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北京时间2019年2月19日23时的月亮(模拟) Credit:NASA 今天是传统的元宵佳节，农历新年的第一个满月，对全世界各地华人来说，是一个非常重要的节日，我们经常结伴出门赏月，猜灯谜，吃元宵，看焰火等等。 有灯无月不娱人，有月无灯不算春。 春到人间人似玉，灯烧月下月如银。 满街珠翠游村女，沸地笙歌赛社神。 不展芳尊开口笑，如何消得此良辰。 ——唐寅《元宵》 旋转的月球 Credit：LRO 从地球望去，当然我们目前只能从地球望去，今晚的满月是今年中最大且最亮的超级月亮，为什么这么说？因为今晚的满月离地球最近。月球绕地球的轨道，如太阳系中所有天体的轨道，不是一个圆形，而是一个椭圆，这就有近地点（perigee）和远地点（apogee）。 [rml_read_more] 今年一月的月全食，由NASA摄影师Joe Matus拍摄。 Credit：NASA/Joe Matus 2019年初的三个月的满月，都是超级月亮，依次距离地球357344公里，356761公里，359380公里。二月的满月，月球距离地球最近，发生在过近地点后的6小时。今年元宵节，月亮距离地球最近出现在2月19日17时02分，两者只有356761千米，为全年最近。满月最圆(望)出现在2月19日23时53分，中国各地均可目睹到。 如果你所在的地方由于天气原因无法看到月亮，我们整理了几个直播地址： 中国国家天文：http://view.inews.qq.com/a/KEP2019021800856400 中国数字科技馆网站直播频道：https://www.cdstm.cn/zhibo/201902/t20190218_908409.html 新华网直播：http://live.news.cn:88/pc/play_four.html?roomId=206 国家天文台沙河科普教育基地：http://dw.chinanews.com/chinanews/live.jsp?id=1984&language=chs 国家天文台兴隆站：https://www.newscctv.net/219h5/?from=singlemessage#/matrixlist?deptId=10364 欢迎大家补充！ 关于月相 我们在地球上看到的月球，最吸引人的就是月相变化。每个月里从月亮从不被照亮变化到完全被照亮。这一过程由八个明显的，自古以来就被广泛承认的阶段组成，这被称为月相。 这八个月相分别是，新月（New）、上蛾眉月（Waxing Crescent）、上弦月（First Quarter）、盈凸月（Waxing Gibbous）、满月（Full）、亏凸月（Waning Gibbous）、下弦月（Third Quarter）、下蛾眉月（Waning Crescent）。 Credit：NASA 最后，人有悲欢离合，月有阴晴圆缺，此事古难全，祝愿，今年元宵节满月， 但愿人长久，千里共婵娟。 参见： [1]:https://blogs.nasa.gov/Watch_the_Skies/2019/02/15/ask-an-astronomer-whats-a-supermoon/ [2]:https://svs.gsfc.nasa.gov/4442

ExoMars火星车 Credit：ESA/ATG medialab 将在红色星球上寻找生命基石ExoMars（Exobiology on Mars，天外火星计划）火星车有个名字：Rosalind Franklin。发现DNA结构的著名科学家将于2021年在火星上拥有她的象征性足迹。 在去年7月英国航天局发起竞赛之后，一个专家小组从所有欧洲航天局成员国公民提交的36000多份提议中选中了“Rosalind Franklin”。 ExoMars火星车将是第一个将火星漫游和深度研究能力结合起来的漫游车。这颗红色星球过去富含水，但由于暴露在强烈的辐射下，如今它的表面很干燥。 以Rosalind Franklin的名字命名的火星车将钻地两米，对土壤进行采样、成分分析、并寻找埋藏于地下的过去——甚至现在的——生命的证据。 火星车是ExoMars计划的一部分，是欧洲航天局（ESA）与俄罗斯国家航天公司Roscosmos共同努力的结果。 [rml_read_more] Rosalind Franklin Credit：ESA/ATG medialab 这个名字蕴含什么？ Rosalind Elsie Franklin是一位英国化学家和X射线晶体学家，她致力于解释我们DNA的双螺旋结构。除此之外，她还为煤炭、碳、和石墨的研究做出了持久的贡献。ESA有以伟大科学家命名其任务的悠久传统，其中包括牛顿、普朗克和欧几里德。 “这个名字提醒我们，探索是人类的天性。科学存在于我们的DNA，也存在于我们在ESA所做的一切。火星车Rosalind捕捉到了这种精神，并将我们带到了太空探索的最前沿，“ESA局长Jan Woerner说道。 这个名字今天早上（2019年2月7日）在英国斯蒂夫尼奇的空中客车防务及航天公司（Airbus Defence and Space）的“火星场（Mars Yard）”（即建造火星车的地方）中揭示。ESA宇航员Tim Peake会见了选择获奖名字的参赛者，并与英国科学部长Chris Skidmore一起参观了该设施。 Tim说：“这款探测器将配备下一代仪器来侦察火星表面，这将是火星上一个完全成熟的自动化实验室。” ExoMars火星车名字宣布现场 Credit：ESA/ATG medialab “有了它，我们在继承欧洲传统的基础上发展机器人探索，同时设计新技术。” 火星车将通过火星微量气体任务卫星（Trace Gas Orbiter，一个寻找火星大气中微量气体的航天器，于2016年发射）将数据传送到地球，这些气体可能与生物或地质活动有关。 Rosalind（火星车）已经有了一个推荐着陆点。去年11月，一群专家在火星赤道附近选择了欧克西亚高原（Oxia Planum）来探索一个曾经富含水、本可以被原始生命所殖民的古老环境。 往返火星 考虑ExoMars未来的任务，从火星带回样品是机器人探索合理的下一步。ESA已经为与NASA合作的样本返回任务定义了概念。 “返回火星样本是一个巨大的挑战，需要多个任务，而且每个任务都比以前的更复杂，”ESA人类和机器人探索主任David Parker说。 “我们希望让这颗红色星球更接近地球。我们想深入研究它的神秘，并为地球人带来知识和益处。返回的行星样本确实是宝贵的礼物，是未来几代人的科学宝藏，“他补充道。 长期规划对于实现调查基本科学问题的任务至关重要，比如生命是否可能已经在地球之外演化？ ESA已经探索火星超过15年，从火星快车号（Mars Express）开始，继续执行的两项ExoMars任务将在未来十年保持欧洲参与火星探索。 ExoMars火星车：从概念到现实 Credit：ESA/ATG medialab 参见： https://www.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/ESA_s_Mars_rover_has_a_name_Rosalind_Franklin

木星形成后不久，它随着旋转的气体流动，被慢慢拉向太阳。土星也被拉进来，当两颗巨行星相互靠近，它们的命运就变得紧密相连了。当木星到达火星现在的位置时，它们掉入太阳的死亡螺旋停止了，之后这对巨行星转向移动并离太阳越来越远。开发这种早期太阳系模型的研究人员将其称为“大迁徙假说（Grand Tack）”。 Credit: NASA/GSFC 长期以来，木星一直是我们太阳的第五颗行星，但是它年轻时可是个流浪者。在很久以前，这颗巨行星朝着太阳系中心移动，之后又向外迁徙，一度到达现在火星的位置。木星的旅程深深地影响了太阳系，改变了小行星带的性质，使火星变得比它应该的更小。这些细节基于由国际团队（包括位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心）开发的早期太阳系的模型。研究结果在一篇2011年6月5日发表在《自然》的论文中报道。 “我们将木星的路径称为‘大迁徙假说（Grand Tack）’，因为这项研究的主题是木星向太阳移动，然后停止，转身，向外迁移，”该论文的第一作者、西南研究所（Southwest Research Institute，位于科罗拉多州博尔德市）的Kevin Walsh说，“这种方向的变化就像帆船在浮标绕半圈返航一样（注：帆船这种操作的动词称为‘tack’）。” [rml_read_more] 根据新模型，木星在大约3.5个天文单位（注：1个天文单位，即1AU，是一个平均日地距离）的区域形成。因为当时大量的气体仍在太阳周围旋转，这颗巨大的行星被气体所吸引并拉向太阳。木星慢慢地向内旋转，直到它停在大约1.5个天文单位的距离，大约是火星现在的位置（当时火星还不存在）。 “我们推测木星停止向太阳移动是因为土星，”NASA戈达德的行星科学家、该论文的共同作者Avi Mandell说。其他合著者有法国尼斯的天文台（Aservandire de la Cote d’Azur）的Alessandro Morbidelli、法国波尔多天文台（Observatoire de Bordeaux）的Sean Raymond、和行星科学研究所（Planetary Science Institute，位于亚利桑那州图森）的David O’Brien。 像木星一样，土星在形成后不久就也被引向太阳。该模型认为，一旦两颗巨行星相互靠近，它们的命运就会永久地联系在一起。渐渐地，两个行星之间的所有气体被驱逐出去，使它们向太阳的死亡螺旋停止，并最终逆转它们的运动方向。这两颗行星一起向外行进，直到木星达到当前位置的5.2AU，土星则停留在大约7AU。（后来，其他力将土星推向了9.5AU，到达它今天的位置。） 这趟“旅行”花费了数十万到数百万年，影响非凡。 在艺术家的概念图中，气体和尘埃（制造行星的原材料）围绕着一颗年轻的恒星旋转。我们太阳系的行星形成于太阳周围类似的气体和尘埃盘。 Credit: NASA/JPL-Caltech 木星的足迹 Mandell说：“木星的迁入迁出可以解决小行星带的长期谜团：为什么它由干燥的岩石小天体和含冰小天体组成。” 天文学家认为小行星带的存在是因为木星的引力阻止了那里的岩石材料聚集在一起形成一颗行星，所以该区域仍是一个松散的材料集合。一些科学家此前曾考虑过木星在某些时候可能会靠近太阳的可能性，但这导致了一个主要问题：如果这样，木星会将小行星带中的物质打散，小行星带将不复存在。 “很长一段时间，这个想法限制了我们想象中木星可能的活动，”Walsh指出。 大迁徙假说不是让木星在向太阳移动时摧毁小行星带，而是说木星扰乱物体并将整个区域推得更远。 “木星的迁移过程缓慢，”Mandell解释说，“所以当它接近小行星带时，这不是一次猛烈的碰撞，而是更像缓慢的互绕步（do-si-do），木星会使小天体偏转，最后基本上会与小行星带转换位置。 “ 同样地，当木星远离太阳时，行星将小行星带向内推，使它到达我们熟悉的位置（火星和木星轨道之间）。而且因为木星比之前走得更远，到达了存在含冰物质的区域，巨大的行星使这些含冰小天体偏向太阳并进入小行星带。 “最终结果是，小行星带中有来自内太阳系的岩石物体和来自外太阳系的含冰物体，”Walsh说， “我们的模型与不同材料的物质所应在的位置一致，就像我们今天在小行星带看到的那样。” 可怜的火星 木星在内太阳系流浪时产生了另一个重要影响：它的存在使得火星比本应形成的更小。 “为什么火星如此之小一直是我们太阳系形成中无法解决的问题，”Mandell说道，“这是团队开发太阳系形成新模型的最初动力。” 由于火星形成于比金星和地球更远的位置，它可以吸引来更多的原材料（原因请看注释），应该比金星和地球更大；但是，它反而更小。 “对于行星科学家来说，这根本说不通，”Mandell补充道。 但是，如果正如大迁徙假说所表示的那样，木星在内太阳系中溜达了一段时间，它就会分散一些可用于制造行星的材料。大约1AU外大部分材料都会被木星打散，只留给1.5AU处的火星一些微薄的原料。然而，地球和金星并不受影响，它们仍然在材料丰富的区域形成。 “凭借大迁徙假说，我们开始着手解释火星的形成；同时，我们不得不考虑小行星带，”Walsh说，“令我们惊讶的是，该模型对小行星带的解释成为最好的结果之一，并帮助我们比以前更好地了解它。” 另一个意外收获是，新模型将木星、土星和其他巨行星置于与“尼斯模型（Nice model）”非常吻合的位置，这是一个相对较新的理论，可以解释太阳系历史中这些大行星的运动。 大迁徙假说也使我们的太阳系与迄今为止发现的其他行星系统非常相似。在许多情况下，被称为“热木星（hot Jupiters）”的巨大的气体巨行星离它们的主星非常近（注：一般只有0.015-0.5AU，而木星轨道半径约为5AU），比水星离太阳更近。对于行星科学家来说，这种新发现的相似令人感到欣慰。 Walsh说：“知道我们自己的行星在过去经常移动，使太阳系比我们之前以为的更像我们的邻居，我们不再是一个异类了。” 译者注释： 1. 关于太阳系的形成 星系形成始于冷分子云（基本上是氢分子的集合），它们温度低密度大，通过重力会吸引气体、颗粒等物质过来。随着越来越多的“原料”加入，这些物质会产生净旋转、形成圆盘来吸积更多物质。新来物质的势能变成里面气体的动能，越来越多碰撞产生热，当中心温度和密度升到足够高的时候，恒星就形成了。绝大多数材料都被新诞生的恒星吃掉了，圆盘上的剩余物变成行星、小行星等。而离太阳的远近决定了什么物质可以在对应的温度下凝结、从而成为构成小天体的材料。 在离太阳近的位置，温度相对较高，只有比较重的元素可以凝结；而随着离太阳越来越远，温度降到约300K以下，“冰（ices，可理解为氢化合物的固态形式）”也会参与到构成行星的活动中来，同时低温度也使这些行星可以用重力捕捉到氢、氦这种很轻的气体（为什么请看2），所以在离太阳远的地方，有更多“行星原材料”。这就是为什么太阳系的前四颗都是密度大、体积小、质量小的岩石行星，而后四颗气态行星的体积和质量都很大。 2.为什么地球上氢气很少？ 我们知道氢、氦是宇宙中最充足的正常物质（按质量分别占74%和24%），它们也是气态行星的主要成分，那为什么地球上的氢如此少？地球离太阳较近，温度高，氢分子运动的速度很快，很轻易就可以逃离地球的引力。相反，像木星这样的巨型气态星球就可以轻松捕捉氢，因为它所在的位置温度低，氢无法逃离木星的引力。 3.木星质量在天文学中的意义 木星质量（Jupiter mass，符号是MJ）是主要用于量度行星、褐矮星（质量位于行星和恒星之间）质量的单位，一个木星质量（1MJ）是1.90×10^27 kg，不到千分之一太阳质量（Solar mass，符号是M☉，常用于度量宇宙中其它东西的质量，包括恒星、星系、黑洞等等）。～75MJ (0.08M☉）是恒星质量的下限，即低于这个质量温度则无法高到点燃核聚变，无法成为恒星。顺带提一下，～100M☉是恒星质量的上限，高于这个质量恒星将无法克服自身的重力，难免塌缩的命运。 参见 [1]:https://www.nasa.gov/topics/solarsystem/features/young-jupiter.html

来自NASA两颗对地观测卫星Aqua和Terra的数据，地球比20年前更加绿色了，这张图中，植被增加最多的地方用深绿色表示，数据显示中国和印度引领了全球的绿化。 Credits:NASA Earth Observatory 一则好消息，来自NASA Earth的卫星数据，由于中国和印度的植树和农业集约化，地球比20年前更加绿色了。 过去二十年里地球增加的绿化面积，相当于所有亚马逊热带雨林的覆盖面积。现在每年增加超过200万平方英里的绿化面积，与21世纪初相比，大约增加了5%。 从2000年到2017年，中印两国引领全球绿化，主要原因是由于中国的植树计划（占42%），以及中国（占32%）和印度（占82%）两国的集约化农业。 Credits:NASA Earth Observatory [rml_read_more] 波士顿大学地球和环境系的科学家Chi Chen称：“尽管中国和印度仅占全球陆地面积的9%，但中国和印度占全球绿化面积的三分之一，这是一项惊人的发现，因为考虑到人口众多的国家，一般会过度开发，导致土地退化，绿化面积减少。” 每十年绿化面积的变化Credits:NASA Earth Observatory 最后我们再看两张图，全球的二氧化碳排放。 在过去的2019年1月，二氧化碳浓度超过了了410ppm（百万分之一）。 Credit：climate.nasa.gov 近代由于人类的活动，导致40万年来，空气中二氧化碳的浓度创出新高。 Credit：climate.nasa.gov 二氧化碳是一种重要的温室气体，通过诸如森林砍伐，化石燃料燃烧等人类活动，以及火山喷发等自然过程中被释放出来。二氧化碳浓度的不断增加，说明空气中的平衡正在打破，值得我们警醒。 参考： [1]:https://www.nasa.gov/feature/ames/human-activity-in-china-and-india-dominates-the-greening-of-earth-nasa-study-shows [2]:https://earthobservatory.nasa.gov/images/144540/china-and-india-lead-the-way-in-greening [3]:https://climate.nasa.gov/vital-signs/carbon-dioxide/

从左上角，依次是全球的陆地覆盖和海洋颜色数据，明显的波高，局部的海平面趋势，海面温度，磁场变化，NASA的蓝色弹珠，全球的城市足迹，重力大地水准面，洋流，臭氧，二氧化氮，火灾热点）。 [rml_read_more] 12种不同角度看到的地球

地球持续变暖，根据NASA和NOAA独立分析的数据，2018年全球表面温度是自1880年以来，第四温暖的年份。 2018年的全球温度比1951年至1980年间的平均温度高出0.83摄氏度，在全球范围内，2018年的温度排在2016年，2017年，2015年之后，也可以说，过去的五年，是有记录以来最温暖的五年。 自1880年以来，全球表面温度平均上升了1摄氏度，很大程度上是由人类活动引起的二氧化碳和其他温室气体排放增加所致。 上面这段视频是NASA自1880年至今的全球温度记录，以每5年期间温度记录的平均值，与1951年至1980年间平均值对比后，形成的可视化数据。 天气动力学（Weather dynamics）通常影响着区域温度，因此并非地球上每个地区都经历了类似的温度变暖，根据NOAA的数据，2018年美国本土的48个州，是有记录以来第十四温暖的年份。 [rml_read_more] 全球变暖，对地球来说意味着什么？ 过去的五年是现代有记录以来，最热的五年，对地球来说会怎样呢？这意味着火灾季节时，火势会更旺且持续的时间会越久，另外全球变暖还导致了海平面上升。 来源：NASA NASA科学家们使用的数据，来自遍布全球6300多个站点，包括气象站，南极以及海上船舶和浮标的数据。下面通过一组数字来说明地球的持续变暖： 来源：NASA 2018年是有记录以来第四热的年份。 来源：NASA 全球范围内说，2018年的地球温度比1951年至1980年间的平均温度，高出0.83摄氏度（1.5华氏度）。 来源：NASA 随着全球变暖，极地冰川开始加速融化，1993年至2016年间，格陵兰和南极冰盖大约融化了4000亿加仑的水，相当于605830个奥林匹克游泳池的水量。 来源：NASA 自1880年以来， 全球海平面大约上升了20.32厘米(8英寸)。 来源：NASA 2018年，仅在美国，野火烧毁的面积就超过了288.09平方公里(71189英亩)。 来源：NASA 自19世纪末以来，二氧化碳的含量增加了46%，这是导致全球变暖的主要因素。 参见 [1]:https://www.nasa.gov/press-release/2018-fourth-warmest-year-in-continued-warming-trend-according-to-nasa-noaa [2]:https://nasa.tumblr.com/post/182607983129/global-temperature-by-the-numbers

图像描绘了NASA的好奇号火星车（左图）和阿波罗16号任务期间驾驶的月球车。 Credits: NASA/JPL-Caltech 阿波罗17号宇航员于1972年在月球表面驾驶月球车（moon buggy），用特殊仪器测量重力。火星上没有宇航员，但是一群聪明的研究人员意识到他们正在操控的火星车上有工具可以进行类似的实验。 在“科学”杂志的一篇新论文中，研究人员详细介绍了他们如何重新利用用于驱动好奇号探测器的传感器，并将其转换为重力测量仪，用于测量重力的变化。这使得他们能够测量夏普山（Mount Sharp）下部岩层的微弱引力。夏普山距离盖尔陨石坑（Gale Crater）底部5公里，好奇号自2014年以来一直在攀登。结果如何？事实证明，这些岩层的密度远低于预期。 就像智能手机一样，好奇号带有加速计（accelerometer）和陀螺仪。移动智能手机可以让这些传感器确定其位置和面向的方向。好奇号的传感器做同样的事情，但精度要高得多，在每个火星表面的导航起着至关重要的作用。了解火星车的方向还可以让工程师准确地指向其仪器和多向高增益天线（multidirectional, high-gain antenna）。 [rml_read_more] 巧合的是，好奇号的加速计可以像阿波罗17号的重力仪（gravimeter）一样使用。只要好奇号静止不动，加速计就会检测到行星的重力。利用任务前五年的工程数据，该论文的作者测量了火星在火星车上的引力拖曳。当好奇号登上夏普山时，这座山增加了额外的引力，但没有科学家预期的那么多。 主要作者、约翰霍普金斯大学的Kevin Lewis说：“夏普山的低层意外的多孔。我们知道这座山的底层随着时间的推移而被埋没，这使它们变得更紧密。但这一发现表明它们并没有被我们认为的那么多的材料所埋没。” 来自火星车的科学 阿波罗17号宇航员驾驶他们的月球车越过了陶拉斯-利特罗谷（Taurus-Littrow Valley），定期停下来进行了25次测量。Lewis使用NASA轨道器收集的数据研究了火星重力场，也熟悉了阿波罗17号的重力仪。 “科学”上的论文使用了好奇号加速计的700多个测量值，采集于2012年10月到2017年6月之间。这些数据经过校准以滤除杂讯（noise），例如温度的影响和火星车在爬升过程中的倾斜。然后科学家将计算结果与火星重力场模型进行比较以确保准确性。 计算结果还与好奇号的化学和矿物学仪器（通过使用X射线束来表征岩石样品中的结晶矿物）的矿物密度估算结果进行了比较。这些数据有助于了解岩石的多孔性。 神秘之山 火星上的陨石坑或峡谷内有许多山脉，但很少接近夏普山的规模。科学家们仍不确定这座山是如何在盖尔陨石坑里形成的。一个猜测是陨石坑曾充满沉积物。被填充了多少仍然在争论，但主流思想是数百万年的风和侵蚀最终挖掘了这座山。 如果陨石坑已经被填满到了边缘，那么所有这些材料都应该压实下面多层的细粒沉积物。但是这篇新论文表明，夏普山的下层仅仅被压缩了1至2公里，比撞击坑完全填满的预计要少得多。 论文的共同作者、NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory，JPL，位于美国加利福尼亚州帕萨迪纳市）的好奇号项目科学家Ashwin Vasavada说：“关于夏普山的发展历史仍有许多问题，但是这篇论文为谜题增加了一个重要的部分。” JPL管理火星科学实验室任务且好奇号是其中一部分。他补充道，“我很高兴有创造力的科学家和工程师仍然在寻找创新的方法来用火星车探索新的科学发现。” Lewis说，除夏普山之外，火星有很多神秘色彩。它的地形就像地球一样，但风沙的足迹比水的雕刻更多。它们是行星兄弟姐妹，既熟悉又截然不同。 他说，“对我而言，火星是地球的恐怖谷，它与地球很相似，但是由不同的过程塑造，所以我们的地面体验感觉非常不自然。” 有关好奇号的更多信息，请访问：https://mars.nasa.gov/msl/ 有关NASA火星计划的更多信息，请访问：https://mars.nasa.gov 参考： [1]:http://science.sciencemag.org/content/363/6426/535/tab-pdf [2]:https://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=7323