“哈勃”發現一顆正在蒸發的行星
法國和美國的天文學家通過“哈勃”太空望遠鏡發現了一個有趣的現象:一顆外行星大氣正在近距離恒星作用下蒸發。
編號為HD209458b的外行星圍繞自己的恒星(在特性上酷似太陽)旋轉,距離僅為700萬公裏。換句話說,該行星軌道半徑比太陽係中最接近太陽的行星——水星的軌道半徑小8倍。
HD209458b行星本身是一個直徑比木星大1.3倍的氣體龐然大物,太接近恒星導致主要由氫氣組成的行星大氣被過分加熱,故而不斷向周圍噴發出強大的氫原子流。
該行星的質量每秒至少減少10000噸,結果在行星後麵延伸有長20萬公裏的由原子氫組成的回線。該行星圍繞恒星旋轉一周需要約3.5個地球晝夜。
原子氫回線是在研究恒星紫外線波段輻射後發現的,行星噴發的氫氣團影響了“哈勃”太空望遠鏡拍攝的輻射參數。
研究人員觀測了行星3次在恒星麵前通過的情況,在每次通過時均發現了行星在逐漸蒸發的證明。最後得出的結論是,HD209458b行星會失去自己大部分質量,直到隻保留更密實的核為止。
發現火星上存在水流的新證據
從火星地表照片上看,煋最大火山斜坡上存在一些由鹽水沿斜坡流動後形成的暗帶,這使科學家相信,在火星上存在鹽水。
這一發現表明,火星地表下冰層有時會融化並湧到火星地表上來,這同時也再度激活關於火星地表上哪些地方會存在生命的爭論。這也是科學家首次成功地看到火星地表在水流作用下發生的變化。
火星地表下冰的融化可能是由於火山熱量引起的地熱造成的。水會溶解一係列礦物質,結果形成非常鹹的水,鹽水在更低溫度和壓力條件下比普通水更難結冰。
當鹽水湧出火星地表時,它會沿火山斜坡向下流動,從而在山坡上留下暗帶痕跡。暗帶在任何時候都沒有被覆蓋過(如被火山口或砂丘覆蓋)是這一觀點有利的事實依據。
另外,暗帶總是從火山斜坡上部開始,並沿向下方向變寬,就像流動的水一樣。這些事實也證明,火星上正在進行著活躍的短期地表變化過程。
天文學觀察史上最明亮的恒星
Middlebury學院一天文學家小組計算了一顆正在爆炸的恒星亮度,它因爆炸發出的光大約是在1000年前抵達地球的。該恒星爆炸是整個人類曆史上天空中最“明亮的事件”。
正如在不同民族史科中記錄的,公元1006年5月1日在南部天際豺狼星座中突然出現一顆非常明亮的恒星,位於中國、日本、埃及、伊拉克和瑞士的觀察者都發現了這顆亮星。這顆亮星在幾個月的時間裏都十分顯眼,隨後它逐漸熄滅了。顯然,當時的天文學家無法定量測量這顆恒星的亮度,隻是定性地說明它特別明亮。
現代天文學家作出的結論是,公元1006年地球人看到了一顆超新星爆炸現象,該恒星處於強烈爆炸時盡管仍在原地,但是人們用肉眼覺察不到它的強烈爆炸。科學家曾利用幾台大功率望遠鏡對天空這一區域進行過觀察,在爆炸原處發現氫球狀雲團的微弱發光,氫球狀雲團是在爆炸衝擊波作用下形成的。
通過對這一微弱發光進行的長達11年的研究,人們成功地計算出衝擊波的傳播速度(2900千米/秒)和這顆超新星離地球的準確距離(7100光年)。天文學家將這次爆炸列入“Ia”型,這些列入“Ia”型的恒星在爆炸後幾個星期裏的亮度會超過太陽亮度約50億倍。
在算出這顆超新星離開地球的距離及其亮度之後,天文學家又計算出,地球人看到它的爆炸像看到一顆星等為-7.5的恒星。也就是說,它是整個天文學觀察史上觀測到的最明亮的一顆恒星,作為比較,現在天空中最明亮的一顆恒星是天狼星,它的星等僅為-1.5,說明古代爆炸的這顆超新星亮度是現在的天狼星亮度100倍。
最初恒星的“灰燼”
“哈勃”太空望遠鏡最新觀測表明,最初恒星形成於大爆炸之後僅僅過去2億年。因此,從宇宙誕生之時到最初恒星出現的間隔時間與原先理論提出的相比要短得多,但是與Wilkinson微波各向異性探測器獲得的數據相吻合。
天文學家測出,在來自非常遙遠即最古老類星體的輻射中存在的大量鐵,這鐵是最初誕生恒星中超新星爆發後殘留的“灰燼”。
恒星就像一座巨大的核聚變工廠,它們加工像氫和氦這樣較輕的元素(在最初恒星誕生之前隻有這樣的元素存在於宇宙之中)成為較重的像氮、碳和鐵等元素。
現在對星係、恒星乃至最後的行星是什麼時候出現在早期宇宙之中仍有很大疑問。天文學家試圖弄清楚,在最初的恒星演化中發生了什麼,雖然觀察的天體如此遙遠,它們發出的光抵達地球需要幾十億年,但這些天體能告訴天文學家早期宇宙的各種條件。
2002年10月以沃爾夫拉姆·弗雷烏德林格博士為首的歐洲天體物理學家小組,利用“哈勃”太空望遠鏡上的紅外線分光計NICMOS觀測了最遙遠的三顆類星體(紅移分別為5.82、6.28和5.78),它們發出的光在抵達“哈勃”之前經過了約128億光年的路程,這說明,這些類星體是在大爆炸之後“工作”了9億年,獲得的光譜證實明顯存在大量的鐵,因此“哈勃”首次發現了恒星最初生成時產生的元素。
這些類星體是宇宙中最奇異和最強烈的輻射源,根據現有的理論,它們依靠超巨黑洞引力引發的作用過程作為動力,超巨黑洞位於星係中心。
鐵是類星體演化狀態的極好指示物,鐵在大爆炸時不會產生,而是產生在以後特有的恒星作用過程中。這樣的恒星應該能順利地形成,燃燒自己的燃料,並早在我們發現這鐵之前就已發生爆炸,恒星演化的這一作用過程至少需要5~8億年時間。
通過“哈勃”發現的鐵是最早期形成的恒星產生的,也就是說恒星是在大爆炸後不久形成的。
在如此早期的宇宙曆史中發現鐵具有非凡的意義,存在鐵和其他較輕元素表明,行星以及行星上生命的主要成分在宇宙曆史中很早就已存在,比地球的誕生(46億年前)要早得多。
這些結果還說明,最初的恒星早在超巨黑洞形成之前就已形成,根據其他的資料,從宇宙誕生到最初類星體開始燃燒的期限遠遠少於9億年,因此最初恒星有可能在幾億年內誕生。但是黑洞出現的過程仍是一個不解之謎,顯然最初恒星誕生的日期有助於揭開這一謎底。
“綠色”電池新型材料——鎂
以色列科學家發明一種利用鎂的新型電池,它可以有效解決因電池中使用有毒的鉛和鎘引起的一係列生態問題。與傳統電池中使用的其他金屬相比,鎂具有一係列優點,例如鎂具有很小的密度,但是它又與較輕但昂貴的鋰不同,它是較低廉且蘊藏量非常大(在地殼中儲藏量占第7位)的金屬。科學家認為,鎂可以成為電池生產中理想的材料。
雖然該方向的研究實驗2年前才開始,但是以色列拉馬特甘大學科學家已經率先研製成一種新型鎂電池。鎂電池能輸出0.9~1.2伏電壓(幾乎與鎳鎘電池差不多),並能在多次充電和放電循環之後保持去電容量。
最初,以色列科學家是利用純鎂製成的陽極進行試驗,但是純鎂製成的陽極質地太脆弱,為了能利用鎂製成薄片,因此後來研製出另一種方案——利用鎂合金,在鎂合金中含有3%的鋁和1%的鋅。陰極應采用含有孔隙的材料,孔隙大小與鎂離子直徑相配(與鋰電池陰極材料的選擇相似)。
在長時間探尋之後,研究人員將注意力集中在硫化鉬上,通過在硫化鉬晶格中加入銅原子,科學家成功地在利用一係列化學反應之後用鎂原子取代銅原子,結果使鎂原子能自由地離開晶格,並能重新在晶格中占據空位。
最後,以聚合凝膠為基礎製成的電解質是新型鎂電池的重要組成部分之一,在這種電解質中還含有有助於鎂離子保持狀態的一種有機液和特殊物質。
發現最強烈的超新星爆發
世界各國天文學家在繼續跟蹤觀察宇宙中伽馬射線的爆發,天文學仍然沒有能徹底弄清楚伽馬射線爆發的特性。但在眾多假設中最有可能的一種是,伽馬射線爆發是由於在巨大恒星坍縮生成黑洞時噴濺能量而絲的。
3月29日,天文學家在整個觀察時間裏記錄到最強烈的伽馬射線爆發,生成黑洞的恒星坍縮發生在距離地球20億光年的地方,這是一次很大的成功,因為天文學家一直認為,要在接近30億光年的距離上記錄到伽馬射線爆發可能性很小。最近這次爆發的強度比原先觀察到的所有這類爆發強100倍左右,在爆發開始的幾分鍾內伽馬射線強度甚至一度超過銀河中全部恒星的輻射強度,天文學家由此認為,這次伽馬射線爆發強度應屬於超新星等級。
HETE-2太空望遠鏡記錄到最初的伽馬射線爆發,並將有關伽馬射線爆發的信息發送回地球,地麵上各天文台進行了聯合觀察。兩台ROTSE自動望遠鏡跟蹤觀察了最完整的爆發,其中一台ROTSE架設在澳大利亞新南威爾士西丁格-斯普林天文台,另一台ROTSE架設在美國得克薩斯州戴維斯堡天文台。
獲得的信息對於天文學家極其重要,因為伽馬射線爆發是研究最少的宇宙現象之一,它們常常發生在遠離地球的太空,持續時間隻有短短的幾秒鍾,而預言它們的出現幾乎不可能。正是由於擁有能快速轉向並對準太空某個區域的自動觀察望遠鏡,使研究伽馬射線爆發變得成為可能。
星係團中單獨星係可做超音速運動
天文學家在向英國和愛爾蘭國家天文學會議提交的一份有關編號為Abell160星係團最新研究報告中稱,Abell160星係團中單獨星係能在星係間氣體中以超音速運動。天文學家借助於“錢德拉”X射線觀察望遠鏡對該星係團進行的觀察發現,在星係作超音速運動時會在星係後麵留下“蹤跡”,根據此“蹤跡”可以測定關於星係及其星係團的大量有用信息。
許多星係會聚集成星係團,星係團中星係的數量各不相同,可以從幾個到成千上萬個不等。星係團通常圍繞有熾熱氣團,熾熱氣團由於星係團的引力作用而保持自己的形狀,星係在這樣的氣團中以非常高的速度(每秒數千公裏的速度)運動。當星係以超音速運動時,則會像超音速飛機運動一樣同時形成衝擊波,並在氣體中留下特有的蹤跡。這些衝擊波和蹤跡會釋放X射線,因此利用X射線望遠鏡可以觀察到它們。