气温升高推动北极绿化

气温升高推动北极绿化

随着北极夏季变暖,地球北部的地貌也在发生变化。一项新的研究利用卫星图像追踪几十年来全球苔原生态系统,发现该地区变得更加绿色,因为温暖的空气和土壤温度导致植物生长增加。 “北极苔原是地球上最冷的生物群落之一,也是变暖速度最快的地区之一,”领导这项最新研究的美国弗拉格斯塔夫北亚利桑那大学的全球变化生态学家洛根·伯纳(Logan Berner)说。“我们看到的北极变绿确实是全球气候变化的风向标——这是对气温上升的生物群落规模的反应。” 来自NASA/USGS Landsat卫星的数据显示,在1985-2016年期间,加拿大、阿拉斯加和欧亚大陆西部北极苔原的植被绿化率增加了38%,这意味着植物生长得更多,变得更密集,以及/或灌木侵蚀了典型的苔原草和苔藓。 来源:NASA’s Goddard Space Flight Center 这项研究发表在本周的《自然通讯》(Nature Communications)上,这是首次利用NASA和美国地质调查局(USGS)联合任务地球资源卫星(Landsat)的卫星数据测量从阿拉斯加、加拿大到西伯利亚整个北极苔原的植被变化。其他研究也使用卫星数据来观察较小的区域,但是Landsat数据可用于确定地面上活跃的植被数量。绿化可以代表植物长得更多,变得更密集,和/或灌木侵蚀典型的苔原草和苔藓。 当苔原的植被发生变化时,不仅会影响到依赖某些植物的野生动物,也会影响到生活在该地区、依赖当地生态系统获取食物的人们。虽然活跃的植物将从大气中吸收更多的碳,但不断变暖的温度也可能使永久冻土融化,从而释放出温室气体。这项研究是NASA北极北部脆弱性实验(ABoVE)的一部分,该实验旨在更好地了解生态系统在这些变暖环境中的反应方式以及更广泛的社会意义。 伯纳尔和他的同事使用Landsat数据和额外的计算来估算冻土带中50,000个随机选择的地点每一年的绿色峰值。从1985年到2016年,阿拉斯加、加拿大和欧亚大陆西部大约38%的冻土带地区开始绿化。 伯纳和他的同事利用地球资源卫星的数据和额外的计算,估算了冻土带上随机选取的50,000个地点每一年的绿色峰值。从1985年到2016年,阿拉斯加、加拿大和欧亚大陆西部大约38%的冻土带地区开始绿化。只有3%表现出相反的褐变效应,这意味着更少的植物积极生长。为了将欧亚东部地区包括在内,他们比较了从2000年开始的数据,当时Landsat卫星开始定期收集该地区的图像。从全球范围来看,2000年至2016年间,22%的地点变绿,4%变褐。 当北极苔原植物生长加快时,可能会影响包括驯鹿和北美驯鹿在内的野生物种。 影像来源:Logan Berner/Northern Arizona University “无论是从1985年还是2000年以来,我们都在Landsat记录中看到了北极绿化的迹象。”伯纳说,“而且我们看到,在同一时间和同一时期,这种生物群落规模的绿化,是因为我们看到夏季气温确实在迅速上升。” 研究人员将这些绿化模式与其他因素进行了比较,发现这也与土壤温度升高和土壤湿度升高有关。他们通过在北极地区实地测量植物生长,证实了这些发现。 北亚利桑那大学的教授斯科特·格茨(Scott Goetz)表示,“Landsat是这类测量的关键,因为它收集的数据比以前使用的要细得多。”这使研究人员能够调查是什么驱动了苔原的变化。格茨说:“北极地区存在许多微观尺度的变化,因此,在更精细的分辨率下工作并拥有长数据记录非常重要。” “这就是为什么Landsat如此有价值的原因。” 北亚利桑那大学教授斯科特·戈茨(Scott Goetz)也参与了这项研究,并领导了上述科学团队。他说:“Landsat对这类测量的关键,因为它收集的数据比以前使用的要小得多。这使得研究人员能够调查是什么导致了苔原的变化。”戈茨说:“北极有很多许多微观尺度的变化,因此,在更精细的分辨率下工作并拥有长数据记录非常重要。这就是Landsat如此有价值的原因。” 参见: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/warming-temperatures-are-driving-arctic-greening

哈勃望远镜收藏了一袋满满的星星

哈勃望远镜收藏了一袋满满的星星

Many colorful stars are packed close together in this image of the globular cluster NGC 1805, taken by the NASA/ESA Hubble Space Telescope. This tight grouping of thousands of stars is located near the edge of the Large Magellanic Cloud, a satellite galaxy of our own Milky Way. The stars orbit closely to one another, like bees swarming around a hive. In the dense center of one of these clusters, stars are 100 to 1,000 times closer together than the nearest stars are to our Sun, making planetary systems around them unlikely. The striking difference in star colors is illustrated beautifully in this image, which combines different types of light: blue stars, shining brightest in near-ultraviolet light, and red stars, illuminated in red and near-infrared….

哈勃发现了参宿四神秘变暗事件背后的秘密

哈勃发现了参宿四神秘变暗事件背后的秘密

美国航空航天局(NASA)哈勃空间望远镜的观测结果表明,红超巨星(red supergiant)参宿四(Betelgeuse,又称猎户座α星,α Orionis)的意外变暗很可能是由于大量热物质喷射到太空中,形成的尘埃云阻挡了参宿四表面的星光而造成的。 哈勃的研究团队认为,从恒星表面大型对流单元的上升流中释放出的超高温等离子体,在穿过高温大气到达温度较低的外层大气时,降温冷却形成了尘埃颗粒,进而产生了尘埃云。从2019年末开始,这些尘埃云阻挡了大约四分之一从恒星表面射出的光线,直到2020年4月,恒星才恢复了正常亮度。 参宿四是一颗年迈的红超巨星,由于它的内核中复杂而变化多端的核聚变反应,参宿四的大小已经发生了膨胀。现在的参宿四是如此之大,如果把它放在我们太阳系中心太阳的位置上,它的外表面将延伸到超过木星轨道的地方。 参宿四此次变暗的现象可以说是史无前例的,甚至达到了在地球上肉眼可见的程度,变暗开始于2019年10月,到2020年2月中旬的时候,这颗怪物巨星已经失去了它三分之二还要多的光彩。 这幅四分图描绘了快速演化的明亮红超巨星参宿四的南部区域,在2019年末到2020年初可能突然变暗了几个月。在前两个分图中,也就是哈勃望远镜在紫外线中所见的样子,从恒星表面上出现的巨大对流单元中喷出了明亮而高温的等离子体团。在第三个分图中,喷射而出的气体迅速向外膨胀,冷却后形成了巨大的尘埃云。最后一个分图显示出在巨大尘埃云的遮挡下,从地球的角度看来有四分之一恒星表面的光都被围堵了。 图片来源:NASA、欧洲空间局(ES)和空间望远镜研究所(Space Telescope Science Institute,STScI)的E•惠特利(E. Wheatley) 这种突然的变暗让天文学家感到满头问号,他们争先恐后地提出了许多或能解释这种突发变化的理论。其中有一种理论是:一个面积巨大而低温暗淡的“星点”覆盖了参宿四可见表面的一片宽阔区域。但是,领导哈勃观测研究的安德烈亚•杜普雷(Andrea Dupree)则提出,是尘埃云遮挡了参宿四的一部分。杜普雷是位于马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理学中心(Center for Astrophysics | Harvard & Smithsonian,CfA)的副主任。 从2019年1月开始,哈勃对参宿四进行了好几个月的紫外线光谱观察,得出了导致光度变暗的时间线。这些观测数据为参宿四变暗的背后机理提供了重要的新线索。 在2019年9月、10月和2019年11月,哈勃望远镜拍下了密集的被加热的物质在恒星大气中移动的迹象;在之后的12月,多台地面望远镜观测到参宿四南半球的亮度下降。 “有了哈勃望远镜,我们就可以看到离开恒星可见表面并穿过并逃逸出大气层的物质,这一过程发生在让恒星看起来变暗的尘埃形成之前,”杜普雷说道,“我们可以看到恒星东南部一处高密度且高温的区域向外移动的影响。” “这种材料的发光量比恒星的正常亮度还要高出两到四倍,”她继续说道,“然后,大约一个月之后,随着参宿四逐渐变暗,它的南部亮度下降得非常显著。我们认为,哈勃探测到的外喷流可能形成了暗淡的尘埃云,只有哈勃向我们提供了这一导致参宿四变暗现象的证据。” 研究团队相应的论文已于8月13日在线发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。 像参宿四这样的大质量超巨星对我们来说非常重要,因为它们会将诸如碳这一类的重元素排放到太空中,这些元素成为了新一代恒星诞生的基础。众所周知,碳还是碳基生命的基本原料。 追踪创伤性的爆发 从2019年年初开始,杜普雷的团队就在使用哈勃分析这颗庞然大物,他们的观测是哈勃为期三年的一项研究的一部分,这项研究旨在监测参宿四外部大气的变化。参宿四是一颗变化无常的恒星,在420天的振荡周期中,它会经历体积的膨胀和收缩,以及亮度的增长和降低。 哈勃望远镜的紫外线观测敏感度极高,这让研究人员能够探测到参宿四这颗恒星表面上方温度极高(超过11 000摄氏度)的层状结构,因为这样的高温是无法在可见光波长下被探测到的。参宿四动荡的对流单元以鼓泡泡的形式,将这些层状结构的某些部分上升到表面从而得以升温。 在2019年末和2020年,哈勃拍摄下了参宿四的光谱图像,并通过测量二价镁(单个镁离子)线探测了恒星的外部大气。在2019年9月至11月期间,研究人员测量了从恒星表面进入其外层大气的物质移动速度,约为200 000英里每小时(320 000千米每小时)。 这种炽热而稠密的物质继续行进到参宿四的可见表面之外,上升到了距离这颗动荡恒星数百万千米之外的地方。研究人员表示,在这样的距离下,这些物质会冷却到足以形成尘埃的程度。 这种解释与哈勃在2020年2月的紫外线观测结果一致,观测表明,参宿四外部大气的行为恢复了正常,尽管可见光图像显示它仍在进一步变暗。 虽然杜普雷还不清楚参宿四爆发的原因,但她认为这里面有恒星振荡周期的功劳,因为可见光记录表明,恒星的振荡在整个爆发事件中一直都在如常进行。论文的共同作者、波茨坦莱布尼兹天体物理研究所(Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam)的克劳斯•施特拉斯迈尔(Klaus Strassmeier)使用该研究所的自动望远镜恒星运动望远镜(STELLar Activity,STELLA),测量了在振荡周期内参宿四表面气体上升和下降时的气体速度变化。在对流单元上升的同时,恒星正处于周期中的膨胀阶段。从参宿四内部向外振荡产生的波动,可能帮助推动了流出的等离子体穿过大气层。 杜普雷估计,在爆发持续的三个月中,参宿四损失的物质量约为南半球正常物质量的两倍。就像所有恒星一样,参宿四的质量一直在减小,而在爆发的时候,质量损失速率比太阳的质量损失高出了3000万倍。 参宿四距离地球如此之近,而它本身又如此庞大,哈勃望远镜甚至已经能分辨出它的地表特征了,这还是除了我们的太阳之外唯一被如此“端详”的恒星,表面细节几乎一览无余。 借助哈勃,杜普雷在1995年拍摄的图像首次展示出了参宿四斑驳的表面,其中包含大量的对流单元,这些单元时而收缩时而膨胀,从而让它们看起来时而暗淡时而明亮。 超新星爆发前兆? 红超巨星注定要在超新星爆炸中结束自己的生命,一些天文学家认为,参宿四的突然变暗可能是超新星爆发的前兆。这颗恒星离我们相对较近,大约相距725光年,这意味着它的变暗发生在公元1300年左右,只是直到现在,从它射出的光才刚刚到达地球。 “没有人知道恒星在发生超新星爆炸之前会做些什么,因为我们从没观测到过,”杜普雷解释说,“对于成为超新星的恒星,天文学家可能在它们发生超新星爆炸之前的一年里有所观测,但在爆炸前的几天或几周内进行观测的可能性非常小。” 杜普雷将在八月下旬或九月初利用哈勃再一次观测这颗恒星。目前,参宿四出在白天的天空中,非常靠近太阳,这让哈勃无法对它进行观测。但另一方面,NASA的日地关系天文台(Solar Terrestrial Relations Observatory,STEREO)已经从太空中拍摄了这颗怪物恒星的图像,相应的观察结果表明,参宿四从5月中旬到7月中旬又再次变暗了,尽管没有今年年初那么强烈。 杜普雷希望使用STEREO进行更多的后续观察,来监测参宿四的亮度变化。她的计划是,在明年参宿四在它的振荡周期内再次向外膨胀时,利用STEREO对参宿四进行第二次观测,查看它是否释放了另一个爆炸性的爆发。 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/hubble-finds-that-betelgeuses-mysterious-dimming-is-due-to-a-traumatic-outburst

哈勃望远镜看到了恒星爆炸的边缘

哈勃望远镜看到了恒星爆炸的边缘

While appearing as a delicate and light veil draped across the sky, this image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope actually depicts a small section of the Cygnus supernova blast wave, located around 2,400 light-years away. The name of the supernova remnant comes from its position in the northern constellation of Cygnus (the Swan), where it covers an area 36 times larger than the full Moon. The original supernova explosion blasted apart a dying star about 20 times more massive than our Sun between 10,000 and 20,000 years ago. Since then, the remnant has expanded 60 light-years from its center. The shockwave marks the outer edge of the supernova remnant and continues to expand at around 220 miles per second. The interaction of the ejected…

揭开太阳系形状之谜

揭开太阳系形状之谜

利用美国航空航天局(NASA)任务获得的数据,科学家开发出了一个模型,对围绕我们太阳系的“泡泡”形状进行了新的预测。 更新后的模型表明,太阳所支配或控制的区域形状,即日球层(图中黄色部分)的形状,可能是瘪掉的羊角面包状,而不是其他研究提出的长尾彗星状。 图片来源:梅拉夫•奥弗等 我们太阳系中的所有行星,都包裹在一个磁泡(magnetic bubble)之中,太阳不断喷涌而出的物质,也就是太阳风(solar wind),在太空中日复一日地雕刻出了这个磁泡,而在磁泡之外的则是星际介质(interstellar medium),即充盈在银河系恒星系统之间的电离气体和磁场。当太阳围绕着银河系的中心运行时,磁泡会在太空中游走,多年以来,科学家一直在试图回答的一个问题,就是这个磁泡的形状是什么样的。传统来说,科学家认为日球层(heliosphere,太阳风吹入星际物质的空间中形成的磁性气泡)的形状类似彗星:前端被称为“鼻头”(nose),呈圆球状,尾部拖着一个长长的尾巴。 然而,今年3月份发表在《自然•天文学》(Nature Astronomy)上的一项研究(DOI: 10.1038/s41550-020-1036-0),在7月份又登上了杂志的封面,提出了另一种没有长长尾巴的形状:瘪掉的羊角面包状。 日球层的形状很难从内部进行测量,距离地球最近的日球层边缘也在超过一百亿千米之外的地方,到目前为止,只有两个旅行者号(Voyager)探测器对这片区域进行了直接测量,仅留下了有关日球层形状两个位点的真实数据。 在近地的条件下,我们研究太阳系与星际空间交界的方法,是捕获和观察飞向地球的粒子,这其中包括来自遥远银河系部分的、被称作银河系宇宙射线(galactic cosmic rays)的带电粒子,以及已经存在于我们太阳系中的粒子,它们奔向日球层的边缘,并通过一系列复杂的电磁过程反弹回到地球。这些粒子属于高能中性原子(energetic neutral atom),由于它们是通过与星际介质相互作用而产生的,所以成为了绘制日球层边缘形状的有效数据来源,这也就是NASA的星际边界探测器(Interstellar Boundary Explorer,IBEX)任务研究日球层的方法:利用这些粒子作为“太空雷达”,描摹出太阳系在星际空间中的边界。 一些研究表明,日球层拥有一个长长的尾巴,形状非常接近彗星,不过新模型提出了一个没有这种长长尾巴的形状。 图片来源:NASA科学可视化工作室(Scientific Visualization Studio)/概念成像实验室(Conceptual Imaging Lab) 为了理解这些复杂的数据,科学家利用计算机模型将它们转化为日球层形状特征的预测。这项新研究的主要作者是梅拉夫•奥弗(Merav Opher),他主管着由NASA和美国国家科学基金会(NSF)资助的波士顿大学(Boston University)希尔德•德赖弗科学中心(SHIELD DRIVE Science Center),专注于日球层形状的预测。 此外,NASA的新视野号(New Horizons)任务还提供了拾起离子(pickup ion)的测量数据,这是一种在太空中被电离然后被太阳风“拾起”并随之一同移动的粒子。由于它们的来源与从太阳中射出的太阳风粒子并不相同,因此拾起离子比其他太阳风粒子的温度要高得多,奥弗的工作就是建立在这一基础事实之上。 “有两种流体混合在一起,其中一种成分温度很低,而另一种温度要高得多,也就是拾起离子,”波士顿大学的天文学教授奥弗说道,“如果你有一些很冷的流体,还有一些很热的流体,然后把它们放在太空中,它们是不会混合在一起的,通常会分头发展下去。我们所做的就是将太阳风的这两个成分分开,然后对日球层的三维形状进行建模。” 将太阳风的组成部分一分为二,再加上奥弗早期的工作,即将太阳磁场视作塑造日球层形状的主要驱动力,就得出了瘪掉的羊角面包形状:有两个喷嘴从日球层中间圆鼓鼓的部分向外卷曲,并且非常显眼的是没有了许多科学家所预测的长尾巴彗星形状。 “由于拾起离子在热力学中起主导作用,因此整体上呈现球形的状态。但是由于它们在最终的冲击之后很快就离开了系统,整个日球层就显示出瘪掉的样子。”奥弗说道。 太阳系护盾的形状 解决日球层的形状问题不仅仅是为了满足学术上的好奇心,而是因为日球层能作为太阳系的护盾,抵御银河系其余部分的冲击。 我们的日球层会阻止许多宇宙射线抵达太阳系中的行星,这里动画中的亮条纹即表示宇宙射线。 图片来源:NASA戈达德航天飞行中心(Goddard Space Flight Center)/概念成像实验室 像超新星(supernova)这样的其他恒星系统中的高能事件,可以将粒子加速到接近光速的速度。这些粒子向各个方向高速飞出,有一部分也会飞向我们的太阳系,但是,日球层却能起到护盾的作用:对于本将会进入太阳系中的这些高能粒子(银河系宇宙射线),它吸收了大约四分之三。 而剩下成功进入太阳系的高能粒子可能会造成严重的破坏,对于地球上的我们而言,地球磁场和大气层提供了又一层保护,但是太空或其他星球上的探索技术和宇航员却暴露在外。在银河系宇宙射线的作用下,电子设备和人体细胞都会遭受损害,而且由于这些粒子携带了大量的能量,我们很难以实用的太空旅行方式对它们进行阻挡。日球层是太空之旅过程中抵御银河系宇宙射线的主要防御手段,因此了解它的形状,以及它对射向我们太阳系的银河系宇宙射线的影响,是规划机器任务和人类太空探索的关键考虑因素。 日球层的形状也是解开其他星球生命探寻难题的重要一环,来自银河系宇宙射线的有害辐射会让某个星球世界不适宜生命存在,而由于我们拥有日球层这一强大的天体护盾,太阳系中才能有生命存活。当我们进一步了解了日球层对我们太阳系的保护作用,以及这种保护在整个太阳系历史上可能的演变过程时,我们就可以更好地寻找其他具有类似保护作用的恒星系统。而形状就是其中一个重要性质:我们的日球层看起来究竟是有着长长尾巴的彗星形状,还是瘪掉的羊角面包状,又或完全是其他的某种样子呢? 如果科学家弄清了我们的日球层形状是更类似于左侧BZ Cam相对较短的星际球层(astrosphere),还是更像右侧Mira的长尾形星际球层,又或完全是某种其他的形状,将会有助于我们研究系外行星(exoplanet)潜在的宜居性。 图片来源:NASA /卡萨莱尼奥(Casalegno)/星系演化探测器(GALEX) 无论日球层真正的形状是什么样子,NASA即将迎来的一项新任务,也就是星际测绘与加速度探测器(Interstellar Mapping and Acceleration Probe,IMAP),都将为解决上述问题带来助益。 IMAP计划于2024年发射,将绘制从日球层边界流回地球的粒子地图。IMAP将以IBEX任务的技术和发现为基础,为日球层、星际空间的性质以及银河系宇宙射线进入太阳系的方式提供新的思路。 奥弗的希尔德•德赖弗科学中心旨在为IMAP的发射及时创建可测试的日球层模型,他们对日球层形状和其他特征的预测,以及从边界反射后流回地球的粒子是如何反映出日球层形状的研究,将给科学家比较IMAP的数据提供基准。 参考来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/uncovering-our-solar-system-s-shape

哈勃望远镜远近都能看到

哈勃望远镜远近都能看到

The barred spiral galaxy known as NGC 4907 shows its starry face from 270 million light-years away to anyone who can see it from the Northern Hemisphere. This is a new image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope of the face-on galaxy, displaying its beautiful spiral arms, wound loosely around its central bright bar of stars. Shining brightly below the galaxy is a star that is actually within our own Milky Way galaxy. This star appears much brighter than the billions of stars in NGC 4907 as it is 100,000 times closer, residing only 2,500 light-years away. NGC 4907 is also part of the Coma Cluster, a group of over 1,000 galaxies, some of which can be seen around NGC 4907 in this image. This…

雷达显示月球的金属成分比研究人员想象的要多

雷达显示月球的金属成分比研究人员想象的要多

一开始是为了寻找潜伏在极地月球陨石坑里的冰,后来变成了一项意想不到的发现,这可能有助于澄清月球形成的一些模糊历史。 NASA月球勘测轨道飞行器(LRO)上的微型无线电频率(Mini-RF)仪器的团队成员发现了新的证据,表明月球的地下可能比研究人员想象的更富含铁和钛等金属。这一发现发表在7月1日的《地球和行星科学快报》(Earth and Planetary Science Letters)上,可能有助于更清楚地了解地球和月球之间的联系。 来自马里兰州劳雷尔市约翰霍普金斯应用物理实验室(APL)的迷你射频首席研究员、该项研究的合著者维斯·帕特森(Wes Patterson)说:“LRO任务和它的雷达设备继续给我们带来关于我们最近邻居的起源和复杂性的新见解。” 这张照片是根据美国宇航局的月球勘测轨道飞行器的数据拍摄的,显示了我们从地球上看到的月球表面。我们对我们最近的邻居了解得越多,我们就越了解月球是一个充满活力的地方,它拥有有用的资源,有一天甚至可以支持人类的存在。 资料来源:NASA / GSFC / Arizona State University 大量证据表明,月球是火星大小的原行星和年轻的地球碰撞的产物,形成于残留的碎片云的引力坍缩。因此,月球的主要化学成分与地球非常相似。 然而,如果仔细观察月球的化学成分,这个故事就变得模糊起来。例如,在月球表面明亮的平原上(称为月球高地),岩石中含有的含金属矿物比地球少。如果地球在撞击前已经完全分化为地核、地幔和地壳,而使得月球大部分缺乏金属元素,则可以解释这一发现。但看看月球上的玛利亚——广袤而黑暗的平原——那里的金属含量比地球上许多岩石还要丰富。 这种差异使科学家感到困惑,导致了许多有关影响原行星的因素可能导致差异的问题和假设。Mini-RF小组发现了一种奇怪的模式,可能会找到答案。 研究人员试图利用微型射频技术来测量月球北半球陨石坑地面上堆积的月球土壤中的电学特性。这种电学性质被称为介电常数,这是一个比较物质和空间真空传输电场的相对能力的数字,可以帮助定位隐藏在火山口阴影中的冰。然而,研究小组注意到这种特性随着陨石坑的大小而增加。 对于大约1到3英里(2到5公里)宽的陨石坑,材料的介电常数随着陨石坑的增大而稳定增加,但对于3到12英里(5到20公里)宽的陨石坑,介电常数保持不变。 这种模式的发现为一种新的可能性打开了一扇门。由于形成更大陨石坑的流星也会在月球的地下挖得更深,因此研究小组推断,更大陨石坑内尘埃介电常数的增加可能是流星挖掘了地表下的铁和钛氧化物的结果。介电特性与这些金属矿物的浓度直接相关。 如果他们的假设是正确的,那就意味着月球表面的前几百米只有少量的铁和钛氧化物,但在表面之下,有一个稳定的增长,丰富的和意想不到的财富。 通过比较微型射频雷达拍摄的陨石坑底部的雷达图像,以及LRO广角相机、日本的月亮女神号和美国宇航局的月球探测仪拍摄的金属氧化物地图,研究小组发现了它所怀疑的事实。更大的陨石坑,随着介电材料的增加,也含有更丰富的金属,这表明从0.3到1英里(0.5到2公里)的深度挖掘的铁和钛氧化物比从月球表面的0.1到0.3英里(0.2到0.5公里)的深度挖掘的更多。 “来自Mini-RF的令人振奋的结果表明,即使在月球运行了11年之后,我们仍在发现我们最近的邻居的古老历史,” NASA马里兰州戈达德太空飞行中心的LRO项目科学家诺亚·佩特罗说。“ MINI-RF数据对于告诉我们月球表面的特性具有极其重要的价值,但我们使用该数据来推断45亿年前发生的一切!” 这些结果是根据美国宇航局最近的重力恢复和内部实验室(GRAIL)任务的证据得出的,该任务表明,在月球巨大的南极——艾特肯盆地下面几十到几百公里处存在着大量的高密度物质,这表明高密度物质并非均匀分布在月球的地下。 研究小组强调,这项新研究无法直接回答有关月球形成的悬而未决的问题,但是它确实减少了月球地下金属和钛氧化物分布的不确定性,并提供了更好地了解月球形成和形成的关键证据,以及它与地球的联系。 海吉说:“这确实提出了一个问题,即这对于我们之前的编队假设意味着什么。” 为了找到更多的证据,研究人员已经开始研究月球南半球的陨石坑底部,看看是否存在同样的趋势。 LRO由位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心管理,隶属于位于华盛顿的NASA总部的科学任务理事会。Mini-RF由APL、海军空战中心、桑迪亚国家实验室、雷声公司和诺斯罗普·格鲁曼公司领导的团队设计、制造和测试。 有关LRO的更多信息,请访问: https://www.nasa.gov/lro 来源: https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/moon-more-metallic-than-thought

NASA-NOAA的Suomi NPP卫星分析了撒哈拉沙尘暴气溶胶层

NASA-NOAA的Suomi NPP卫星分析了撒哈拉沙尘暴气溶胶层

沙尘暴从非洲的撒哈拉沙漠穿越大西洋并不是什么新鲜事,但目前的沙尘暴范围相当大,美国宇航局的卫星也观测到了6月份巨大的沙尘暴。美国国家航空航天局和国家海洋和大气管理局的Suomi NPP卫星显示,沙尘暴已经移动到墨西哥湾,延伸到中美洲和东太平洋的部分地区。 这张2020年6月24日的图片来自Suomi NPP OMPS气溶胶指数。沙尘暴掠过尤卡坦半岛,并穿过墨西哥湾。在大西洋的东部和中部可以看到沙尘暴最大和最厚的部分。 来源:NASA/NOAA, Colin Seftor NASA使用卫星和其他资源来追踪由沙尘、烟雾和火山灰组成的气溶胶颗粒。Suomi NPP上的可见红外成像辐射计套件(VIIRS)仪器提供可见图像,而Suomi-NPP卫星上的臭臭氧测绘和分析套件(OMPS)天底绘制器(NM)提供了吸收气溶胶指数值。OMPS指数显示空气中存在吸收光的气溶胶粒子(吸收紫外线的粒子),例如沙尘。气溶胶吸收指数与气溶胶层的厚度和高度有关。 这张照片是由6月24日NASA/NOAA的Suomi NPP卫星拍摄的OMPS气溶胶指数和VIIRS可见光图像合成的。图像显示,沙尘暴掠过尤卡坦半岛,向上穿过墨西哥湾。 来源:NASA/NOAA, Colin Seftor 位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心的大气科学家科林·塞夫托利用Suomi NPP OMPS产生的图像吸收了气溶胶指数,并通过VIIRS仪器获得了可见图像。他说,6月23日和24日沙尘暴已经完全在墨西哥的尤卡坦半岛,穿过墨西哥湾一直到德克萨斯州南部。“在那时,情况变得更加复杂,因为在德克萨斯州、俄克拉荷马州、内布拉斯加州等地以北看到的吸收性气溶胶指数信号可能是美国西南部无数大火产生的粉尘和烟雾的混合物。您也可以看到沙尘飞越中美洲并进入东太平洋。” 6月25日,NASA戈达德太空飞行中心创建了一个动画,将OMPS气溶胶指数和NASA/NOAA Suomi NPP卫星上的VIIRS可见图像结合起来,展示了2020年6月15日至25日撒哈拉沙尘暴的运动轨迹。动画显示,沙尘暴从非洲西海岸越过大西洋,进入加勒比海,并向上穿过墨西哥湾的一些海湾国家。 气溶胶粒子吸收和散射的阳光,从而降低能见度,增加光学深度。气溶胶颗粒对人类健康、天气和气候有影响。气溶胶粒子是由许多事件产生的,包括人类活动,如工厂污染和自然过程,如烟雾、沙尘暴、浪潮产生的海盐和火山产生的火山灰。哮喘病或其他呼吸系统疾病患者吸入气溶胶会危害人体健康。气溶胶颗粒也会影响天气和气候,使地球变冷或变暖,以及增强或阻止云的形成。 这张撒哈拉沙尘暴的“真彩色”合成图像是由NASA/NOAA的Suomi NPP卫星上的VIIRS仪器于2020年6月24日拍摄的。这些明亮的条纹是由于太阳从海洋表面反射而形成的。 来源:NASA/NOAA, Colin Seftor 如果非洲的沙尘被混入地面,那么远在北美和南美洲的空气质量都会受到影响。但是,沙尘也可以发挥重要的生态作用,比如,在亚马逊的土壤中施肥,在加勒比地区建造海滩。与非洲撒哈拉空气层爆发相关的干燥、温暖和多风条件也会抑制热带气旋的形成和增强。 “虽然撒哈拉沙尘暴穿越海洋来到美洲并不罕见,但这一特殊事件的规模和强度却相当不寻常,”塞夫特说。“此外,如果你从非洲海岸往外看,你可以看到另一个巨大的云团从大陆飘来,继续向横跨大西洋的长链沙尘输送能量。” 沙尘暴活动的GIF动画: 这个动画展示了2020年6月15日至25日撒哈拉沙尘暴中的气溶胶。它是根据Suomi NPP OMPS气溶胶指数创建的。沙尘暴从非洲西海岸经过大西洋进入加勒比海,然后穿过墨西哥湾。在大西洋的东部和中部可以看到沙尘最大和最厚的部分。 来源:NASA/NOAA, Colin Seftor 这张“真色彩”合成的可视卫星图像显示了撒哈拉沙尘暴从2020年6月15日到25日的运动。这张照片是由NASA/NOAA的Suomi NPP卫星上搭载的VIIRS仪器拍摄的。这些明亮的条纹是由于太阳从海洋表面反射而形成的。 来源:NASA/NOAA, Colin Seftor 这张2020年6月15日至25日横跨大西洋的撒哈拉沙尘暴演变的动画结合了OMPS气溶胶指数和NASA/NOAA的Suomi NPP卫星的VIIRS可见图像。沙尘暴从非洲西海岸经过大西洋进入加勒比海,然后穿过墨西哥湾。在大西洋的东部和中部可以看到沙尘最大和最厚的部分。 来源:NASA/NOAA, Colin Seftor 来源:https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-noaa-s-suomi-npp-satellite-analyzes-saharan-dust-aerosol-blanket

哈勃望远镜拍摄到了边缘的星系

哈勃望远镜拍摄到了边缘的星系

The galaxy known as NGC 5907 stretches wide across this image. Appearing as an elongated line of stars and dark dust, the galaxy is categorized as a spiral galaxy just like our own Milky Way. In this new image from the NASA/ESA Hubble Space Telescope, we don’t see the beautiful spiral arms because we are viewing it edge-on, like looking at the rim of a plate. It is for this reason that NGC 5907 is also known as the Knife Edge galaxy. The Knife Edge galaxy is about 50 million light-years from Earth, lying in the northern constellation of Draco. Although not visible in this image, ghostly streams of stars on large arching loops extend into space, circling around the galaxy; they are believed to…

NASA和伙伴航天机构收集了受COVID-19影响的全球视野

NASA和伙伴航天机构收集了受COVID-19影响的全球视野

NASA、ESA和JAXA收集了大量从太空观测地球的数据,包括NASA-NOAA Suomi NPP卫星的“夜灯”数据,以跟踪世界对COVID-19大流行所带来的全球和局部变化的反应。这张照片显示的是旧金山湾区。 影像来源:NASA 为应对全球冠状病毒(COVID-19)大流行,美国航空航天局(NASA)、欧洲航天局(ESA)和日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)联合使用其地球观测卫星数据的集体科学力量来记录全球环境和人类社会的变化。这些机构收集的大量信息现在只需要一根手指就可以得到。 这三个航天机构开展了前所未有的合作,共同创建了COVID-19地球观测仪表板,该仪表板将多种卫星数据记录与分析工具集成在一起,便于用户跟踪空气和水质、气候变化、经济活动和农业的变化。 COVID-19导致全球人类活动变化。一些水体变得更加清澈,污染物的排放量暂时下降,货物的运输和运输也有所减少。我们可以从太空中看到这些变化。NASA、ESA和JAXA正在新的COVID-19地球观测仪表板上提供卫星数据。 来源:NASA 这一三方数据资源为公众和决策者提供了一个独特的工具,以调查在世界各地实施的与大流行有关的限制措施的短期和长期影响。随着全球经济逐渐复苏,未来几个月,随着新的观察数据的增加,仪表板的数据将继续更新。 “NASA、ESA和JAXA共同代表了一项伟大的人类资产:太空中先进的地球观测仪器,它们每天都被用于造福社会,增进人们对地球家园的了解。”美国宇航局负责科学事务的副局长托马斯·祖布臣说,“当我们开始从太空看到由大流行病引起的人类活动模式的变化对地球产生了明显的影响时,我们知道,如果我们整合资源,我们可以带来强大的新分析工具来应对这一快速发展的变化危机。” 今年4月,这三个机构成立了一个特别工作组来应对这一挑战。该小组确定了最相关的卫星数据流,调整了现有的计算基础设施,以便在各机构之间共享数据并产生相关指标。该仪表盘向用户提供无缝连接的数据,,这些数据显示空气和水质的变化,全球范围内以及特定关注领域的经济和农业活动。 卫星观测结果显示全球空气质量的变化是最明显的影响之一,这与大流行相关的居家订单和工业活动减少有关。卫星数据清楚地显示了一种空气污染物,即二氧化氮(NO2),这主要是燃烧化石燃料用于运输和发电产生。NO2的寿命为数小时,是地面臭氧的前兆,这使其成为短期空气质量变化的有用指标。仪表板将来自两个NASA和ESA卫星的当前NO2数据以及历史数据进行比较。除了NO2的全球视野之外,目标区域还包括洛杉矶、东京、北京、巴黎和马德里。 仪表板强调了大气中另一个重要成分二氧化碳(CO2)的变化,以探讨全球和局部地区对大流行的反应如何改变了这种令气候变暖的温室气体的浓度。由于二氧化碳在大气中的本底浓度很高,而且其在大气中的寿命长达100年以上,人类排放的变化导致的大气CO2的短期变化相对于自然碳循环的丰度的预期变化是非常小的。 《自然》(Nature)杂志最近的一项研究估计,全球刚刚经历的为期三个月的经济放缓,将暂时减少排放到大气中的二氧化碳浓度的预期增幅仅减少了0.5%。仪表板显示来自NASA卫星的数据,以寻找全球范围内二氧化碳的长期变化。通过JAXA卫星进行的二氧化碳观测可以放大某些市区(如纽约,旧金山,东京和德里)的变化。来自NASA和JAXA数据集的分析与自然杂志研究中的减排量估算值一致。 据报告,在工业和旅游业等通常有密集人类活动的几个地区,最近的水质变化在大流行期间有所下降。仪表盘展示了三个机构对选定的沿海地区、港口和半封闭海湾的总悬浮物质和叶绿素浓度进行的有针对性的卫星观测,以评估造成这些水质变化的原因、它们的分布范围以及持续时间。长岛湾、北亚得里亚海和东京湾都在研究范围之内。 全球经济活动的普遍下降是这一流行病的一个众所周知的影响。从空间上观察港口的航运活动、购物中心的汽车停放情况以及城市地区的夜间灯光情况,可以作为特定经济领域受到影响的指标。每个机构的卫星数据以及美国宇航局和欧空局购买的商业数据都呈现在仪表板上,以量化洛杉矶、法国敦刻尔克港、比利时根特以及北京等地的这些变化。 来自NASA,ESA和JAXA观察全球变化的天基地球观测的集体力量,已被用来制作COVID-19地球观测仪表板。在这段视频中,来自各个机构的领导人——NASA的托马斯·祖布臣、ESA的约瑟夫·阿斯切巴赫和JAXA的Koji Terada——讨论了他们史无前例的合作。 来源:NASA/ESA/JAXA 仪表板还将提供三方卫星数据,以寻找世界各地农业生产变化的迹象,比如由于食品供应链中断或劳动力供应不足而导致的收割和种植。随着世界从大流行病中复苏,了解任何此类变化的程度对于维护全球和地方市场和粮食安全都是重要的。 有关NASA对COVID-19大流行的反应的更多信息,请访问: https://www.nasa.gov/coronavirus 有关NASA的地球科学计划的更多信息,请访问: https://www.nasa.gov/earth