合作伙伴的大力支持。法国国家太空研究中心和法国巴黎地球物理学院(IPGP)提供了内部结构地震实验装置(SEIS)，其他为SEIS做出重要贡献的机构包括：德国马克斯•普朗克太阳系研究所(MPS)，瑞士苏黎世联邦理工学院（ETH），英国帝国理工学院，英国牛津大学和美国国家航空航天局喷气推进实验室。德国航空航天中心提供了热流和物理性质包(HP3)仪器，同时，波兰科学院空间研究中心(CBK)和波兰Astronika做出了重要贡献。西班牙天体生物学中心(CAB)提供了温度与风速测量传感器。 有关洞察号的更多信息，请访问：https://mars.nasa.gov/insight/ 有关火星的更多信息，请访问：https://mars.nasa.gov 参考 https://www.nasa.gov/feature/jpl/for-insight-dust-cleanings-will-yield-new-science

Ellison Onizuka: 第一位进入太空的亚裔美国人

Ellison Onizuka: 第一位进入太空的亚裔美国人

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Ellison Onizuka是第一位在太空飞行的亚裔美国人。他是1978年NASA宇航员班的一员，也被称为“35个新人”，是近十年来第一个宇航员班，也是第一个包括女性、西班牙裔、亚裔和非裔美国人的班级。 在成为宇航员之前，Onizuka上校在美国空军有着杰出的职业生涯，他在那里担任飞行测试工程师和试飞员。在位于麦克莱伦空军基地的萨克拉门托航空后勤中心，他为包括F-84、F-100、F-105、F-111和a -1在内的多种飞机进行了试飞项目和系统安全工程方面的工作。Onizuka还参加了美国空军试飞员学校。在学校期间，他登记的飞行时数超过1,700小时。在加入美国宇航局并完成宇航员训练后，Onizuka的第一次太空任务是在1985年搭乘发现号航天飞机执行STS-51-C任务。 1986年1月28日，挑战者号航天飞机在发射73秒后爆炸，Onizuka失去了生命。 Ellison Onizuka was the first Asian American to fly in space. He was a member of NASA’s Astronaut Class of 1978, also known as the Thirty-Five New Guys, the first astronaut class in nearly a decade and also the first to include women, Hispanics and Asian and African Americans. Before becoming an astronaut, Colonel Onizuka had a distinguished career with the United States Air Force, where he served as a flight test engineer and as a test pilot. At the Sacramento Air Logistics Center at McClellan Air Force Base, he worked in test flight programs and systems security engineering for a variety of aircraft, including the F-84, F-100, F-105, F-111 and A-1. Onizuka also attended the U.S. Air Force Test…

洞察号看到火星上漂浮的云

洞察号看到火星上漂浮的云

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美国宇航局的洞察号火星着陆器利用着陆器甲板下的仪器背景照相机，在日落时分拍摄了这颗红色星球上漂浮的云层。这张照片拍摄于2019年4月25日，也就是火星探测任务的第145天，也就是太阳活动日，从下午6点半左右开始。火星当地时间。 NASA’s InSight Mars Lander used its Instrument Context Camera beneath the lander’s deck to image these drifting clouds at sunset on the Red Planet. This image was taken on April 25, 2019, the 145th Martian day, or sol, of the mission, starting at around 6:30 p.m. Mars local time. Image Credit: NASA

Halley Dust and Milky Way

Halley Dust and Milky Way

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2019 May 10 Halley Dust and Milky Way Image Credit & Copyright: Gang Li Explanation: Grains of cosmic dust streaked through the mostly moonless night skies of May 7. Swept up as planet Earth plowed through the debris streams left behind by periodic Comet Halley, the annual meteor shower is known as the Eta Aquarids. Though it was made about a day after the shower’s predicted maximum, this composite image still captures 20 meteors in exposures taken over a 2 hour period, registered on a background exposure of the sky. The meteor trails point back to the shower radiant near eponymous faint star Eta Aquarii close to the horizon, seen from 100 kilometers south of Sydney Australia. Known for speed, Eta Aquarid meteors move fast,…

Messier 5

Messier 5

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2019 May 9 Messier 5 Image Credit & Copyright: Adam Block, Mt. Lemmon SkyCenter, University of Arizona Explanation: “Beautiful Nebula discovered between the Balance [Libra] & the Serpent [Serpens] …” begins the description of the 5th entry in 18th century astronomer Charles Messier’s famous catalog of nebulae and star clusters. Though it appeared to Messier to be fuzzy and round and without stars, Messier 5 (M5) is now known to be a globular star cluster, 100,000 stars or more, bound by gravity and packed into a region around 165 light-years in diameter. It lies some 25,000 light-years away. Roaming the halo of our galaxy, globular star clusters are ancient members of the Milky Way. M5 is one of the oldest globulars, its stars estimated to…