NASA一周新闻（2023年3月24日）
阿尔忒弥斯二号登月火箭正在组装……一些太空探索者获得了很高的荣誉……韦伯太空望远镜有一个有趣的发现……最新新闻速递，尽在「本周NASA」！
索菲亚天文台的南极光
2022年7月29日 SOFIA’s Southern Lights Image Credit & Copyright: Ian Griffin (Otago Museum) Explanation: SOFIA, the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, is a Boeing 747SP aircraft modified to carry a large reflecting telescope into the stratosphere. The ability of the airborne facility to climb above about 99 percent of Earth’s infrared-blocking atmosphere has allowed researchers to observe from almost anywhere over the planet. On a science mission flying deep into the southern auroral oval, astronomer Ian Griffin, director of New Zealand’s Otago Museum, captured this view from the observatory’s south facing starboard side on July 17. Bright star Canopus shines in the southern night above curtains of aurora australis, or southern lights. The plane was flying far south of New Zealand at the time at roughly…
半人马A的翘曲磁场
2021年04月21日 Centaurus A’s Warped Magnetic Fields Image Credit: Optical: European Southern Observatory (ESO) Wide Field Imager; Submillimeter: Max Planck Institute for Radio Astronomy/ESO/Atacama Pathfinder Experiment (APEX)/A.Weiss et al; X-ray and Infrared: NASA/Chandra/R. Kraft; JPL-Caltech/J. Keene; Text: Joan Schmelz (USRA) Explanation: When galaxies collide — what happens to their magnetic fields? To help find out, NASA pointed SOFIA, its flying 747, at galactic neighbor Centaurus A to observe the emission of polarized dust — which traces magnetic fields. Cen A’s unusual shape results from the clash of two galaxies with jets powered by gas accreting onto a central supermassive black hole. In the resulting featured image, SOFIA-derived magnetic streamlines are superposed on ESO (visible: white), APEX (submillimeter: orange), Chandra (X-rays: blue), and Spitzer (infrared: red) images….
磁性“高速公路”将材料引入雪茄星系
是什么推动了雪茄星系(也就是所谓的梅西耶M82)大量气体和尘埃的喷射？ 我们知道，成千上万颗恒星的爆发正在推动一股强大的超级风，将物质吹入星系间的空间。新的研究表明，磁场也有助于梅西耶M82的物质驱逐，这是一个著名的星爆星系的例子，具有独特的、细长的形状。 NASA的平流层红外天文观测站(SOFIA)的发现有助于解释尘埃和气体如何从星系内部移动到星际空间，并为星系的形成提供线索。这种物质富含碳和氧等支持生命的元素，是未来星系和恒星的基石。这项研究在美国天文学会的会议上进行了介绍。 SOFIA是NASA和德国航空航天中心（DLR）)的联合项目，此前曾研究过梅西耶M82(雪茄星系的官方名称)核心附近磁场的方向。这一次，该团队使用了被广泛用于研究太阳周围物理的工具（称为太阳物理学），以了解在比以前大10倍的距离上环绕星系的磁场强度。 “这是研究太阳的古老物理学，但对星系来说是新事物，”位于美国宇航局硅谷艾姆斯研究中心(Ames Research Center)的大学空间研究协会(Universities Space Research Association)副主任琼·施梅尔茨(Joan Schmelz)，即将发表的有关这项研究的论文的合著者说，“它帮助我们理解恒星和星系之间的空间是如何为未来的宇宙世代提供如此丰富的物质。” 雪茄星系位于大熊星座，距离地球1200万光年，正在经历一种被称为星爆的异常高的恒星形成速率。恒星的形成是如此强烈，以至于它产生了一股超级风，将星系中的物质吹出。SOFIA之前使用高分辨率机载宽带照相机(简称HAWC+)发现，风会拖拽星系核心附近的磁场，使其垂直于星系平面，跨越2000光年。 这张由哈勃太空望远镜和斯皮策太空望远镜拍摄的星系可见光和红外合成图像显示了梅西耶M82(又称雪茄星系)的磁场。来自炙热新恒星的恒星风形成了一股星系超级风，它喷出大量的热气体(红色)和垂直于窄星系(白色)的巨大烟雾尘埃(黄色/橙色)。研究人员利用平流层天文台获取红外天文学磁场数据和广泛用于研究太阳周围物理的工具，推断出该星系周围2万光年磁场的强度。它们似乎无限期地延伸到星系间的空间中，就像太阳的太阳风一样，并且可能有助于解释气体和尘埃是如何远离银河系传播的。 影像来源：NASA, SOFIA, L. Proudfit; NASA, ESA, Hubble Heritage Team; NASA, JPL-Caltech, C. Engelbracht 研究人员希望了解磁场线是否会像太阳风中的磁场环境一样无限延伸到星系间空间，或者转变成太阳活动区域中发现的类似日冕环的结构。他们计算得出，该星系的磁场像太阳风一样向外延伸，让被超级太阳风吹散的物质逃入星系间空间。 这些扩展的磁场可能有助于解释太空望远镜发现的气体和尘埃是如何远离银河系。 NASA的斯皮策太空望远镜在距银河系20,000光年的距离内探测到尘埃物质，但目前尚不清楚为什么它会从两个方向远离恒星，而不是呈锥形喷流而远离恒星。 宾夕法尼亚维拉诺瓦大学的博士后研究员、即将发表的这篇论文的合著者乔丹·圭拉·阿奎莱拉说:“磁场可能就像一条高速公路，为星系物质创造了广泛传播到星系间空间的通道。” 除极少数情况外，我们无法直接测量日冕中的磁场。因此，大约50年前，科学家们开发出了一种方法，可以精确地从太阳表面外推磁场到行星际空间，在太阳物理学中称为势场外推法。利用SOFIA现有的中心磁场观测数据，研究小组改进了这种方法，估算出雪茄星系周围25000光年左右的磁场。 “我们无法轻易地在如此大的规模上测量磁场，但我们可以用这些工具从太阳物理学中推断出来，”恩瑞奎·洛佩兹-罗德里格斯(Enrique Lopez-Rodriguez)说，他是位于埃姆斯的索菲亚大学空间研究协会的科学家，也是这项研究的主要作者，“这种新的、跨学科的方法为我们了解星爆星系提供了更广阔的视角。” SOFIA是NASA和德国航空航天中心的联合项目。 NASA位于加利福尼亚州硅谷的艾姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚市的大学空间研究协会以及斯图加特大学的德国SOFIA研究所合作管理SOFIA项目、科学和任务操作。该飞机由位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼进行维护和运营。高分辨率机载宽带摄像机仪器是由NASA喷气推进实验室领导的多机构团队开发并交付给NASA。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/magnetic-highway-channels-material-out-of-cigar-galaxy
塑造螺旋星系
Magnetic fields in NGC 1068, or M77, are shown as streamlines over a visible light and X-ray composite image of the galaxy from the Hubble Space Telescope, NuSTAR or the Nuclear Spectroscopic Array, and the Sloan Digital Sky Survey. The magnetic fields align along the entire length of the massive spiral arms — 24,000 light years across (0.8 kiloparsecs) — implying that the gravitational forces that created the galaxy’s shape are also compressing the its magnetic field. This supports the leading theory of how the spiral arms are forced into their iconic shape known as “density wave theory.” SOFIA, the Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy, studied the galaxy using far-infrared light (89 microns) to reveal facets of its magnetic fields that previous observations using visible…
NASA的SOFIA在月面阳光照射的地方发现了水
Credits: NASA/Daniel Rutter 北京时间10月27日零点整（美国东部时间10月26日12时），NASA宣布索菲亚平流层红外天文台(SOFIA) 在月球克拉维乌斯环形山（Clavius Crater）检测到了水分子的存在，这是NASA首次在阳光照射的月球表面发现水。这一发现表明水可能遍布月球，而不仅限于太阳光照不到的阴凉地带。 索菲亚平流层红外天文台（SOFIA）是一个经过波音747SP改装的机载天文台，飞机上架设了直径2.5米（100英寸）的反射望远镜，这是世界上最大的的机载天文台，工作在红外光波段。 克拉维乌斯环形山，月面坐标58.4°S 14.4°W Credits: NASA 来自这一地区的数据显示，水的浓度为百万分100至412之间，大致相当于一立方米的月球土壤中含有12盎司的水。这样的含水量很低，相比之下撒哈拉沙漠中的含水量是这个地区的100倍。 SOFIA能够捕捉到水分子特有的6.1微米波段的辐射，这也是首次SOFIA观察月球，这些水分子可能来自于微小陨石的撞击，或者是太阳风带去的氢与月球表面的含氧矿物质发生化学反应产生，这一研究结果发表在自然天文学。 另外今天有媒体报道出来，月球24号从危海带回的样品中发现了总量0.1%的水。 我们先前知道月球无空气，月球表面是干燥的，仅在月球南极寒冷，阳光照射不到的南极存在的水，这一结论在月球环形山观测与遥感卫星（Lunar Crater Observation and Sensing Satellite，LCROSS）任务中得到证实。 Credit：NASA Ames 2009年10月9日，LCROSS任务中的探测器以5600英里每小时的速度，撞向月球南极卡比厄斯陨石坑（Cabeus Crater），结果证实了月球南极地区拥有大量的水。 NASA将于2022年向月球南极发射一个高尔夫球车大小的漫游车VIPER，以获取该区域水冰的位置和集中度。 漫游车VIPER将在月面钻探1米的深度，取样多种月壤样本，帮助绘制月球南极详细的水资源分布。未来宇航员们将借助这些水资源，在月球南极生活和工作。 参考： [1]https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-sofia-discovers-water-on-sunlit-surface-of-moon/ [2]https://www.nature.com/articles/s41550-020-01222-x#_blank
本周NASA速递（2020.9.4 ）
阿耳忒弥斯任务（Artemis）的火箭助推器发动测试；寻找新的飞行负责人；一项地球观测任务确定了发射日期……最近新闻速递，尽在「本周NASA」！ Credit：NASA 9月2日，NASA对一个固体火箭助推器进行了全面测试，它类似用于太空发射系统（Space Launch System，SLS）火箭和猎户座（Orion）飞船的一对火箭助推器，后者将用于前往月球的阿耳忒弥斯任务。在阿耳忒弥斯发射的前2分钟，这两个助推器将提供超过75%的总推力。 NASA正在招聘新的飞行主管，在前往国际空间站（International Space Station）和月球的人类飞行任务中领导训练有素的团队。符合要求的美国公民可以在9月10日之前申请，详情请见nasa.gov/careers。 Credit：NASA 哨兵6号迈克尔·弗赖利克（Sentinel-6 Michael Freilich）地球观测卫星定于11月10日发射，发射地为加利福尼亚的范登堡空军基地（Vandenberg Air ForceBase）。NASA和欧洲空间局（European SpaceAgency）的这次合作将在太空中持续数十年观测全球的海平面上升情况。 Credit：NASA 利用NASA 30年的卫星数据，有史以来规模最大的冰川湖泊研究发现，自1990年以来，由于气候变化导致的冰川融化和后退，让这些湖泊在全球的数量增加了约50％。这些发现能帮我们确定这些湖泊下游社区所面对的威胁、更准确地估计海平面上升、更好地了解冰川融水是如何流进海洋的。 同温层红外天文台（Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy，SOFIA）因新冠疫情于3月中旬被暂停使用后，现已重新恢复科学运作。随着确保登机人员安全和健康的新程序就位，该项目计划恢复每周大约4次的定期观察性飞行，对星系的化学性质进行研究。 Credit：NASA 作为波音公司2020年环保验证机（ecoDemonstrator）计划的一部分，NASA两个研究项目的结果或有助于开发更安静、更省油、更少运行延迟的未来飞机技术。 以上就是「本周 NASA」的全部内容！更多详细信息请访问 nasa.gov/twan。
磁场迫使我们用新的视角观察银河系的中心
银河系中心超大质量黑洞周围的区域受引力控制，但这并不是唯一的作用力。根据美国宇航局机载望远镜，平流层红外天文台或SOFIA的最新研究，磁场强度可能足以控制物质绕黑洞运动。 这项研究本周在美国天文学会的一次会议上公布，它可能有助于解答长期以来的谜团:为什么我们的黑洞相对于其他黑洞来说比较安静，为什么我们星系核心的新恒星的形成速度低于预期。 使用其最新的红外仪器研究与磁场线垂直排列的天体尘埃粒子，SOFIA能够绘制出银河系中心的详细地图，展示黑洞周围这些看不见的磁场的行为。 银河系中心区域的合成图像，即人马座A。SOFIA发现以流线显示的磁场强度足以控制黑洞周围的物质移动，即使存在巨大的引力。这可以帮助回答有关银河系中心区域的长期的基本问题：为什么恒星形成率显着低于预期，以及为什么我们的星系的黑洞比其他星系更安静。SOFIA的数据显示为绿色(37微米)和深蓝色(25和53微米)。浅蓝色部分来自赫歇尔太空天文台(70微米)，灰色部分来自哈勃太空望远镜。 影像来源：NASA/SOFIA/L. Proudfit; ESA/Herschel; Hubble Space Telescope “我们星系的黑洞的某些方面我们无法单靠引力来解释，” SOFIA高级科学顾问兼大学太空研究协会理事长Joan Schmelz说。“磁场可能有助于解决这些谜团。” 科学家们经常依靠引力来解释他们的结果，因为测量天体磁场是极具挑战性的。但是来自SOFIA的数据现在迫使科学家们考虑它们的作用。磁场控制着太阳大气中的等离子体，称为日冕，因为磁场产生的压力大于热产生的压力。在太阳的日冕中，磁压的支配产生剧烈的循环和强大的耀斑。研究小组正在使用SOFIA的数据来研究由银河系中心的磁场产生的压力。他们发现，磁压大于该区域中气体产生的热压，因此可能足以像太阳日冕一样控制物质。 我们需要更多的研究来了解磁场在银河系中心的作用，以及这些强大的力量是如何与引力相适应。然而，这些初步的结果可以增强我们对至少两个长期存在的基本问题的了解，即银河系中心区域的恒星形成和黑洞活动。尽管有足够的原料来形成恒星，但恒星的形成率明显低于预期。此外，与许多其他星系中心的黑洞相比，我们的黑洞相对安静。强磁场可以同时解释这两种情况——它可以阻止黑洞吞噬形成喷流所需的物质，还可以抑制恒星的诞生。 要研究银河系遥远及更远地区的磁场，需要使用SOFIA之类的望远镜进行远程观测。SOFIA在海拔45,000英尺的高度飞行，高于99%的地球水蒸气，能够捕获红外宇宙的独特景象，每次飞行后着陆时都可以用最新技术进行升级。为了获得这一结果，SOFIA使用了高分辨率的机载宽带摄像plus (HAWC+)仪器来研究磁场。该仪器由美国宇航局喷气推进实验室(位于加州帕萨迪纳市)制造。 “这些数据提供了我们星系中心黑洞周围磁场的最详细的观察，”这篇论文的合著者、宾夕法尼亚州维拉诺瓦大学的David Chuss说。HAWC+仪器的分辨率提高了10倍，灵敏度也提高了，这是革命性的进步。 SOFIA，平流层红外天文台，是一架波音747SP喷气客机，改装后可搭载直径为106英寸的望远镜。这是NASA和德国航空航天中心（DLR）的联合项目。NASA位于加利福尼亚州硅谷的Ames研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚市的大学空间研究协会以及斯图加特大学的德国SOFIA研究所（DSI）合作管理SOFIA计划，科学和任务运营。该飞机由位于美国加利福尼亚州帕姆代尔的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心703号大楼进行维护和操作。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/magnetic-fields-force-new-perspective-on-the-center-of-our-milky-way-galaxy
当行星碰撞时会发生什么
This artist’s concept illustrates a catastrophic collision between two rocky exoplanets in the planetary system BD +20 307, turning both into dusty debris. Ten years ago, scientists speculated that the warm dust in this system was a result of a planet-to-planet collision. Now, NASA’s SOFIA mission found even more warm dust, further supporting that two rocky exoplanets collided. This helps build a more complete picture of our own solar system’s history. Such a collision could be similar to the type of catastrophic event that ultimately created our Moon. Image Credit: NASA/SOFIA/Lynette Cook 这幅艺术概念图描绘了BD +20 307行星系统中两颗岩质系外行星的灾难性碰撞，它们都变成了尘埃碎片。十年前，科学家们推测这个系统中的温暖尘埃是行星对行星碰撞的结果。现在，NASA的SOFIA任务发现了更多温暖的尘埃，进一步证明了两颗岩质系外行星相撞。这有助于我们更全面地了解太阳系的历史。这种碰撞可能类似于最终造成月球的灾难性事件。 来源：NASA/SOFIA/Lynette Cook
SOFIA揭示了天鹅星云如何诞生
欧米茄（Omega）或天鹅星云是我们银河系中最明亮，质量最大的恒星形成区之一，其形状类似于我们今天看到的天鹅脖子。新的观测表明，它的区域是在多个恒星诞生时代分开形成的。来自平流层红外天文观测台（SOFIA）的新图像正在帮助科学家记录这个经过深入研究的星云的历史和演化。 “当今的星云拥有揭示其过去的秘密；我们只需要能够发现它们即可。”位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心SOFIA科学中心的大学空间研究协会科学家WanggiLim说。“SOFIA使我们能够做到这一点，因此我们可以理解为什么星云会呈现出今天的样子。” 揭开星云的秘密并非易事。它位于5000光年之外的人马座。它的中心充满了银河系中100多颗质量最大的年轻恒星。这些恒星的大小可能是我们的太阳的许多倍，但最年轻的几代恒星正在尘埃和气体的茧中形成，即使用太空望远镜也很难看到它们。由于中心区域发出非常明亮的光，太空望远镜上的探测器在SOFIA所研究的波长处处于饱和状态，类似于过度曝光的照片。SOFIA的红外摄像机被称为“FORCAST”，SOFIA望远镜的红外摄像机可以穿透这些保护层。 天鹅星云的合成图像。SOFIA探测到靠近中心的蓝色区域(20微米)，显示出中心的大质量恒星加热产生的气体，而绿色区域(37微米)是大质量恒星和附近的新生恒星加热产生的尘埃。这九颗以前从未见过的原恒星主要是在南部地区发现的。靠近边缘的红色区域代表由赫歇尔太空望远镜(70微米)探测到的冷尘埃，而白色区域则由斯皮策太空望远镜(3.6微米)探测到。太空望远镜无法如此详细地观测到蓝色和绿色区域，因为探测器已经饱和。SOFIA的观测结果显示了星云的部分独立形成的证据，形成了今天看到的天鹅形状。 影像来源：NASA/SOFIA/De Buizer/Radomski/Lim; NASA/JPL-Caltech; ESA/Herschel 这幅新图像显示了九颗原恒星，这是星云团正在坍塌的区域，是恒星诞生的第一步，这是以前从未见过的。此外，研究小组还计算了星云不同区域的年龄。他们发现天鹅形状的部分并不是同时形成的，而是在多个恒星形成时期形成的。 中部地区是最古老，发展最快，最先形成的地区。接下来，形成北部地区，而南部地区是最年轻的地区。尽管北部地区比南部地区更古老，但来自前几代恒星的辐射和恒星风已经扰乱了那里的物质——阻止它坍缩形成下一代。 “这是我们在这些波长范围内看到的最详细的星云图像。”同时也是SOFIA科学中心的高级科学家JimDeBuizer说。“这是我们第一次看到一些最年轻的大质量恒星，并开始真正了解它如何演变成我们今天看到的标志性星云。” 像天鹅星云这样的大质量恒星释放出如此多的能量，以至于它们可以改变整个星系的演化。但是，只有不到百分之一的恒星如此巨大，因此天文学家对其了解甚少。以前用太空望远镜对该星云的观测研究了不同波长的红外光并没有揭示SOFIA探测到的细节。 SOFIA的图像显示，在靠近中心的大质量恒星的加热下，气体呈蓝色，而尘埃呈绿色，现有的大质量恒星和附近的新生恒星使尘埃变暖。新发现的原恒星主要位于南部地区。靠近边缘的红色区域代表由赫歇尔太空望远镜探测到的冷尘埃，而白星区域则是由斯皮策太空望远镜探测到。 在运行超过16年后，斯必泽太空望远镜将于2020年1月30日退役。 SOFIA继续探索红外宇宙，以高分辨率研究其他望远镜无法观测到的中远红外线波长，帮助科学家了解恒星和行星的形成，磁场在塑造我们的宇宙中的作用以及星系的化学演化。 喷气推进实验室。为NASA在华盛顿的科学任务局管理斯皮策太空望远镜任务。科学运作是在帕萨迪纳加州理工学院的斯皮策科学中心进行的。太空行动基地设在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁太空公司。数据存档于加州理工学院IPAC的红外科学档案。加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室。 赫歇尔望远镜是欧洲航天局的一项任务，科学仪器由欧洲研究所财团提供，NASA也有重要参与。2013年4月，在液体冷却剂如预期耗尽后，望远镜停止了科学观测，但科学家们继续分析其数据。NASA的赫歇尔项目办公室位于加利福尼亚州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室。喷气推进实验室为赫歇尔的三种科学仪器中的两种提供了任务授权技术。NASA赫歇尔科学中心是IPAC的一部分，它为美国的天文学界提供支持。加州理工学院为NASA管理喷气推进实验室。 SOFIA，平流层红外天文观测站，是一架波音747SP喷气式客机，改装后搭载了一个直径106英寸的望远镜。它是NASA和德国航空航天中心(DLR)的一个联合项目。位于加州硅谷的NASA艾姆斯研究中心与总部位于马里兰州哥伦比亚的大学空间研究协会和斯图加特大学的德国索菲亚研究所(DSI)合作，管理着索菲亚项目、科学和任务运作。这架飞机由位于加州帕姆代尔的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心703号楼维护和操作。