新的太阳任务，以帮助NASA更好地了解地日环境

新的太阳任务，以帮助NASA更好地了解地日环境

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太阳发出中等水平的太阳耀斑，并于美国东部时间2015年10月1日晚上8点13分达到顶峰，美国国家航空航天局（NASA）的太阳动力学天文台（SDO）捕捉到了这一事件的图像。 来源：NASA/SDO NASA已选定两项科学任务：多缝隙太阳探测器（MUSE）任务和HelioSwarm任务，以帮助进一步提高人类对太阳活动、日地关系以及不断变化的空间环境的理解。这两项任务有助于加深人类对宇宙的理解，并提供关键信息以帮助保护宇航员、卫星和通信信号，例如全球定位系统（GPS）。 NASA总部负责科学事务的副局长托马斯·祖尔布钦（Thomas Zurbuchen）表示 ：“MUSE任务和HelioSwarm任务将为太阳大气和空间天气提供更为深入的新见解。这两项任务不仅扩展了NASA其他太阳物理学任务的科学内容，还为了解太阳奥秘提供了独特视角和创新方法。” MUSE任务 MUSE任务将帮助科学家了解日冕加热和太阳耀斑喷发驱动机制等空间天气事件的基础问题。该任务将通过多缝隙太阳探测器（Multi-slit Solar Explorer, 简称MUSE）来观察太阳的极端紫外线辐射，并获得有史以来分辨率最高的太阳过渡区和日冕的图像，从而更深入地了解太阳大气的物理性质。 该任务还将提供来自太阳物理学研究的补充性观测数据，如极紫外光谱望远镜（Extreme UltraViolet Spectroscopic Telescope）和地面观测站等。 NASA总部太阳物理学部主任尼古拉·福克斯（Nicola Fox）表示 ：“MUSE任务将助力填补与日地关系相关的关键知识鸿沟。它将为空间天气提供更多见解，并对太阳物理学任务组中的一系列其他任务进行补充。” MUSE任务的首要目标是研究日冕加热和不稳定的原因，如耀斑和日冕物质抛射，并深入了解日冕的基本等离子体特性。探测器将在聚焦于太阳上太阳活动活跃的一片广阔区域的视场中拍摄太阳耀斑带演变的高分辨率图像。 MUSE任务的首席研究员是来自位于加州帕洛阿尔托的洛克希德-马丁先进技术中心（LMATC）的巴特·德庞蒂奥（Bart DePontieu）。这项任务的预算为1.92亿美元。LMATC负责管理该任务。 HelioSwarm任务 HelioSwarm任务是一个由九个航天器组成的航天器集群，将首次对磁场波动和被称作太阳风湍流的太阳风活动进行多尺度的空间测量。太阳最外层的大气层，即日球层，涵盖太阳系中的一片广阔区域。太阳风在日球层中传播，它们与行星磁层的相互作用以及日冕物质抛射等干扰活动会对太阳风的的湍流造成影响。 研究大面积区域的太阳风湍流需要从空间的不同点位同时对等离子体进行多点测量。HelioSwarm任务由一个中心航天器和八个共轨小卫星组成，这些卫星彼此之间以及和中心航天器之间都有一定距离。中心航天器将与每个小卫星保持无线电通信。卫星群和地球之间的所有无线电通信将通过中心航天器以及NASA深空网络进行。 NASA总部太阳物理学部副主任佩格·卢斯（Peg Luce）表示：“HelioSwarm任务的小卫星作为一个航天器集群共同运行的技术创新为研究太阳风湍流及其演化提供了独一无二的能力。” HelioSwarm任务的首席研究员是来自新罕布什尔大学的哈兰·斯彭斯（Harlan Spence）。该任务的预算为2.5亿美元。NASA艾姆斯研究中心（Ames Research Center）负责管理该任务。 太阳物理学探索者计划（Heliophysics Explorers Program）为上述两项任务提供资金并进行项目监督，NASA戈达德太空飞行中心的探索者计划办公室负责项目管理。 有关太阳物理学任务的更多信息，请访问： https://www.nasa.gov/sunearth 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/new-sun-missions-to-help-nasa-better-understand-earth-sun-environment

帕克太阳探测器确认在可见光下拍摄到金星表面的第一张图像

帕克太阳探测器确认在可见光下拍摄到金星表面的第一张图像

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NASA的帕克太阳探测器首次从太空拍摄了金星表面的可见光图像。 金星的表面被厚厚的云层笼罩，通常看不见。但在最近两次飞越金星时，帕克使用其广角成像仪或 WISPR，以可见光谱的波长（人眼可以看到的光的类型）对整个夜面进行成像，并延伸到近红外波段。 这些图像结合成一段视频，揭示了从金星表面发出的微弱辉光，显示了大陆地区、平原和高原等独特特征。在这颗行星周围的大气中也可以看到一个由氧气组成的发光光晕。 “我们对帕克太阳探测器迄今为止提供的科学见解感到兴奋。”NASA总部太阳物理部门主任尼古拉·福克斯说。“帕克的表现继续超出我们的预期，我们很高兴在我们的重力辅助机动过程中获得的这些新观测结果能够以意想不到的方式帮助推进金星研究。” 这颗行星通常被称为地球的孪生兄弟，它的这些图像可以帮助科学家更多地了解金星的表面地质情况，那里可能存在什么矿物质，以及这颗行星的演化。考虑到行星之间的相似性，这些信息可以帮助科学家理解为什么金星变得不适宜居住，而地球变成了绿洲。 “金星是天空中第三亮的天体，但直到最近，我们还没有太多关于金星表面的信息，因为我们的视线被厚厚的大气层挡住了。”这项新研究的主要作者、华盛顿海军研究实验室的物理学家布莱恩·伍德说。“现在，我们终于第一次从太空中看到了金星可见光波段的表面。” NASA的帕克太阳探测器已经从太空拍摄了金星表面的第一张可见光图像。 影像来源：NASA’s Goddard Space Flight Center/Joy Ng 意想不到的能力 2020年7月，帕克第三次飞越金星时拍摄了第一张WISPR金星图像，航天器利用这一飞越使其轨道更接近太阳。WISPR的设计目的是观察太阳大气和风中的微弱特征，一些科学家认为，他们可能可以使用WISPR来拍摄帕克飞越金星时遮住金星的云层顶部。 “我们的目的是测量云层的速度。”WISPR项目科学家安杰洛斯·沃利达斯说，他是这篇新论文的合著者，也是约翰霍普金斯大学应用物理实验室的研究员。 但WISPR不仅能看到云层，还能看到金星表面。这些照片如此惊人，以至于科学家们在2021年2月第四次飞越时再次打开了摄像机。在2021年的飞越期间，航天器的轨道和金星完美地排列在一起，WISPR可以完整地拍摄金星的背面。 伍德说：“这些图片和视频让我震惊。” 当帕克太阳探测器第四次飞越金星时，它的WISPR仪器捕捉到了这些图像，并将其串成视频，显示了金星的夜面。 影像来源：NASA/APL/NRL 云层阻挡了大部分来自金星表面的可见光，但波长最长的可见光（接近红外波长）却能穿透云层。在白天，这种红光在金星云层顶部反射的明亮阳光中消失了，但在黑夜中，WISPR相机能够拍摄到这种由表面散发出的的热量引起的微弱光芒的令人难以置信的图像。 “金星的表面，即使在夜间，也大约是 860度，”伍德说。“它的温度如此之高，以至于金星的岩石表面明显在发光，就像一块从锻炉拉出来的铁。” 当帕克飞越金星时，WISPR接收到从470纳米到800纳米的波长范围。其中一些光是近红外光（我们看不到的波长，但可以感知为热），还有一些在可见光范围内，波长介于380纳米到750纳米之间。 金星的新光芒 1975年，金星9号着陆器在金星着陆后首次发回了金星表面诱人的一瞥。从那以后，雷达和红外仪器进一步揭示了金星的表面，这些仪器可以通过人眼看不见的光的波长透过厚厚的云层进行窥视。NASA的麦哲伦任务在20世纪90年代使用雷达绘制了第一张地图，JAXA的赤月号航天器在2016年到达金星轨道后收集了红外图像。帕克的新图像进一步证实了这些发现，将观测范围扩大到我们所能看到的边缘的红色波长。 WISPR图像显示了金星表面的特征，如大陆区域阿佛洛狄特地、特拉斯地区高原和艾诺平原。由于高海拔地区比低海拔地区要冷85华氏度左右，它们在明亮的低地中以黑色斑块的形式出现。这些特征也可以在以前的雷达图像中看到，比如麦哲伦拍摄的那些。 在WISPR图像（上）中看到的表面特征与在麦哲伦任务（下）中看到的特征相匹配。 影像来源：NASA/APL/NRL（上）, Magellan Team/JPL/USGS（下） 除了观察表面特征，新的WISPR图像将帮助科学家更好地了解金星的地质和矿物构成。加热时，材料会发出独特波长的光。通过将新图像与以前的图像相结合，科学家们现在有了更广泛的波长范围来研究，这可以帮助确定金星表面有哪些矿物质。这种技术以前曾被用于研究月球表面。未来的任务将继续扩大这一波长范围，这将有助于我们对宜居行星的了解。 这些信息也可以帮助科学家了解地球的演化。虽然金星、地球和火星都是在同一时期形成的，但它们今天却大不相同。火星上的大气层只是地球大气层的一小部分，而金星的大气层要厚得多。科学家们怀疑火山活动在金星稠密的大气形成过程中起到了一定作用，，但需要更多的数据来了解其原因。新的WISPR图像可能为火山如何影响金星大气层提供线索。 除了表面发光，新图像还显示，在金星边缘有一个明亮的环，这是由氧原子在大气中发出的光造成的。这种光被称为气辉，它也存在于地球的大气层中，从太空中可以看到，有时晚上从地面上也可以看到。 飞越科学 虽然帕克太阳探测器的主要目标是太阳科学，但金星的飞越提供了令人兴奋的额外数据的机会，这是该任务发射时所没有预料到的。 WISPR还拍摄了金星轨道尘埃环的图像（金星绕太阳轨道上散布着微观粒子的环形环形轨道），FIELDS仪器对金星大气中的无线电波进行了直接测量，帮助科学家了解在太阳活动的11年周期中上层大气是如何变化的。 2021年12月，研究人员发表了关于发现彗星状尾部等离子体的新发现，这一现象被称为“尾部射线”。新的研究结果显示，这条粒子尾巴从金星大气层向外延伸了近5000英里。这条尾巴可能是金星的水如何从这颗行星逃逸出来的，造成了它目前的干燥和不适宜居住的环境。 虽然接下来两次飞越可能无法让帕克拍摄到金星的夜景，但科学家们将继续使用帕克的其他仪器来研究金星的太空环境。2024年11月，该航天器将有最后一次机会在其第七次也是最后一次飞越金星表面时拍摄照片。 金星研究的未来 帕克太阳探测器由位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯应用物理实验室建造和运营，它并不是第一个收集飞越金星的额外数据的任务，但它最近的成功激励了其他任务在经过金星时打开他们的仪器。除了帕克之外，欧洲航天局的贝皮科伦坡任务以及欧洲航天局和NASA的太阳轨道飞行器任务已经决定在未来几年的飞越期间收集数据。 随着NASA的DAVINCI和VERITAS任务以及ESA的EnVision任务，更多的航天器将在本十年末飞往金星。这些任务将有助于对金星的大气层进行成像和采样，并用红外波长以更高的分辨率重新绘制金星表面。这些信息将有助于科学家确定金星表面的矿物组成，并更好地了解金星的地质历史。 “通过研究金星的表面和大气层，我们希望即将到来的任务将有助于科学家了解金星的演变，以及是什么导致金星今天不适合居住。”NASA总部行星科学部主任洛里·格莱茨说。“虽然DAVINCI和VERITAS都将主要使用近红外成像，但帕克的结果显示了对广泛波长进行成像的价值。” 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/sun/parker-solar-probe-captures-its-first-images-of-venus-surface-in-visible-light-confirmed

哈勃观测到宇宙间的相互作用

哈勃观测到宇宙间的相互作用

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This image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope feels incredibly three-dimensional for a piece of deep-space imagery. The image shows Arp 282, an interacting galaxy pair composed of the Seyfert galaxy NGC 169 (bottom) and the galaxy IC 1559 (top). Interestingly, both galaxies have monumentally energetic cores known as active galactic nuclei (AGN), although that is difficult to tell from this image, which is fortunate. If the image revealed the full emission of both AGNs, their brilliance would obscure the beautifully detailed tidal interactions we see in this image. Tidal forces occur when an object’s gravity causes another object to distort or stretch. The direction of tidal forces is away from the lower-mass object and toward the higher mass object. When two galaxies tidally interact,…

NASA的飞机飞入暴风雪中研究降雪情况

NASA的飞机飞入暴风雪中研究降雪情况

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科学家们反复检查天气预报，为飞机的飞行做准备，并在最后一刻检查科学仪器。一场巨大的冬季风暴即将来临，但这正是这些追逐风暴的科学家们所希望的。 该团队正在NASA的两架飞机上追踪美国中西部和东部的风暴，这两架飞机配备了科学仪器，以帮助了解冬季风暴形成和发展的内部机制。该团队正在驾驶两架飞机调查冬季风暴，一架在风暴上方，一架在云层内。每个都配备了一套科学仪器，用于收集有关雪粒及其形成条件的数据。这些实验是NASA第二次部署大西洋海岸威胁风暴（IMPACTS）微物理和降水调查任务的一部分，该任务于1月开始，计划于2月底结束。 这些数据将帮助团队将雪粒及其环境的特性与大尺度过程联系起来，比如云层结构和降水模式，这些过程可以通过飞机和卫星上的遥感仪器看到。最终，IMPACTS团队对暴风雪的了解将改善气象模型，提高我们使用卫星数据预测降雪量和降雪地点的能力。 观测各种风暴 西雅图华盛顿大学的大气科学家、IMPACTS的首席研究员林恩·麦克默迪说，风暴通常会形成被称为雪带的狭窄结构。IMPACTS的主要目标之一是了解这些结构是如何形成的，为什么有些风暴没有雪带，以及如何使用雪带来预测降雪。为了做到这一点，该团队希望在为期三年的IMPACTS任务中对各种各样的风暴进行采样。 在2020年IMPACTS任务期间，该团队对中西部和东海岸的各种风暴进行了采样，包括较暖的暴雨和强冷锋和对流的风暴。但麦克默迪说，该团队没有看到东北风暴，这是一场具有强大低压系统的风暴，它沿着新英格兰海岸向上移动，将来自大西洋的湿气与来自加拿大的冷空气混合在一起。 位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心负责IMPACTS的副首席调查人员约翰·约克斯说：“东北风暴来到东海岸，可以带来几英尺厚的降雪，从而导致城市被迫关闭。”能够更好地预测这些风暴将带来降雪的地点和程度，可以帮助城市更好地为冬季的恶劣天气做好准备。 2022年1月4日，NASA的Terra卫星上的MODIS仪器拍摄到美国中大西洋地区一场大风暴带来的潮湿大雪后的降雪图像。一些地区的积雪超过14英寸，导致企业、学校和州际高速公路关闭。 影像来源：NASA 云层上下及云层里 NASA及其合作伙伴拥有多颗测量太空降水的卫星，例如每三小时观测一次世界大部分地区的降雨和降雪的全球降水测量任务。“但卫星无法告诉我们很多关于这些粒子——真正的雪花——以及它们在云层中形成的位置。”戈达德IMPACTS副首席研究员之一格里·海姆斯菲尔德说。IMPACTS已经用尽了由戈达德管理的位于弗吉尼亚州沃洛普斯飞行设施的设备。 取而代之的是，IMPACTS正在驾驶两架配备了科学仪器的飞机。NASA阿姆斯特朗飞行研究中心的ER-2是一架高空喷气式飞机，从北卡罗来纳州费耶特维尔附近的波普陆军机场起飞，将在大约65,000英尺的高空飞行，从云层上方获得自上而下的视野。ER-2上的仪器与卫星上的仪器类似，但具有更高的空间分辨率、额外的测量能力和更频繁的采样。地面科学家也在使用地面雷达从下方测量云的特性。 NASA配备了一套科学仪器的ER-2型高空喷气式飞机起飞。 影像来源：NASA阿姆斯特朗飞行研究中心 约克斯说：“像IMPACTS这样的任务确实可以用更高分辨率、更高精度的飞机测量来补充这些航天器测量，更频繁地对事件进行采样，并提供多普勒测量等附加参数。” 另一架飞机是P-3猎户座战机，其飞行高度高达26000英尺。悬挂在P-3机翼上的探测器测量降水颗粒的大小、形状和分布。在不同的高度飞行P-3可以让团队测量整个云层中的雪粒，以及它们形成的温度、水气和其他条件。 P-3还向海洋上空投放了一种名为下投式探空仪的小型仪器。这些仪器的工作原理与气象气球的工作原理类似，可以在它们降落时测量大气中的温度、风和湿度。当风暴从几个根据团队正在研究的风暴移动的地点上方掠过时，该团队还每隔几个小时发射一次气象气球。下投式探空仪和气象气球收集的数据提供有关风暴之前、期间和之后的大气状况的信息。 海姆斯菲尔德说：“暴风雪是非常复杂的风暴，我们需要每一项数据——模型、飞机仪器、气象探测——来真正弄清楚这些风暴中发生了什么。” 多年IMPACTS任务是30年来对美国东部暴风雪的首次全面研究。该科学团队包括来自NASA、全国多所大学、国家大气研究中心和NOAA的研究人员，其中包括国家气象局的合作伙伴。 如欲了解有关该任务的更多信息，请访问：https://espo.nasa.gov/impacts/content/IMPACTS 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/esnt/2022/nasa-planes-fly-into-snowstorms-to-study-snowfall

哈勃望远镜看到了一张星帆

哈勃望远镜看到了一张星帆

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The spiral arms of the galaxy NGC 3318 are lazily draped across this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope. This spiral galaxy lies in the constellation Vela and is roughly 115 million light-years away from Earth. Vela was originally part of a far larger constellation, known as Argo Navis after the fabled ship Argo from Greek mythology, but this unwieldy constellation proved to be impractically large. Argo Navis was split into three separate parts called Carina, Puppis, and Vela – each named after part of the Argo. As befits a galaxy in a nautically inspired constellation, the outer edges of NGC 3318 almost resemble a ship’s sails billowing in a gentle breeze. NGC 3318星系的旋臂懒洋洋地垂在这张来自NASA/ESA哈勃太空望远镜的图像上。这个旋涡星系位于船帆座，距离地球约1.15亿光年。船帆座原本是一个大得多的星座的一部分，以希腊神话中传说中的阿尔戈号为名，被称为阿尔戈·纳维斯星座，但这个笨拙的星座被证明是不切实际的大。阿尔戈·纳维斯星座被分割成三个独立的部分，分别是船底座、船尾座和船帆座，每个部分都是以阿尔戈号的一部分命名。NGC 3318的外边缘就像是在微风中飘动的船帆，这与一个以航海为灵感的星座中的星系非常相称。 Text credit: European Space Agency (ESA) Image credit: ESA/Hubble…

好奇号火星车测量火星上有趣的碳特征

好奇号火星车测量火星上有趣的碳特征

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NASA的好奇号火星车在2021年3月19日日落后拍摄到这些云，这是火星探测器任务的第三千零六十三火星日。该图像由21个单独的图像拼接在一起，并进行颜色校正，以使场景看起来就像人眼看到的一样。 影像来源：NASA/Caltech-JPL/MSSS 在分析了NASA好奇号火星车从火星表面采集的粉状岩石样本后，科学家今天宣布，其中几个样本富含一种碳，这种碳在地球上与生物过程有关。 尽管这一发现很有趣，但它并不一定指向火星上的古代生命，因为科学家们尚未发现确凿的支持证据，证明火星上存在古代或现代生物，例如古代细菌产生的沉积岩层，或复杂有机物的多样性生命形成的分子。 “我们在火星上发现的东西非常有趣，但我们真的需要更多的证据来证明我们已经发现了生命。”保罗·马哈菲说。他曾担任好奇号火星样品分析（SAM）化学实验室的首席研究员，直到2021年12月从马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心退休。“因此，我们正在研究如果不是生命的话，还有什么可能导致我们看到的碳特征。” 在他们将于1月18日在《美国国家科学院院刊》上发表的研究报告中，好奇号科学家对他们检测到的不寻常的碳信号提供了几种解释。他们的假设部分是基于地球上的碳信号，但科学家警告称，这两个行星是如此不同，他们无法根据地球上的例子得出明确的结论。 “最困难的事情是放开地球，放开我们的偏见，真正尝试了解火星上的化学、物理和环境过程的基本原理。”参与碳研究的戈达德天体生物学家詹妮弗·艾格布罗德说。此前，艾格布罗德带领好奇号科学家组成的一个国际团队在火星表面探测到无数的有机分子，这些分子中含有碳。 “我们需要打开我们的思想，跳出固有的思维模式，”艾格布罗德说，“这就是这篇论文所做的。” 好奇号科学家在他们的论文中提出的生物学解释受到地球生命的启发。它涉及地表中的古老细菌，当它们将甲烷释放到大气中时，它们会产生独特的碳特征，而紫外线会将这种气体转化为更大、更复杂的分子。这些新分子会像雨点一样降落到地表，现在可以在火星岩石中以其独特的碳特征保存下来。 好奇号科学家在他们的论文中提出的生物学解释受到了地球生命的启发。它涉及到地表中的古老细菌，当它们将甲烷释放到大气中，紫外线将甲烷转化为更大、更复杂的分子时，它们可能会产生一种独特的碳特征。这些新分子如雨点般降落到火星表面，现在我们可以找到保存在火星岩石中独特的碳标记。 另外两个假设提供了非生物学的解释。一种观点认为，碳特征可能是由紫外线与火星大气中的二氧化碳气体相互作用产生的，产生了新的含碳分子，这些分子会沉降到火星表面。另一种推测认为，这些碳可能是数亿年前太阳系穿过一个富含检测到的碳类型的巨大分子云时发生的罕见事件留下的。 为了分析火星表面的碳，豪斯的团队使用了SAM实验室内的可调谐激光光谱仪（TLS）仪器。SSAM将来自火星盖尔陨石坑不同地质位置的24个样本加热到约1500华氏度（850摄氏度），以释放其中的气体。然后TLS测量了一些在加热过程中被释放的还原碳的同位素。同位素是由于中子数量不同而具有不同质量元素的原子，它们有助于理解行星的化学和生物演化。 碳元素尤其重要，因为地球上所有生命中都有碳元素；它在空气、水和地面之间不断地循环流动，同位素测量方法使我们很好地理解了这一点。 例如，与较重的碳13原子相比，地球上的生物使用较小、较轻的碳12原子来代谢食物或进行光合作用。因此，远古岩石中的碳12明显多于碳13，此外还有其他证据表明，科学家们正在研究与生命相关的化学特征。观察这两种碳同位素的比例有助于地球科学家了解他们所观察的生命类型以及它们所生活的环境。 在火星上，好奇号的研究人员发现，与科学家在火星大气和陨石中测量的数据相比，他们的样本中近一半含有惊人的大量碳12。研究人员报告说，这些样本来自盖尔陨石坑的五个不同地点，这可能是因为所有地点都有保存完好的古代表面。 “在地球上，会产生我们在火星上检测到的碳信号的过程是生物过程，”豪斯说。 “我们必须了解相同的解释是否适用于火星，或者是否还有其他解释，因为火星非常不同。” 火星之所以独特，是因为它的碳同位素组合可能与45亿年前的地球不同。火星更小、更冷、重力更弱，大气中的气体也不同。此外，火星上的碳可以在没有任何生命参与的情况下循环。 华盛顿卡内基科学研究所的好奇科学家安德鲁·斯蒂尔说：“地球上有很大一部分碳循环涉及生命，因为生命，地球上有很大一部分碳循环我们无法理解，因为我们看到的每一个地方都有生命。” 这幅马赛克拼图是由NASA的好奇号火星车上的桅杆相机在任务的第2729个火星日拍摄的图像制成的。它显示了盖尔陨石坑中斯汀森砂岩形成的地貌。好奇号在这个一般的位置钻了一个爱丁堡钻孔，从中提取的样本富含碳12。 影像来源：NASA/Caltech-JPL/MSSS 斯蒂尔指出，对于火星上碳循环的理解，以及如何解释同位素比率和导致这些比率的非生物活动，科学家们还处于早期阶段。好奇号于2012年抵达火星，是第一个携带工具研究火星表面碳同位素的探测器。其他的任务已经收集了大气中同位素特征的信息，科学家已经测量了在地球上收集到的火星陨石的比例。 “定义火星上的碳循环绝对是试图了解生命如何适应该循环的关键，”斯蒂尔说。“我们在地球上确实成功地做到了这一点，但我们才刚刚开始为火星定义碳循环。” 好奇号科学家将继续测量碳同位素，看看当火星车访问其他疑似保存完好的古代表面时，是否会得到类似的特征。为了进一步测试有关产甲烷微生物的生物学假设，好奇号团队希望分析从火星表面释放出来的甲烷烟羽中的碳含量。火星车在 2019 年意外地遇到了这样的羽流，但无法预测这种情况是否会再次发生。此外，研究人员指出，这项研究为NASA毅力号火星车背后的团队提供了指导，帮助他们收集最佳样本类型，以确认碳特征，并确定它是否来自生命。毅力号正在从火星表面收集样本，以备将来返回地球。 好奇号的任务由NASA位于南加州的喷气推进实验室（JPL）领导； JPL 由加州理工学院管理。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-curiosity-rover-measures-intriguing-carbon-signature-on-mars

公民科学家在NASA TESS数据中发现了类似木星的行星

公民科学家在NASA TESS数据中发现了类似木星的行星

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华盛顿贝尔维尤的汤姆·雅各布斯喜欢寻宝。自2010年以来，这位前美国海军军官一直参与在线志愿者项目，让任何感兴趣的人——“公民科学家”——通过NASA的望远镜数据，寻找系外行星的迹象。 现在，雅各布斯帮助发现了一颗距离地球379光年的巨型气态行星，它围绕着一颗与太阳质量相同的恒星运行。这颗木星大小的行星对天文学家来说很特别，因为行星上的一年有261天，比太阳系以外的许多已知巨型气态行星要长。这一结果还表明，这颗行星与它的恒星的距离仅比金星与太阳的距离略远一点。这一发现发表在《天文学杂志》上，并于1月13日在美国天文学会虚拟新闻发布会上发表。 这幅插图描绘了一颗名为TOI-2180 b的类木星系外行星。它是在NASA的凌日系外行星勘测卫星的数据中发现的。 影像来源：NASA/JPL-Caltech/R. Hurt 要发现这颗行星并确定它的大小和质量，需要专业天文学家和像雅各布斯这样的公民科学家进行大量合作。加州大学河滨分校天文学家、该研究的主要作者保罗·达尔巴说：“为了跟踪这颗行星，他们进行了一场全球联合行动，因为我们都需要一起追踪它，以密切关注这颗特定的行星。” “发现和出版TOI-2180 b是一项伟大的团队努力，证明了专业天文学家和经验丰富的公民科学家可以成功地合作，”雅各布斯说。“这是最好的协同作用。” 这个发现是如何发生 这颗新发现的行星的特征隐藏在NASA的凌日系外行星勘测卫星（TESS）的数据中。利用TESS数据，科学家们寻找附近恒星亮度的变化，这可能表明存在绕轨道运行的行星。 雅各布斯是一群公民科学家中的一员，他们研究TESS数据，通过观察恒星的亮度随时间的变化来寻找新的行星。当专业天文学家使用算法自动扫描来自恒星的数以万计的数据点时，这些公民科学家使用一个由艾伦·R·施密特创建名为LcTools的程序，用肉眼检查望远镜的数据。这就是为什么由几位公民科学家和两位资深天文学家组成的雅各布斯小组自称为视觉调查小组的原因。他们中的许多人是在行星猎人工作时认识的，行星猎人是一个由NASA资助的公民科学项目，通过宇宙动物园（Zooniverse）进行研究，该项目的重点是NASA开普勒航天器的数据。 2020年2月1日，雅各布斯碰巧注意到一张图，显示TOI-2180发出的星光减弱了不到0.5%，然后在 24 小时内恢复到之前的亮度水平，这可能是因为从我们的角度看，一颗轨道行星经过恒星前方时被称为“凌日”。通过测量行星经过时变暗的光量，科学家们可以估计行星的大小，并结合其他测量结果来估计它的密度。但只有当一颗恒星和它的行星排成一列并用望远镜寻找它们时，才能看到凌日现象。 显示星光随时间变化的图表称为“光曲线”。视觉调查小组提醒了两位专业科学家合作者——加州大学河滨分校的保罗·达尔巴和新墨西哥大学的助理教授戴安娜·德拉戈米尔，这条光曲线可能很有趣。 “有了这个新发现，我们也在推动我们可以从TESS观测中提取的行星种类的极限，”德拉戈米尔说。“TESS并不是专门为发现这种长轨道系外行星而设计，但我们的团队在公民科学家的帮助下，仍在挖掘这些稀有的宝石。” 专业天文学家使用的计算机算法旨在通过识别来自单个恒星的多个凌日事件来搜索行星。这就是为什么当只有单次凌日现象可用时，公民科学家的目视检查如此有用。由于这是该数据集中 TOI-2180 b星变暗的唯一实例，因此被称为“单次凌日事件”。 汤姆·雅各布斯是一位公民科学家，他与专业科学家合作在夏威夷的哈雷阿卡拉高空观测站寻找系外行星。 影像来源：汤姆·雅各布斯 “他们投入的手动工作非常重要且令人印象深刻，因为实际上很难编写可以通过一百万条光曲线并可靠地识别单个凌日事件的代码，”达尔巴说。“这是人类仍在击败代码的一个领域。” 但该团队如何排除星光短暂下降的其他解释呢？他们能确定他们找到了一颗行星吗？他们需要后续观察。 幸运的是，达尔巴能够在加利福尼亚州的利克天文台找到了自动行星探测望远镜。他说：“我用望远镜来测量恒星的摆动，然后确定这颗行星的质量，如果它真的是行星的话。”当利克天文台受到野火威胁时，研究小组还使用了位于夏威夷W. M.凯克天文台的凯克I号望远镜进行了一些测量。 达尔巴和他的同事们在500多天的时间里进行了27小时的观测，观测到了这颗行星对这颗恒星的引力拖拽，这使他们能够计算出这颗行星的质量，并估计其轨道的一系列可能性。尽管如此，他们还是想在行星返回时观察它的凌日，以确认其轨道。不幸的是，要找到第二个凌日事件将很困难，因为这颗行星将在什么时候再次穿过它的恒星的表面有太多的不确定性。 达尔巴继续努力，并于2020年8月在三大洲的14个地点组织了一场包括专业天文学家和公民科学家在内的观测活动。为了支持这项运动，达尔巴在加利福尼亚州约书亚树国家公园露营了五个晚上，并用两台便携式业余望远镜寻找凌日。这项合作工作在11天内产生了55个数据集。 最终，这些望远镜都无法准确地探测到这颗行星。尽管如此，在这段时间内，由于缺乏明确的探测，这一轨道的长度有了一个界限，即大约261天。根据这一估计，他们预计TESS将在2022年2月再次看到这颗行星凌日其恒星。 有关行星的信息 TOI-2180 b的质量几乎是木星的三倍，但直径相同，这意味着它比木星密度更大。这让科学家们怀疑它的形成方式是否与木星不同。 关于这颗行星形成的另一个线索可能是它里面的东西。通过计算机模型，他们确定这颗新行星可能有多达105个地球质量的比氢和氦重的元素。 “这很多，”达尔巴说。 “这比我们怀疑的木星内部要多。” 天文学家仍然需要了解很多关于行星范围的信息。大约 4,800 颗系外行星已被确认，但我们认为银河系中有数十亿颗行星。新发现表明，在巨行星中，有些行星的重元素比其他行星多得多。 在我们的太阳系中，巨大的木星每 12 年绕太阳运行一次；对于土星来说，一个“年”是 29 年。我们在地球和太阳之间没有像 TOI-2180 b这样的巨行星。但在太阳系之外，天文学家已经发现了数十颗比木星还要大的系外行星，它们的轨道距离它们的恒星更近，甚至比水星的轨道更近。 TOI-2180 b 的平均温度约为170华氏度，比地球上的室温还要高，比我们太阳系的外行星（包括木星和土星）还要温暖。但与天文学家发现的围绕其他恒星运行的一系列凌日巨型系外行星相比，TOI-2180 b异常寒冷。 “这是我们发现的大多数巨大的系外行星和非常冷的木星和土星之间的一块很好的垫脚石。”达尔巴说。 下一步是什么 当TESS在二月份再次观测到这颗恒星时，达尔巴和市民号的科学家们渴望得到数据并重新投入研究。如果他们找到了这颗行星的特征，确认了261天的周期，那么他们在2020年全球寻找这颗行星的活动的数据将更有意义。 12月25日发射的NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜有可能观测到这颗行星及其大气层。但达尔巴对韦伯的能力感到兴奋还有另一个原因。考虑到在我们自己的太阳系中，木星有环和卫星，韦伯可以用来寻找围绕TOI-2180b轨道运行的小天体。 到目前为止，在我们的太阳系之外还没有确凿地发现任何环或卫星，但其中一个原因可能是许多系外行星被发现非常靠近它们的恒星，而恒星的引力可能会将这些物体带走。TOI-2180b位于离其主星较远的位置，可能是进行这种搜索的一个有趣机会。“我认为这是一个有趣的系统，供以后使用。”达尔巴说。 公民科学家雅各布斯在不从事他的行星搜寻爱好的时候，就会与非营利组织合作，帮助残疾人在他们的社区找到工作。 雅各布斯说，“视觉调查小组的成员出于纯粹的快乐和对推进科学的兴趣，每天花费大量时间调查数据。”该团队共同撰写了超过68篇经过同行评审的科学论文，包括发现凌日的“系外彗星”或太阳系外的彗星穿过恒星表面。 “我们喜欢为科学做出贡献，”雅各布斯说。“我喜欢这种类型的调查，因为我知道这是一个新的未被发现的领域，以前没有人见过。” 关于公民科学的更多信息 NASA在从地球科学到太阳再到更广阔的宇宙的各个主题上有着广泛的公民科学合作。世界上任何人都可以参与。请访问science.nasa.gov/citizenscience查看最新的机会。 关于TESS的信息 TESS是一项NASA天体物理学探索任务，由位于马萨诸塞州剑桥市的麻省理工学院领导和运营，并由NASA的戈达德太空飞行中心管理。其他合作伙伴包括位于弗吉尼亚州福尔斯彻奇的诺斯罗普·格鲁曼公司；NASA位于加利福尼亚硅谷的艾姆斯研究中心；位于马萨诸塞州剑桥的哈佛和史密森天体物理中心；麻省理工学院林肯实验室；以及巴尔的摩的太空望远镜科学研究所。全球有十几所大学、研究机构和天文台参与了该任务。 美国国家科学基金会天文学和天体物理学博士后奖学金计划为这项研究提供了支持。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/citizen-scientists-spot-jupiter-like-planet-in-nasa-tess-data

随着主镜的展开，詹姆斯·韦伯太空望远镜达到了一个重要的里程碑

随着主镜的展开，詹姆斯·韦伯太空望远镜达到了一个重要的里程碑

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这幅艺术家对詹姆斯·韦伯太空望远镜的构想展示了其所有主要元素的充分部署。望远镜被折叠起来放入运载火箭，然后在发射后的两周内慢慢展开。 影像来源：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜团队完全部署了21英尺高的镀金主镜，成功地完成了所有主要望远镜部署的最后阶段，为科学行动做准备。 在与欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局的共同努力下，韦伯任务将探索宇宙历史的每个阶段——从我们的太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系。 “今天，NASA实现了几十年来的另一个工程里程碑。虽然旅程还没有结束，但我和韦伯团队一起稍稍松了口气，并想象着未来的突破必将激励世界，”NASA局长比尔·纳尔逊说。“詹姆斯·韦伯太空望远镜是一项史无前例的任务，它即将看到来自第一批星系的光，并发现我们宇宙的奥秘。已经实现的每一项壮举和未来的成就都是对成千上万的创新者的证明，他们为这项任务倾注了毕生的热情。” 在发射前，韦伯的两个主镜翼被折叠起来，以适应阿丽亚娜航天飞机阿丽亚娜5号火箭的前锥。在进行了一周多的望远镜其他关键部署之后，韦伯团队开始远程展开主镜的六边形部分，这是有史以来发射到太空的最大镜面。这是一个多天的过程，第一面于1月7日展开，第二面于1月8日展开。 位于巴尔的摩的太空望远镜科学研究所的任务操作中心地面控制部门于美国东部时间上午8:53开始展开第二块主镜翼。当它在美国东部时间下午1点17分展开并锁定位置后，该团队宣布所有主要的部署都已成功完成。 这个世界上最大和最复杂的空间科学望远镜现在将开始移动其18个主镜段，以对齐望远镜的光学元件。地面团队将指挥镜段背面的126个致动器来弯曲每块镜片–这一调整将需要几个月的时间来完成。然后，在今年夏天发布韦伯的第一批图像之前，该团队将校准科学仪器。 “我为这个跨越大洲和几十年的团队感到骄傲，他们取得了了这一史无前例的成就，”NASA华盛顿总部科学任务理事会副主任托马斯·祖布臣说。“韦伯的成功部署是NASA所能提供的最好的例证：以未知发现的名义，愿意尝试大胆和具有挑战性的事情。” 很快，韦伯还将进行第三次中途修正–这是计划中的三次之一，目的是将望远镜精确地放置在距离地球近100万英里的第二拉格朗日点(通常被称为L2)周围的轨道上。这是韦伯最后的轨道位置，它的遮阳板将保护它不受太阳、地球和月球的光线干扰，这些光线可能会干扰红外光的观测。韦伯望远镜的设计目的是回溯135亿年前，以比以往任何时候都高得多的分辨率捕捉来自天体的红外光，并研究我们自己的太阳系和遥远的世界。 “韦伯太空望远镜所有部署的成功完成具有历史意义，”NASA总部韦伯项目主任格雷戈里·L·罗宾逊说。“这是NASA领导的任务第一次尝试完成复杂的序列以在太空中展开天文台——这对我们的团队、NASA和全世界来说都是一项了不起的壮举。” NASA的科学任务局负责监督这项任务。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心为该机构管理该项目，并监督太空望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务伙伴。除戈达德外，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括休斯顿的约翰逊空间中心、帕萨迪纳的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔空间飞行中心、硅谷的艾姆斯研究中心等。 有关韦伯任务的更多信息，请访问： https://www.nasa.gov/webb 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-webb-telescope-reaches-major-milestone-as-mirror-unfolds

遮阳板成功部署在NASA的下一代旗舰望远镜上

遮阳板成功部署在NASA的下一代旗舰望远镜上

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2022年1月4日，工程师们成功地完成了詹姆斯·韦伯太空望远镜遮阳板的部署，这里看到的是2020年12月在加州雷东多海滩的诺斯罗普-格鲁曼公司进行的地球上的最后部署测试。这个五层的、网球场大小的遮阳板对于保护望远镜不受热影响至关重要，使韦伯的仪器能够冷却到执行其科学目标所需的极低温度。 影像来源：NASA/Chris Gunn 詹姆斯·韦伯太空望远镜团队已经完全部署了望远镜的70英尺长的遮阳板，这是准备进行科学操作的一个关键里程碑。 这个遮阳板大小相当于一个网球场，在发射前被折叠起来，以适应阿丽亚娜航天飞机阿丽亚娜5型运载火箭的头锥的有效载荷区域。2021年12月28日，也就是发射三天后，韦伯团队开始远程部署遮阳板。 NASA将于今天（1月4日星期二）东部时间下午12:45召开媒体电话会议，讨论这一关键步骤的完成情况。如果要通过电话参与，媒体必须向劳拉·贝茨进行回复，地址是：laura.e.betz@nasa.gov。电话会议的音频也将在该机构的网站上播放。 “这是第一次有人尝试将这么大的望远镜送入太空，”托马斯·左布臣说，他是位于华盛顿的NASA总部的科学任务理事会的副主任。韦伯不仅需要仔细组装，也需要仔细部署。它最具挑战性的部署——遮阳板的成功，是对人类智慧和工程技术的不可思议的证明，这将使韦伯完成其科学目标。” 五层遮阳罩将保护望远镜免受太阳、地球和月球的光和热的影响。每张塑料薄膜都与人的头发一样薄，并涂有反光金属，可提供SPF 100万以上的保护。五层叠加一起，可以将超过200千瓦的太阳能照射减少到零点几瓦。 这种保护对于韦伯的科学仪器保持在40开尔文或零下380华氏度的温度是至关重要的，这样的低温足以让韦伯观察到微弱的红外光。 “在太空中展开韦伯的遮阳板是一个不可思议的里程碑，对任务的成功至关重要，”NASA总部韦伯的项目主管格雷戈里·L·罗宾逊说。“成千上万个部件必须精确工作，才能让这个工程奇迹充分展现。该团队完成了这项复杂部署的大胆壮举——这是韦伯迄今为止最大胆的工作之一。” 展开的顺序如下，历时8天： 两个托盘结构——前部和后部——展开，使天文台达到70英尺的全长。 可伸缩的塔架组件展开，将望远镜和仪器与遮阳板和望远镜的主体分开，为遮阳板的完全展开留出空间。 释放并展开后部动量襟翼和薄膜盖。 中臂垂直于托盘结构展开，使遮阳板延伸到47英尺的全宽。 最后，在美国东部标准时间周二上午11点59分左右，遮阳板完全拉紧并固定到位，标志着遮阳板部署完成。 遮阳板的展开和拉紧涉及到韦伯178个释放机制中的139个，70个铰链组件，8个展开马达，大约400个滑轮，以及90根单独的电缆，总长度大约为四分之一英里。该团队还暂停了一天的部署作业，以优化韦伯的动力系统和张紧电机，确保韦伯在开始主要的遮阳板展开和拉紧工作之前处于最佳状态。 “遮阳板是了不起的，因为它将在这一历史性任务中保护望远镜。”NASA韦伯望远镜的主要承包商诺斯罗普·格鲁曼公司的遮阳板经理吉姆·弗林说。“这一里程碑代表了数千名工程师、科学家和技术人员的开拓精神，他们将职业生涯的大部分时间用于开发、设计、制造和测试这种史无前例的太空技术。” 这个世界上最大、最复杂的空间科学观测站还有5个半月的准备工作要做，包括副镜和主镜翼的部署，望远镜光学系统的校准，以及科学仪器的校准。在那之后，韦伯将发布它的第一批图像。 这台望远镜的革命性技术将探索宇宙历史的每一个阶段——从我们的太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系，再到两者之间的一切。韦伯将揭示新的和意想不到的发现，并帮助人类理解宇宙的起源和我们在其中的位置。 詹姆斯·韦伯太空望远镜是NASA与欧洲航天局(ESA)和加拿大航天局的国际合作项目。NASA总部负责监督这项任务。位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心为该机构管理韦伯，并监督太空望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务伙伴进行的任务工作。除了戈达德，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括NASA在休斯顿的约翰逊空间中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔空间飞行中心、加州硅谷的埃姆斯研究中心等。 如欲了解更多关于韦伯在调试过程中的情况，请访问： https://webb.nasa.gov/content/webbLaunch/deploymentExplorer.html 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/sunshield-successfully-deploys-on-nasa-s-next-flagship-telescope

NASA的韦伯望远镜发射以观察第一个星系和遥远的世界

NASA的韦伯望远镜发射以观察第一个星系和遥远的世界

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编者按：此版本于12月25日更新，以反映天文台在大约870英里(1400公里)处的数据。 NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜于美国东部时间周六早上7点20分由阿丽亚娜5号火箭从位于南美洲法属圭亚那的欧洲太空港发射升空。 与ESA（欧洲航天局）和加拿大航天局共同努力，韦伯天文台是NASA的革命性旗舰任务，旨在寻找早期宇宙中第一个星系的光，探索我们自己的太阳系，以及围绕其他恒星（称为系外行星）运行的行星。 NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜于美国东部时间12月25日上午7点20分，在位于南美洲东北海岸的法属圭亚那的欧洲太空港，用阿丽亚娜5号火箭发射升空。韦伯是欧洲航天局和加拿大航天局的合作伙伴，将探索宇宙历史的每一个阶段——从我们的太阳系内部到宇宙早期最遥远的可观测星系。 影像来源：NASA/Bill Ingalls “詹姆斯·韦伯太空望远镜代表了NASA和我们的合作伙伴为推动我们走向未来而保持的雄心壮志。”NASA局长比尔·纳尔逊说：“韦伯的承诺不是我们知道我们会发现什么，而是我们对我们的宇宙尚不了解或尚无法理解的东西。我迫不及待地想看看它揭示了什么！” 地面小组在发射后大约五分钟开始接收来自韦伯的遥测数据。阿丽亚娜航天公司的阿丽亚娜5号火箭按照预期运行，在飞行 27 分钟后与天文台分离。天文台在大约870英里(1400公里)的高度被释放。发射大约 30 分钟后，韦伯展开其太阳能电池阵列，任务管理人员确认太阳能电池阵列正在为天文台供电。太阳能电池阵列部署后，任务操作员将通过肯尼亚的马林迪地面站与天文台建立通信联系，巴尔的摩太空望远镜科学研究所的地面控制将向航天器发送第一批命令。 工程师和地面控制员将在发射后12小时30分钟左右进行三次中程修正中的第一次点火，启动韦伯的推进器，以使航天器在最佳轨道上朝着距离地球约100万英里的目标轨道前进。 “我想祝贺这个团队取得这一令人难以置信的成就——韦伯的发射不仅对NASA来说是一个重要的时刻，而且对全世界数千名多年来为这项任务奉献了时间和才华的人来说也是一个重要的时刻。”华盛顿NASA总部科学任务理事会副署长托马斯·左布臣说。“韦伯的科学承诺现在比以往任何时候都更接近。我们正处于一个真正激动人心的发现时代的边缘，发现我们从未见过或想象过的事物。” 世界上最大、最复杂的空间科学天文台现在将开始为期六个月的太空调试。在调试结束时，韦伯将发布其第一张图片。韦伯携带四台最先进的科学仪器，配备了前所未有的高灵敏度红外探测器。韦伯将比以往任何时候都更清晰地研究来自天体的红外光。韦伯的首要任务是NASA标志性的哈勃和斯皮策太空望远镜的科学继任者，该望远镜的建造是为了补充和推进这些任务和其他任务的科学发现。 “韦伯太空望远镜的发射是一个关键时刻——但这只是韦伯任务的开始。”NASA总部韦伯项目主管格雷戈里·L·罗宾逊说。“现在，我们将关注韦伯备受期待、至关重要的29天。当航天器在太空展开时，韦伯将经历有史以来在太空中尝试过的最困难和最复杂的部署序列。一旦调试完成后，我们将看到令人惊叹的图像，这些图像将激发我们的想象力。” 该望远镜的革命性技术将探索宇宙历史的每一个阶段——从我们的太阳系内部到早期宇宙中最遥远的可观测星系，再到介于两者之间的一切。韦伯将揭示新的和意想不到的发现，并帮助人类了解宇宙的起源和我们在宇宙中的位置。 NASA总部为该局的科学任务理事会监督该任务。位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心为该机构管理韦伯，并监督空间望远镜科学研究所、诺斯罗普·格鲁曼公司和其他任务合作伙伴执行的任务工作。除戈达德外，NASA的几个中心也为该项目做出了贡献，包括位于休斯顿的约翰逊航天中心、南加州的喷气推进实验室、阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心、加州硅谷的艾姆斯研究中心等。 有关韦伯任务的更多信息，请访问： https://webb.nasa.gov 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasas-webb-telescope-launches-to-see-first-galaxies-distant-worlds