观察土卫六是否有生命迹象

观察土卫六是否有生命迹象

NASA’s next destination in the solar system is the unique, richly organic world Titan. Advancing our search for the building blocks of life, the Dragonfly mission will fly multiple sorties to sample and examine sites around Saturn’s icy moon. Dragonfly is slated to launch in 2026 and arrive in 2034. The rotorcraft will fly to dozens of promising locations on Titan looking for prebiotic chemical processes common on both Titan and Earth. Dragonfly marks the first time NASA will fly a multi-rotor vehicle for science on another planet; it has eight rotors and flies like a large drone. It will take advantage of Titan’s dense atmosphere – four times denser than Earth’s – to become the first vehicle ever to fly its entire science payload…

NASA最终选择从小行星Bennu的Nightingale地点采集样本

NASA最终选择从小行星Bennu的Nightingale地点采集样本

此图显示了样本采集地点Nightingale,这是OSIRIS-REx在小行星Bennu上的主要样本收集地点。该图像上覆盖了OSIRIS-REx航天器的图形,以说明该地点的规模。 来源:NASA/Goddard/University of Arizona 编者注:Nightingale陨石坑的大小已于2019年12月12日更正为460英尺(140米)宽。 在对小行星Bennu的巨石散布的表面进行一年的探测之后,领导NASA的第一个小行星样本返回任务的团队正式选择了一个样本收集地点。 起源,光谱解析,资源识别,安全,OSIRIS-REX任务小组得出结论,一个被命名为“Nightingale”的地点——位于本努北半球的一个陨石坑——是OSIRIS-REx宇宙飞船采集样本的最佳地点。 为了确定样本收集的最佳选择,OSIRIS-REx团队在过去的几个月里评估了四个候选地点的近距离数据。这些被称为Sandpiper、Osprey、Kingfisher和Nightingale的候选地点之所以被选中进行调查,是因为在Bennu上所有可能的取样区域中,这些区域对航天器的安全构成的危害最小,同时仍然提供了收集大量样本的机会。 “在彻底评估了所有四个备选地点之后,我们根据哪个地点包含最多的细颗粒物质以及在保持航天器安全的情况下如何轻松地访问该物质来做出最终决定。”图森市亚利桑那大学的奥西里斯-雷克斯首席研究员丹蒂·洛雷塔说,“在四个候选地点中,Nightingale最符合这些标准,并最终确保任务成功。” Nightingale位于北部一个宽460英尺(140米)的火山口。Nightingale的风化层——岩石表面的物质——是黑色的,图像显示陨石坑相对来说比较光滑。由于它位于遥远的北方,该地区的温度比小行星上的其他地方低,表面物质保存完好。陨石坑也被认为是相对年轻的,而风化层是新暴露的。这意味着该地点可能提供小行星的原始样本,让研究小组深入了解Bennu的历史。 尽管Nightingale在Bennu上的位置最高,但该地点仍然给样品采集带来了挑战。最初的任务计划设想了一个直径164英尺(50米)的采样点。尽管容纳Nightingale的陨石坑比那个更大,但让航天器接触的安全区域却要小得多-直径约为52英尺(16米),导致其面积仅为最初设想的十分之一。这意味着航天器必须非常精确地在Bennu表面着陆。在陨石坑的边缘有一个巨大的巨石(它相当于建筑物的大小),在与陨石坑接触后后退时可能会对航天器造成危险。 任务团队还选定Osprey作为后备采样点。该航天器具有执行多次采样的能力,但是对Nightingale表面的任何重大干扰都将使其难以在以后的尝试中从该区域收集样本,从而需要备用采样点。航天器的设计是,如果它的预测位置过于接近危险区域,它将自动从该地点复飞。在此操作过程中,由于小行星的微重力环境,航天器推进器的废气流可能会扰乱该地点的表面。在无法在Nightingale进行后续尝试的任何情况下,团队都会尝试从Osprey网站收集样本。 “Bennu在崎不平的地形中挑战OSIRIS-REx。”NASA戈达德太空飞行中心的OSIRIS-REx项目经理Rich Burns说。“该团队已经采用了更准确、更复杂的光学导航技术进行调整,以能够进入这些小区域。我们还将为OSIRIS-REx提供识别能力,以确定它是否会碰到场地内或附近的危险,并在危险发生之前离开。” 选定最后的主要和后备地点后,任务团队将从1月开始,一直到春季,在Nightingale和Osprey上空进行进一步侦察飞行。 这些飞行完成后,航天器将开始排定第一场“接触即走”样本采集活动的演练,预定于八月进行。该航天器将于2021年离开Bennu,并计划于2023年9月返回地球。 位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心为OSIRIS-REx提供全面的任务管理、系统工程以及安全和任务保障。位于图森市的亚利桑那大学的丹蒂·洛雷塔(Dante Lauretta)是首席研究员,亚利桑那大学还领导着科学团队和任务的科学观测规划和数据处理。位于丹佛的洛克希德·马丁太空公司建造了这艘宇宙飞船,并提供飞行操作。戈达德和金纳特航天公司负责OSIRIS-REx宇宙飞船的航行。OSIRIS-REx是NASA新边疆计划的第三个任务,该计划由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔太空飞行中心为华盛顿的NASA科学任务理事会管理。 有关OSIRIS-REx的更多信息,请访问: http://www.nasa.gov/osiris-rex 来源: https://www.nasa.gov/press-release/x-marks-the-spot-nasa-selects-site-for-asteroid-sample-collection/

美国宇航局科学家证实木卫二上存在水蒸气

美国宇航局科学家证实木卫二上存在水蒸气

左边是1979年3月2日由旅行者1号飞船从290万公里(180万英里)外拍摄的木卫二。下一幅是1979年7月9日旅行者2号飞船近距离接触木卫二时拍摄的彩色图像。右边是木卫二的图像,是由伽利略号飞船在20世纪90年代末拍摄的。 来源:NASA/JPL 40年前,旅行者号宇宙飞船拍摄了木卫二的第一张特写照片,木卫二是木星的79颗卫星之一。这些发现的带褐色的裂缝切割了木卫二表面的冰层,这让木卫二看起来像一个布满血管的眼球。自那以后的几十年里,前往外太阳系的任务已经积累了足够多的关于木卫二的额外信息,使它成为美国国家航空航天局(NASA)搜寻生命的高优先目标。 这颗卫星之所以如此诱人,是因为它可能拥有生命所需的所有要素。科学家有证据表明,其中一种成分——液态水——存在于冰冷的地表之下,有时可能会以巨大的间歇泉形式喷发到太空中。但是没有人能够通过直接测量水分子本身来确认这些羽状物中是否存在水。现在,一个由美国国家航空航天局(NASA)位于马里兰州绿带的戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)领导的国际研究小组首次在木卫二表面探测到了水蒸气。研究小组通过位于夏威夷的世界上最大的望远镜之一在木卫二观测水蒸气。 确认木卫二上空存在水蒸气有助于科学家更好地了解卫星的内部运作。例如,它有助于支持科学家们确信的一个观点,即在卫星几英里厚的冰层下,有一个可能是地球两倍大的液态水海洋。一些科学家怀疑,这些羽状流的另一个水源可能是木卫二表面下不远的浅层融化的水冰。也有可能是木星的强辐射场正在从木卫二的冰壳中剥离水粒子,尽管最近的研究反对这种机制作为观测到的水的来源。 基本的化学元素(碳、氢、氧、氮、磷、硫)和能源是生命的三种必需元素中的两种,它们遍布太阳系。但是第三个——液态水——在地球之外有点难找到,”领导水探测调查的NASA行星科学家卢卡斯·帕格尼尼说。“虽然科学家们还没有直接探测到液态水,但我们已经发现了下一个最好的东西:水蒸气形式的水。” 帕格尼尼和他的团队11月18日在《自然天文学》杂志上发表报告说,他们发现木卫二释放出的水(每秒5202磅,或2,360公斤)在几分钟内就能填满一个奥运会标准大小的游泳池。此外,科学家们还发现,这种水出现的频率并不高,至少其数量足以从地球上探测到。帕格尼尼说:“对我来说,这个工作有趣的不仅仅是上面的第一个直接检测水欧罗巴,也缺乏的限制范围内我们的检测方法。” 帕格尼尼尼:“对我来说,这项工作的有趣之处在于,它不仅是首次直接探测到木卫二上方的水,而且在我们的探测方法范围内也没有直接探测到。” 事实上,帕格尼尼的团队在2016年至2017年的17个夜晚的观测中,仅探测到一次微弱但清晰的水汽信号。在夏威夷休眠的莫纳克亚火山上,W. M. Keck天文台上,科学家们观测到了木卫二的水分子。(与地球的卫星一样,木卫二也受重力作用而与它的主行星锁定在一起,所以前半球总是朝着轨道的方向,而后半球总是朝着相反的方向。) 他们在凯克天文台使用了一个光谱仪,通过它们发射或吸收的红外光来测量行星大气的化学成分。诸如水之类的分子在与太阳辐射相互作用时会发出特定频率的红外光。 水分子与太阳辐射相互作用时发出特定频率的红外光。 来源:Michael Lentz/NASA Goddard 越来越多水的证据 关于最近的水汽探测,在木卫二上有许多诱人的发现。第一个来自NASA的伽利略号宇宙飞船,它在1995年到2003年期间测量了木星在木卫二附近的磁场扰动。这些测量结果向科学家们表明,在木卫二的冰层下,可能是一片含盐的海洋,导电液体造成了磁干扰。当研究人员在2018年更仔细地分析这些磁场扰动时,他们发现了可能存在羽流的证据。 同时,科学家在2013年宣布,他们已经使用美国宇航局的哈勃太空望远镜检测了木卫二大气中呈羽状结构的氢(H)和氧(O)的化学元素-水的成分(H2O)。 几年后,其他科学家利用哈勃望远镜捕捉到了可能羽状流爆发的更多证据,当时他们捕捉了当木卫二经过木星前时轮廓上出现的手指状投影的照片。 洛伦兹·罗斯说:“这是首次在木卫二上直接鉴定出水蒸气,这是对我们最初发现的原子种类的重要证明,它突显了这个冰冷世界上大型羽状物的稀疏性。” 他是来自斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的天文学家和物理学家,他领导了2013年的哈勃研究,也是最近这项研究的合著者。 罗斯的研究,以及之前木卫二的其他发现,只测量了地表上的水成分。问题是在其他星球探测水蒸气是一项挑战。现有的宇宙飞船探测它的能力有限,科学家们使用地面望远镜在深空寻找水,必须考虑到地球大气中水的扭曲作用。为了最小化这种影响,帕格尼尼的团队使用复杂的数学和计算机模型来模拟地球的大气条件,这样他们就可以根据凯克光谱仪传回的数据来区分地球大气中的水和木卫二的水。 “我们进行了认真的安全检查,以除去地面观测中的可能污染物。” 帕格尼尼团队的戈达德行星科学家阿维·曼德尔(Avi Mandell)说,“但是,最终,我们必须更接近木卫二才能了解实际情况。” 科学家们很快就能接近木卫二,以解决他们关于这个可能适合居住的星球的内部和外部运行机制的悬而未决的问题。即将到来的木卫二快速帆船(Europa Clipper)任务预计将于本世纪20年代中期发射,它将为半个世纪以来的科学发现画上圆满的句号。 当它到达木卫二时,Clipper轨道飞行器将对木卫二的表面、内部深处、稀薄的大气、地下海洋以及可能更小的活动喷口进行详细的调查。Clipper将尝试拍摄任何羽状物的图像,并用它的质谱仪对在大气中发现的分子进行采样。它还将寻找富有成果的地点,未来的木卫二登陆器可以从中收集样本。这些努力将进一步揭开木卫二的秘密及其生命潜力。 帕格尼尼团队中的其他戈达德研究人员包括杰罗尼莫·维拉纽瓦、迈克尔·穆马和特里·赫福德。西南研究所的库尔特·雷瑟福也参与了这项研究。 来源:NASA Goddard 来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/nasa-scientists-confirm-water-vapor-on-europa

木星的云顶:由高到低

木星的云顶:由高到低

This view from NASA’s Juno spacecraft captures colorful, intricate patterns in a jet stream region of Jupiter’s northern hemisphere known as “Jet N3.” Jupiter’s cloud tops do not form a simple, flat surface. Data from Juno helped scientists discover that the swirling bands in the atmosphere extend deep into the planet, to a depth of about 1,900 miles (3,000 kilometers). At center right, a patch of bright, high-altitude “pop-up” clouds rises above the surrounding atmosphere. Citizen scientist Gerald Eichstädt created this enhanced-color image using data from the spacecraft’s JunoCam imager. The original image was taken on May 29, 2019, at 1:01 a.m. PDT (4:01 a.m. EDT) as the Juno spacecraft performed its 20th close flyby of Jupiter. At the time the image was taken, the…

粘在火星环上

粘在火星环上

Like a drop of dew hanging on a leaf, Tethys appears to be stuck to Saturn’s A and F rings from this perspective in this 2014 image from the Cassini mission. For more than a decade, Cassini shared the wonders of Saturn and its family of icy moons—taking us to astounding worlds where methane rivers run to a methane sea and where jets of ice and gas are blasting material into space from a liquid water ocean that might harbor the ingredients for life. Saturn’s moon Tethys (660 miles, or 1,062 kilometers across), like the ring particles, is composed primarily of ice. The gap in the A ring through which Tethys is visible is the Keeler gap, which is kept clear by the small moon…

达尼埃尔森陨石坑的岩层

达尼埃尔森陨石坑的岩层

This image taken by the Mars Reconnaissance Orbiter spacecraft shows sedimentary rock and sand within Danielson Crater, an impact crater about 42 miles or 67 kilometers in diameter, located in the southwest Arabia Terra region of Mars. The rock was formed millions or billions of years ago when loose sediments settled into the crater, one layer at a time, and were later cemented in place. Cyclical variations in the sediment properties made some layers more resistant to erosion than others. After eons, these tougher layers protrude outward like stair steps. Across these steps, the winds have scattered sand (typically appearing darker and less red, i.e. “bluer” in contrast-enhanced color), giving rise to the zebra stripe-like patterns visible here. This image completes a stereo pair over…

火星在澳大利亚内陆的线索

火星在澳大利亚内陆的线索

In late August 2019, scientists from NASA’s upcoming Mars 2020 mission joined their counterparts from the joint European-Russian ExoMars mission in an expedition to the Australian Outback, one of the most remote, arid regions on the planet. Both teams came to hone their research techniques before their missions launch to the Red Planet next summer in search of signs of past life on Mars. The researchers know that any proof of past life on Mars will more than likely be almost microscopic in size. That’s where the Pilbara region of North West Australia comes in. According to Mars 2020 project scientist Ken Farley: “The Pilbara Outback is home to the oldest confirmed fossilized lifeforms on Earth, called stromatolites. If we can better understand how these…

庆祝斯皮策太空望远镜16岁生日

庆祝斯皮策太空望远镜16岁生日

Sixteen years ago, NASA launched its Spitzer Space Telescope into orbit around the Sun. Since the observatory launched on Aug. 25, 2003, it has been lifting the veil on the wonders of the cosmos, from our own solar system to faraway galaxies, using infrared light. Spitzer’s primary mission lasted five-and-a-half years and ended when it ran out of the liquid helium coolant necessary to operate two of its three instruments. But its passive-cooling design has allowed part of its third instrument to continue operating for more than 10 additional years. The mission is scheduled to end on Jan. 30, 2020. This Spitzer image shows the giant star Zeta Ophiuchi and the bow shock, or shock wave, in front of it. Visible only in infrared light,…

美国宇航局帕克太阳探测器发射一周年

美国宇航局帕克太阳探测器发射一周年

In the year since its launch, the Parker Solar Probe has collected a host of scientific data from two close passes of the Sun. In this image, the craft’s WISPR instrument saw the solar wind streaming past during the spacecraft’s first solar encounter in November 2018. The spacecraft carries four suites of scientific instruments to gather data on the particles, solar wind plasma, electric and magnetic fields, solar radio emission, and structures in the Sun’s hot outer atmosphere, the corona. This information will help scientists unravel the physics driving the extreme temperatures in the corona — which is counterintuitively hotter than the solar surface below — and the mechanisms that drive particles and plasma out into the solar system. Image Credit: NASA/Naval Research Laboratory/Parker Solar…

今天的太阳

今天的太阳

NASA’s Solar Dynamic Observatory, or SDO, was the first mission to be launched for NASA’s Living With a Star (LWS) Program, and is designed to understand the causes of solar variability and its impacts on Earth. SDO ​launched on February 11, 2010, on its journey to help us understand the Sun’s influence on Earth and Near-Earth space by studying the solar atmosphere on small scales of space and time and in many wavelengths simultaneously. SDO’s goal is to understand, driving towards a predictive capability, the solar variations that influence life on Earth and humanity’s technological systems by determining how the Sun’s magnetic field is generated and structured, and how this stored magnetic energy is converted and released into the heliosphere and geospace in the form…