天鹅座环的云气丝

天鹅座环的云气丝

2020年9月28日 Filaments of the Cygnus Loop Image Credit: ESA/Hubble & NASA, W. Blair; Acknowledgement: Leo Shatz Explanation: What lies at the edge of an expanding supernova? Subtle and delicate in appearance, these ribbons of shocked interstellar gas are part of a blast wave at the expanding edge of a violent stellar explosion that would have been easily visible to humans during the late stone age, about 20,000 years ago. The featured image was recorded by the Hubble Space Telescope and is a closeup of the outer edge of a supernova remnant known as the Cygnus Loop or Veil Nebula. The filamentary shock front is moving toward the top of the frame at about 170 kilometers per second, while glowing in light emitted by atoms of…

礁湖星云活跃的中心

礁湖星云活跃的中心

2020 June 1 The Lively Center of the Lagoon Nebula Image Credit: NASA, ESA, Hubble; Processing & Copyright: Diego Gravinese Explanation: The center of the Lagoon Nebula is a whirlwind of spectacular star formation. Visible near the image center, at least two long funnel-shaped clouds, each roughly half a light-year long, have been formed by extreme stellar winds and intense energetic starlight. A tremendously bright nearby star, Hershel 36, lights the area. Vast walls of dust hide and redden other hot young stars. As energy from these stars pours into the cool dust and gas, large temperature differences in adjoining regions can be created generating shearing winds which may cause the funnels. This picture, spanning about 15 light years, features two colors detected by the…

哈勃望远镜发现了一个足球状的“重金属”系外行星

哈勃望远镜发现了一个足球状的“重金属”系外行星

这幅艺术插图展示了一个正在从大气中失去气态镁和气态铁的外星世界。这些观测结果代表着所谓的“重金属”——比氢和氦更重的元素——首次被探测到正从一颗热木星上逃逸出来。这是一颗巨大的气态系外行星,正以非常近的距离绕行其主恒星。这颗被称为WASP-121b的行星围绕着一颗比太阳更亮、更热的恒星运行。这颗行星极其危险地近距离绕行主恒星,以至于高层大气温度高达4600华氏度(约2538摄氏度)。来自寄主星的紫外线洪流正在加热这颗行星的高层大气,导致气态镁和气态铁逃逸到太空中。哈勃太空望远镜成像摄谱仪的观测结果显示出镁元素和铁元素远离这颗行星的光谱特征。这颗行星与其恒星的比肩之距,意味着它正处于被恒星引力潮汐力撕裂的边缘,强大的引力改变了这颗行星的形状,使它看起来更像一只足球。WASP-121系统距离地球约900光年。 资料来源:美国航天局(NASA)、欧洲空间局(ESA)和J.Olmsted(STScI) 一个星球怎么能“热上加热”?答案是因为此时重金属没有凝结成云,而是被探测到从行星大气中逸出。 美国航天局哈勃太空望远镜的观测结果揭露,含有气态镁和气态铁正从这个被称为WASP-121b的奇怪系外世界中涌出。这些观测代表着天文学家首次发现这些所谓的“重金属”——比氢和氦更重的元素——从一颗热木星中逃逸出来,这是一颗巨大的气态系外行星,距离它的恒星非常近。 正常情况下,木星般大小的热行星内部的温度仍然足够低,可以将镁和铁等较重的元素凝结成云。 但WASP-121b并非如此,它与其主星间的咫尺之距使其上层大气温度高达4600华氏度(约2538摄氏度)。WASP-121系统距离地球约900光年。 马里兰州巴尔的摩市约翰•霍普金斯大学的首席研究员David Sing解释说:“以前在其他热木星上也发现过重金属,但只限于低层大气。”“所以你不知道他们是否在逃出大气。在WASP-121b上,我们看到气态镁和气态铁离行星足够远,它们没有被引力束缚。” 由这颗比太阳更亮更热的主恒星发出的紫外线加热了行星高层大气,从而导致了气体逃逸。此外,Sing说,逸出的气态镁和气态铁也可能导致温度飙升。他解释说:“这些金属会令大气在紫外线照射下变得更加不透明,可能使得高层大气升温。” 这颗炙热的行星距离它的主星极其之近,因此它正处于被恒星引力撕裂的边缘。二者比肩之距意味着这颗行星形如足球是引力潮汐力的作用。 我们选择这颗行星是因为它太极端了,”Sing说。“我们认为我们有机会看到更重的元素逃逸。它很热,很容易观察,这是发现重金属存在的最好机会。我们最初主要是在寻找镁元素,但在其他系外行星的大气层中也曾发现过铁元素的痕迹。然而,出乎意料的是,从数据中如此清晰地看到重金属存在于在离行星如此之远且海拔如此之高的地方。重金属正在逃逸,部分原因是由于这颗行星又大又蓬松,所以重力相对较弱。这是一颗正在积极脱离大气层的行星。” 研究人员利用天文台的太空望远镜成像摄谱仪,在紫外线波段寻找WASP-121b行星经过其主星表面或凌日时,主星星光被行星大气过滤后印上的镁和铁的光谱特征。 这颗系外行星也是NASA即将推出的詹姆斯•韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope)的完美目标,该望远镜将利用红外线寻找水和二氧化碳,水和二氧化碳可以在更长、更红的波段下被探测到。哈勃望远镜和韦伯望远镜的结合将给天文学家提供一个更完整的行星大气化学组成的元素清单。 对WASP-121b的研究是全色系外行星比较库(PanCET)调查的一部分,该调查用哈勃观测20颗系外行星,大小不等,从超级地球(质量是地球的数倍)到类木行星(质量超过地球100倍),这是首次大规模在紫外线、可见光和红外线波段对这些遥远世界进行的对比研究。 对WASP-121b的观测给行星如何失去其原始大气的发展提供了新的线索。当行星形成时,它们汇聚而成的大气层里包含着行星和恒星诞生时的盘内气体。这些大气主要由原始的、较轻的氢气和氦气组成,它们是宇宙中最丰富的元素。当一颗行星靠近其恒星时,大气就会消散。 “辛说:“这些热木星主要由氢元素构成,而哈勃对氢的探测非常敏锐,所以我们知道这些行星相对容易失去气体。”“但WASP-121b并非如此,氢气和氦气卷挟着这些金属,如同流水般不断溢出。这是一种非常有效的质量损失机制。” 这项研究结果将发表在今天《天文学报》的网站上。 哈勃太空望远镜是美国航天局和欧洲空间局合作的一个国际项目,美国航天局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德航天中心负责管理该望远镜,位于马里兰州巴尔的摩的太空望远镜科学研究所(STScI)负责哈勃的科学运作。空间望远镜研究所是美国航天局旗下由位于华盛顿特区的大学天文研究联合组织管理运作的。 作者:Claire Andreoli, Donna Weaver / Ray Villard, David Sing 最后更新:8月2日, 2019 编辑:Rob Garner

哈勃发现不该存在的黑洞

哈勃发现不该存在的黑洞

好像黑洞还不够神秘似的,最近天文学家使用NASA的哈勃太空望远镜发现了一个让人意想不到的黑洞。在距离我们1.3亿光年远的螺旋星系(spiral galaxy)NGC 3147,有一个吸积盘(accretion disk)在绕着中心的超大质量黑洞旋转,然而这个材料盘出乎意料的薄。 谜团在于,根据当前的天文学理论,这个薄盘不应该存在。然而,如此接近黑洞的吸积盘的意外存在为测试爱因斯坦的相对论(theory of relativity)提供了一个独特的机会。广义相对论(general relativity)将重力描述为空间曲率,狭义相对论(special relativity)则描述时空关系。 左图是旋涡星系NGC 3147的哈勃图像,右图是该星系中心超大质量黑洞的概念图。哈勃图像显示了星系的旋臂(spiral arm)、蓝色的年轻恒星、粉红色的星云、和轮廓上的灰尘。实际上,在这个漩涡星系中心潜伏着一个巨大的黑洞,质量约为2.5亿太阳质量。哈勃对黑洞的观测展示了爱因斯坦的两个相对论。在中心周围旋转的红/黄色部分是被黑洞引力捕获的气体所发出的光。绿色网格显示黑洞嵌入其引力场深处,说明了弯曲的空间。引力场是如此强大以至于光都要努力逃出来,这是爱因斯坦广义相对论中描述的一个原理。物质在黑洞周围快速旋转,使得吸积盘向我们运动的那一侧会变亮,而另一侧因为远离地球而变暗。爱因斯坦的狭义相对论预测了这种称为相对论性射束(relativistic beaming)的效应。NGC 3147位于距离我们1.3亿光年外的北拱极星座(northern circumpolar constellation)天龙座(Draco)。 Credits: Hubble Image: NASA, ESA, S. Bianchi (Università degli Studi Roma Tre University), A. Laor (Technion-Israel Institute of Technology), and M. Chiaberge (ESA, STScI, and JHU); illustration: NASA, ESA, and A. Feild and L. Hustak (STScI) “我们从未在可见光下如此清楚地同时看到广义相对论和狭义相对论的作用,”来自欧洲空间局、太空望远镜科学研究所(STScI)和约翰霍普金斯大学(都位于马里兰州巴尔的摩)、哈勃研究的团队成员Marco Chiaberge说道。 该研究的第一作者,罗马第三大学(Università degli Studi Roma Tre,位于意大利罗马)的Stefano Bianchi补充说,“这是一个非常接近黑洞的吸积盘,近到以至于速度和引力的强度开始影响光子。除非我们考虑相对论,否则无法解释这些数据。” 像NGC 3147这种星系,因为没有足够的重力来捕获物质从而定期喂食黑洞,黑洞会“营养不良”。因此,薄薄的一层材料会像甜甜圈一样膨胀,而不是形成薄饼状的盘。这就非常令人费解了:为什么NGC 3147中这个“挨饿”的黑洞会有如此薄的吸积盘,跟其他极其活跃的星系中发现的很像,而这些星系往往都有着正在“狼吞虎咽”的巨大黑洞。 [rml_read_more] 来自以色列理工学院(位于以色列海法)的Ari Laor解释道,“我们以为这是个最好的证据,能确认在一定光度(luminosity)以下,吸积盘不再存在。实际观测的却完全出乎意料。我们发现气体运动的特征,这些现象的唯一解释是,它们是由非常靠近黑洞的物质薄盘产生的。 天文学家最初选择这个星系的目的,是来验证关于低光度活动星系(即包含“节食”的黑洞)的模型。模型预测,当黑洞强大的引力可以束缚大量气体时,会形成吸积盘。这些落入黑洞的物质会发出大量的光,最强大的黑洞会产生称为类星体(quasar)的超亮天体。一旦只有少量材料落入黑洞,吸积盘就会开始分解,变得更暗,结构也会随之改变。 “我们看到的吸积盘是我们原本预计不存在的小型类星体,”Bianchi说,“对于相同类型的吸积盘,发光量应该是它的1000甚至100000倍。显然,对于活动非常微弱的星系,目前的气体动力学模型预测都失败了。” 根据爱因斯坦的相对论,吸积盘深深嵌入黑洞强烈的引力场中,导致来自气盘的光受影响,这个现象使天文学家能够独特地观察黑洞附近的动态过程。 哈勃记录了物质在黑洞周围旋转的速度,超过0.1光速。在这些极限速度下,气体在向地球运动的那一侧会变亮,而在另一侧远离地球时会变暗(relativistic beaming)。哈勃望远镜的观测还表明,气体被牢牢地困在重力井(gravitational well)中,光都在努力爬出来,因此看起来光被拉伸到更红的波长。 研究人员使用哈勃太空望远镜成像光谱仪(STIS)来观察在盘内深处旋转的物质。光谱仪(spectrograph)是一种诊断工具,它将来自物体的光分成多个单独的波长,以非常高的精度确定其速度、温度、和其他特性。天文学家需要STIS清晰的分辨率来分离出来自黑洞区域的微弱光线并阻挡星光的污染。 “如果没有哈勃望远镜,我们就无法得到这个结果,因为黑洞区域的光度很低,”Chiaberge说道,“星系中恒星的光度比核心的任何物体都要亮。如果从地面观察它,我们就会被恒星的亮度完全支配,这会淹没黑洞微弱的光。” 该团队希望能利用哈勃望远镜寻找类似活跃星系中“不太行”的黑洞,更深入研究这些黑洞周围非常紧凑的吸积盘。他们的论文于7月11日发表在《皇家天文学会月刊》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。 参考: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2019/hubble-uncovers-black-hole-that-shouldnt-exist/

哈勃望远镜凝视着银河中的樱花

哈勃望远镜凝视着银河中的樱花

The galaxy NGC 1156 resembles a delicate cherry blossom tree flowering in springtime in this Hubble image. The many bright “blooms” within the galaxy are in fact stellar nurseries — regions where new stars are springing to life. Energetic light emitted by newborn stars in these regions streams outwards and encounters nearby pockets of hydrogen gas, causing the gas to glow with a characteristic pink hue. NGC 1156 is located in the constellation of Aries (the Ram). It is classified as a dwarf irregular galaxy, meaning that it lacks a clear spiral or rounded shape, as other galaxies have, and is on the smaller side, albeit with a relatively large central region that is more densely packed with stars. Some pockets of gas within NGC…

M83:千红宝石星系

M83:千红宝石星系

2019 June 29 M83:千红宝石星系 影像提供: Subaru Telescope (NAOJ), Hubble Space Telescope, European Southern Observatory – 图像处理与版权: Robert Gendler 说明: 庞大、明亮而且美丽的螺旋星系M83,位在长蛇座的最南端,离我们只有1千2百万光年远。 因为拥有镶嵌着黝黑尘埃带和蓝色星团的壮丽螺旋臂,此星系有南风车星系的令名。此外,就如在上面这幅耀眼的彩色组合影像所示,散布在巨大螺旋臂上的红色恒星形成区,也让它博得千红宝石星系的称号。宽约40,000光年的M83,是它所在星系团的大型成员之一,其他的成员还包括活跃星系半人马座A。 M83的核心在X射线波段非常明亮,并且拥有恒星形成爆留下来的大量中子星和黑洞。这幅清晰的组合彩色影像,还记录了带星芒的前景银河系恒星与遥远的背景星系。 组成这幅影像的数据,来自斯巴鲁望远镜、欧洲南方天文台的广角相机、与哈伯望远镜资料库。 M83: The Thousand-Ruby Galaxx Image Credit: Subaru Telescope (NAOJ), Hubble Space Telescope, European Southern Observatory – Processing & Copyright: Robert Gendler Explanation: Big, bright, and beautiful, spiral galaxy M83 lies a mere twelve million light-years away, near the southeastern tip of the very long constellation Hydra. Prominent spiral arms traced by dark dust lanes and blue star clusters lend this galaxy its popular name, The Southern Pinwheel. But reddish star forming regions that dot the sweeping arms highlighted in this sparkling color composite also suggest another nickname, The Thousand-Ruby Galaxy. About 40,000 light-years across, M83 is a member of a group of…

哈伯望远镜的船底座大星云全景图

哈伯望远镜的船底座大星云全景图

2019 June 23 哈勃望远镜的船底座大星云全景图 影像提供:NASA,ESA,N。Smith(美国加州大学伯克利分校)等人和The Hubble Heritage Team(STScI / AURA) 说明:极端活跃的恒星会如何影响周围的环境呢?为解谜提供助力,天文学家针对船底座大星云,这个地球夜空最大的恒星形成区之一的中心,制作了一幅组合了48张照片的高解析彩色全景图。这幅摄于2007年的主题影像,是截自目前为止最细致的船底座大星云影像。编录号为NGC 3372的船底座大星云,拥有数量众多的丝状炽热气体,潭状的低温气体,结状的黝黑云球,以及柱状的致密星际尘埃物质。位于影像中左方的钥孔星云,内部有数颗现有最大质量的恒星。这些庞大且极端活跃的恒星,极可能是诞生于黝黑云球内,并用它们高能的星光,外泛的恒星风,与及最后生命终结时以超新星爆炸的方式改变星云的外观。肉眼即可见的船底座大星云,位在南天的船底座之内,整体的大小有450光年,距离我们则约有8500光年远。 Carina Nebula Panorama from Hubble Image Credit: NASA, ESA, N. Smith (U. California, Berkeley) et al., and The Hubble Heritage Team (STScI/AURA) Explanation: How do violent stars affect their surroundings? To help find out, astronomers created a 48-frame high-resolution, controlled-color panorama of the center of the Carina Nebula, one of the largest star forming regions on the night sky. The featured image, taken in 2007, was the most detailed image of the Carina Nebula yet taken. Cataloged as NGC 3372, the Carina Nebula is home to streams of hot gas, pools of cool gas, knots of dark globules, and pillars of dense dusty interstellar matter. The Keyhole Nebula, visible left of center, houses…

新哈勃望远镜迷上了成熟星系

新哈勃望远镜迷上了成熟星系

这张引人注目的照片是由NASA/ESA哈勃太空望远镜的广域相机3 (WFC3)拍摄的,这是2009年安装在哈勃太空望远镜上的一个功能强大的仪器。WFC3为哈勃太空望远镜拍摄了许多许多最令人惊叹和极具标志性的照片。 如图所示,NGC 7773是一个棒旋星系的美丽例子。一个发光的棒状结构显著地穿过星系明亮的核心,延伸到NGC 7773的横扫而过的类似风车的螺旋臂的内部边界。天文学家认为,这些棒状结构出现在星系生命周期的后期,因为恒星形成物质向星系中心移动——较年轻的螺旋不像较老的螺旋那样经常具有棒状结构,这表明棒状结构是星系成熟的标志。它们也被认为是恒星的摇篮,因为它们闪耀着明亮的光芒,意味着有大量年轻的恒星。 我们的星系,银河系,被认为是像NGC 7773一样的棒旋星系。通过研究像NGC 7773这样遍及整个宇宙的星系样本,研究人员希望更多地了解塑造——并继续塑造——宇宙家园的过程。 文字来源: ESA (European Space Agency) 图像来源: ESA/Hubble & NASA, J. Walsh This striking image was taken by the NASA/ESA Hubble Space Telescope’s Wide Field Camera 3 (WFC3), a powerful instrument installed on the telescope in 2009. WFC3 is responsible for many of Hubble’s most breathtaking and iconic photographs. Shown here, NGC 7773 is a beautiful example of a barred spiral galaxy. A luminous bar-shaped structure cuts prominently through the galaxy’s bright core, extending to the inner boundary of NGC 7773’s sweeping, pinwheel-like spiral arms. Astronomers think that these bar structures emerge later in the lifetime of a galaxy, as star-forming material makes its way towards the galactic center — younger spirals do not feature barred structures as…

哈勃望远镜拍摄到一个星系逆势而动

哈勃望远镜拍摄到一个星系逆势而动

这个发光的天体是星系NGC 4621,更广为人知的名字是Messier 59。正如后一个名字所示,这个星系被列在18世纪法国彗星猎人查尔斯·梅西耶编撰的著名的深空天体目录中。然而,德国天文学家约翰·戈特弗里德·克勒(Johann Gottfried Koehler)在梅西耶(Messier)于1779年将这颗星系加入他的收藏前几天发现了这颗星系。 现代观测表明,Messier 59是一个椭圆星系,是与螺旋星系和不规则星系并列的三大类星系之一。椭圆星系往往是这三个星系中进化得最快的,充满了古老的红色恒星,几乎没有或几乎没有新恒星的形成。然而,Messier 59在某种程度上与这一趋势背道而驰;该星系确实显示出恒星形成的迹象,一些新生恒星位于靠近核心的圆盘内。 Messier 59位于室女座(处女座)内2000多个室女座星系团中,距离我们大约5000万光年。这张照片是由美国宇航局/欧洲航天局哈勃太空望远镜的高级巡天照相机拍摄的。 Messier 59出现在哈勃的Messier目录中,其中包括一些可以从地球北半球观测到的最迷人的天体。在以下网址查看更多NASA处理的图像和其他Messier天体:https://www.nasa.gov/content/goddard/hubble-s-messier-catalog 文字来源:ESA (欧洲航天局) 图像来源:Image credit: ESA/Hubble & NASA, P. Cote This luminous orb is the galaxy NGC 4621, better known as Messier 59. As this latter moniker indicates, the galaxy is listed in the famous catalog of deep-sky objects compiled by French comet-hunter Charles Messier in the 18th century. However, German astronomer Johann Gottfried Koehler is credited with discovering the galaxy just days before Messier added it to his collection in 1779. Modern observations show that Messier 59 is an elliptical galaxy, one of the three main kinds of galaxies along with spirals and irregulars. Ellipticals tend to be the most evolved of the trio, full of old, red stars and exhibiting little or…

穿越太阳系,来一场惊心动魄的风暴之旅

穿越太阳系,来一场惊心动魄的风暴之旅

我们的地球是一个相当活跃的星球,充满着激烈的气候活动,从短时的疾雷迅电,到风驰电掣的狂暴飓风,气势上无不惊天动地,带来的后果也经常是毁灭性的。其实除了地球之外,其它的行星上空也会产生积雨云(storm cloud)、划破天际的电光火石,甚至是倾盆大雨。下面,不如让我们来一次星际风暴的探索之旅,去别的星球上看看奇绝的巨型风暴。 1. 水星(Mercury):沐浴在微流星雨和磁性“龙卷风”中的清晨 水星上某些大型陨石坑的内部相当平滑,就像月球上充斥着熔岩的火山一样。 版权:美国航空航天局(NASA),约翰•霍普金斯大学(Johns Hopkins University)应用物理实验室(Applied Physics Laboratory),华盛顿卡内基研究所(Carnegie Institution of Washington,CIW) 用浪漫的微流星雨(micrometeoroid shower)来开启美好的一天,是一种怎样的体验?水星,焦金流石般炽热,是距离太阳最近的行星,白天的气温甚至超过了800华氏度(约430摄氏度);较小的引力(只有地球引力的38%)让水星难以留住围绕它的行星大气,这让水星的“保温性”很差,也就是白天焦灼似火,夜里严寒胜冰。 稀薄到几乎没有的大气还意味着水星上不会产生剧烈的风暴,但这不代表就不会有其他奇怪的“天气”模式:水星会遭遇微流星体(micrometeoroid)或微小尘埃的轰击,时间则通常在早上。 除此之外,水星上还有一种诡异的磁性“龙卷风”,也就是扭曲缠绕在一起的磁场束,这些磁性“龙卷风”将水星的磁场连接到了外太空。在2008年10月6日,美国航天航空局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)的信使号(Mercury Surface Space Environment Geochemistry and Ranging,MESSENGER)水星探测器第二次飞掠水星之时,就遇上了这种磁性“龙卷风”。 [rml_read_more] 2. 金星(Venus):与地球最相似的“双胞胎”是一团炙热的乱麻 运用强大的高分辨率雷达,NASA的麦哲伦号金星探测器(Magellan spacecraft)对金星的永久云层进行了观测,绘制出了金星的全球地形图。 版权:NASA,SSV,MIPL,麦哲伦号团队 金星总是被称为地球的双胞胎,因为这两颗星球有着相似的大小和结构。但是在我们的太阳系中,金星却是温度最高的那颗行星,被令人窒息的硫酸云层和支离破碎的大气包围,处于900华氏度(约480摄氏度)水深火热的炙烤之中。 再加上闪电的频发(甚至可能比地球上还要频繁),“金星可不是一个非常好的度假之选,这一点毫无疑问。” 克里斯托弗•罗素(Christopher Russell)说道。欧洲空间局(European Space Agency,ESA)的金星快车(Venus Express)任务的研究团队发现了金星上的闪电,罗素则是团队中一名受NASA资助的科学家。 当你抬头仰望星空时,夜空中的金星是一颗略显淡黄的明亮星体,这是由它的表面云层决定的。今年早些时候,基于围绕金星运行的破晓号(Akatsuki)探测器的探测结果,日本的研究人员在金星的云层中发现了一个巨大的带状结构, 3. 地球(Earth):风暴频繁,危险常在 2018年10月,大型飓风“迈克尔”登陆佛罗里达州,成为21世纪登陆美国的最强飓风。 版权:NASA,美国国家海洋和气候管理局(National Oceanic and Atmosphere Administration,NOAA) 地球上的风暴多种多样,包括雷暴(thunderstorm)、暴风雪(blizzard)和龙卷风(tornado)。龙卷风的风速可以超过300英里每小时(约480千米每小时),所到之处常常拔树撼山,给建筑和车辆带来毁灭性的损害。 但是对比飓风(hurricane)的大小规模和破坏力,其他的风暴都会相形见绌。飓风通常也被称作台风(typhoon)或旋风(cyclone),可以持续数天之久,风力高达12级以上,波及范围可达675英里(约1100千米),摧毁的区域从沿海地区一直延伸到远离海洋的内陆。 最近的飓风之中,最强飓风非“迈克尔” (Michael)莫属。飓风“迈克尔”于2018年10月10日强势登陆美国佛罗里达州墨西哥海滩,当时的风速高达160英里每小时(约257千米每小时)。“迈克尔”是有史以来仅有的第四次登陆美国的五级飓风(Category 5),根据飓风的风力分类,五级飓风为顶级强度的飓风。 4. 火星(Mars):沙尘暴围困的世界 全球性沙尘暴:2001年拍摄的两幅图像,分别显示了被全球性沙尘暴席卷前后的火星。 版权:NASA,JPL-Caltech,MSSS 因为那些遮天蔽日的沙尘暴,有些甚至能围困住整个行星,火星变得声名狼藉。2018年的时候,一场全球性的沙尘暴罩住了NASA创下纪录的机遇号(Opportunity)火星车,让机遇号15年的火星任务不得不遗憾地走到终点。 火星的大气也非常稀薄,绝大部分都是二氧化碳,空气中还充斥着尘埃,在人类眼里,这样的大气会让天空看起来呈现出一片雾蒙蒙的红色或焦糖色。 这些尘埃也会成为未来火星任务的绊脚石,给探测器的电子系统和机械系统带来负面影响,如果人类在不久的未来登陆火星,尘埃对宇航员的健康来说也是一种不小的威胁,尽管真实的火星沙尘暴不会像2015年的电影《火星救援》(The Martian)里给宇航员马克•沃特尼(Mark Watney,由美国演员马特•达蒙(Matt Damon)扮演)带来那样强烈的影响。 除了地球,火星也是唯一一颗拥有气象站的星球,没错,NASA的洞察号(Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport,InSight)着陆器能监测火星的温度、风速和大气压,从2019年2月19日起,便每天发布火星赤道附近埃律西昂平原(Elysium Planitia)的天气报告。 5. 木星(Jupiter):一个逐渐缩小的斑块 这张朱诺相机(JunoCam,朱诺号所搭载高分辨率光学相机)的视图中,研究人员利用风暴气旋模型对木星大红斑附近的风暴进行了动态模拟。所应用的风暴模型被称为速度场,模型建立在NASA旅行者号(Voyager)航天器以及地球上望远镜所收集的数据基础上。 版权:NASA,JPL-Caltech,SwRI,MSSS,杰拉尔德•艾希施塔特(Gerald Eichstadt),贾斯汀•考沃特(Justin Cowart) 木星大红斑(Great Red Spot,GRS):太阳系中最著名的风暴之一。在繁盛之时,它至少猖獗了300年,但到现在也已经萎缩了一个半世纪之久,没有人知道,这块地标式的大红斑会在什么时候不再可见,但它最终大抵还是会消失。 NASA的朱诺号(Juno)木星探测器为科学家们带去了这个著名风暴的新见解。“朱诺号的数据表明,这个太阳系中最著名的风暴几乎有一个半地球直径那么宽,风暴的根部向下穿透木星大气的深度大约为200英里(约300千米)。” 朱诺号的首席研究员斯科特•博尔顿(Scott Bolton)说。 20世纪的时候,三个较小的椭圆形风暴合并形成了“小红斑”(Little Red Spot),大约有它的大红斑表亲一半那么大,如果没有坚固的物质表面降低风暴的速度,木星上的这些“斑”可以肆虐很多年。 6. 土星(Saturn):风暴追逐者的天堂 这一系列图片由NASA卡西尼号探测器所拍摄,显示了自1990年以来土星上发生的最大风暴的发展过程。这些真彩色(true-color)以及复合近真彩色(near-true-color)的视图纪录了从2010年到2011年中期的风暴发展“连续剧”,展示了风暴的头部是如何迅速变大而最终又被尾部吞没的。 版权:NASA,JPL-Caltech,空间科学研究所(Space Science Institute) 土星具有太阳系中最特别的大气特征之一:位于北极的六边形云图。 这里的六边形实际上是一个六面喷射流,风速高达200英里每小时(约322千米每小时),每一个面都比地球稍微宽一点,所以可以在这个六边形里塞上好几个地球。 在六边形的中间,有一个看起来像宇宙肚脐般的东西,但它实际上是一个看起来像飓风一样的巨大漩涡。 如果你是一个酷爱追寻风暴的人,那你将会在土星上度过一个收获满满的快乐日。由于探测器在土星的南半球上一部分区域观察到了频繁的风暴活动,NASA卡西尼号(Cassini)任务的科学家将其称为“风暴联盟”(Storm Alley)。风暴持续的时间可能会长达数年之久,因此不必急于追逐它们。至少有那么一场风暴,它在追逐着它自己:在2010年和2011年,科学家目睹了一场风暴,它围绕着土星呼啸而过,直到它最后撞向了自己的尾部,溅出翻腾的“风暴之花”。 7. 土卫六(Titan):甲烷雨和沙尘暴共存 这张近红外、彩色马赛克图片来自NASA的卡西尼号探测器,展示了土卫六(又被称作泰坦星)北极海面上的粼粼波光。 版权:NASA,JPL-Caltech,亚利桑那大学(University of Arizona),爱达荷大学(University of Idaho) 在我们的太阳系中,地球并不是唯一一个表面覆盖了液体的世界。在土星的卫星土卫六上,同样存在着河流、湖泊和大海。土卫六是唯一一个除了地球之外,拥有类似地球水循环的液体循环的世界:雨水从云层中飘落,流过卫星表面,进入湖泊和海洋之中,然后再蒸发回到空中。但是在土卫六上,雨水、河流和海洋的液体成分并不是水,而是甲烷。 来自卡西尼号探测器的数据还揭示了土卫六赤道地区的巨大沙尘暴,使土卫六成为除地球和火星外的第三个发现了沙尘暴的太阳系星体。 8. 天王星(Uranus):一处极地风暴,以及……臭鸡蛋味? NASA的哈伯空间望远镜每年都会对太阳系的外围行星进行常规天气监测,而在此期间,它在海王星(右图)上发现了一个新的神秘而黑暗的风暴,除此之外,还对天王星北极地区周围一个持续了很长时间的风暴进行了全新的观察(左图)。 版权:NASA,ESA,A. Simon(NASA戈达德航天中心)、M.H. Wong和A. Hsu(加州大学伯克利分校) 长期以来,天王星都是那个被嘲笑的对象,而最新的一些研究可能会让它的处境变得更尴尬。 在天王星这颗冰巨星(ice giant planet)的上空,飘着一些云,科学家们正试图解决一个与之相关的难题:这些云是由什么组成的?当旅行者2号(Voyager 2)在1986年飞掠天王星时,它发现了一些云的踪迹。(这些云的存在部分是由于包围着天王星的浓雾,还有部分是由于旅行者号的相机设计,旅行者2号配备的相机并不能很好地透过阴霾用红外线进行拍摄。)但是在2018年,NASA的哈勃空间望远镜(Hubble Space Telescope,HST)拍下的一幅图像显示了横跨天王星北极的一处巨大而明亮的风暴云盖。 同样在2018年,利用夏威夷莫纳克亚天文台(Mauna…