摘要：
/“赫拉”将调查小行星碰撞后的“犯罪现场” 近日，美国航天局的双小行星改道测试（DART）指挥一艘汽车大小的航天器与小行星卫星“孪小星”... /“赫拉”将调查小行星碰撞后的“犯罪现场”
近日，美国航天局的双小行星改道测试（DART）指挥一艘汽车大小的航天器与小行星卫星“孪小星”相撞，希望能略微改变它的轨道——这是人们首次尝试这种操作。虽然孪小星距离地球1100万公里，不会对地球构成威胁，但这项任务是一次测试，以防有朝一日我们真的需要让一颗小行星偏离方向。
世界各地的天文学家观看了DART的撞击，密切关注它的影响，以确定该任务是否通过了测试。随后，欧洲空间局以古希腊天后赫拉命名的“赫拉”任务，将跟随它的脚步，前往现场进行调查，并揭开这些具有潜在破坏性的太空岩石的秘密。
双小行星改道测试（DART）计划。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/a-nasa-mission-to-deli.jpg
“赫拉”号航天器计划于2024年10月发射，目标在2026年到达孪小星，测量DART对这颗小行星的确切影响。赫拉任务的首席研究员Patrick Michel说：“小行星不是无聊的太空岩石——它们超级令人兴奋，因为它们在大小、形状和组成方面具有极大的多样性。而且，由于它们的重力比地球低，那里的物质可能会表现得与预期完全不同。”例如，2019年一个日本探测器在龙宫小行星表面附近投掷了一枚小型炸药，预期它会形成一个2到3米的陨石坑。然而，它炸出了一个50米的大洞。
Michel说，了解DART的影响不仅对行星防御很重要，对了解太阳系的历史也很重要，因为大多数宇宙天体都是通过碰撞形成的。这就是为什么DART和赫拉不仅可以“照亮未来”，也可以“照亮”过去的地方。
来源 / https://phys.org/news/2022-09-asteroid-collision-europe-hera-probe.html
/土星消失的卫星制造了星环
环绕土星赤道旋转的土星环是土星倾斜旋转的确凿证据。天文学家一直怀疑这种倾斜来自于它与邻居海王星的引力相互作用。因为土星的倾斜进动，它就像一个旋转的陀螺，其速度几乎与海王星的轨道相同。但麻省理工学院等地天文学家进行的一项新的建模研究发现，虽然这两颗行星可能曾经是同步的，但土星后来摆脱了海王星的牵引。是什么导致了这种变化？该团队有一个经过严格检验的假设：一颗失踪的卫星。
图片来自CC0 Public Domain。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2019/saturn.jpg
发表在《科学》杂志上的一项研究中，该团队提出，如今拥有83颗卫星的土星曾经至少有一颗多出的卫星，它被命名为“蝶蛹”（Chrysalis）。研究人员认为，蝶蛹和它的兄弟姐妹们一起绕土星运行了数十亿年，以一种保持其倾斜度或“斜度”与海王星共振的方式拉扯着这颗行星。
但是，据研究小组估计，大约在1.6亿年前，蝶蛹变得不稳定，并在一次擦肩而过的运行中因为离行星太近而消失。研究人员推测，虽然蝶蛹的大部分碎片可能与土星产生了碰撞，但它的一小部分碎片可能仍然悬浮在轨道上，最终破碎成小冰块，形成土星的标志性光环。失去这颗卫星足以使土星脱离海王星的控制，使它保持现在的倾斜度。
因此，这颗失踪的卫星可以解释两个长期以来的谜团：土星现在的倾斜程度和土星环的年龄。此前，土星环的年龄估计约为1亿年，比土星本身年轻得多。麻省理工学院行星科学教授、这项新研究的主要作者Jack Wisdom说：“就像蝴蝶的蛹一样，这颗卫星长期处于休眠状态，然后突然变得活跃起来，星环也随之出现。”
来源/https://phys.org/news/2022-09-saturn-tilt-product-ancient-moon.html
/ 地球气候科学到宜居系外行星
一个国际团队正在利用从地球气候科学中获得的经验和技术，为建立围绕遥远恒星运行的行星大气层的强大模型铺平道路，从而帮助寻找潜在的宜居系外行星。至关重要的是，该团队认为，这项研究还可以增强我们对地球未来气候的基本理解和预测。
最近发射的詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）和即将发射或建成的望远镜，如欧洲特大望远镜（E-ELT）、30米望远镜（TMT）或巨麦哲伦望远镜（GMT）可能很快就能描述围绕红矮星（比太阳更冷更小的恒星）运行的岩质系外行星的大气特征。然而，如果没有强大的模型来指导并解释这些观测，我们将无法释放这些观测站的全部潜力。
GCM的ASR图。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/techniques-learned-fro.jpg
近年来，科学家们改进了模型，试图重现和理解当前与地球上人为气候变化相关的变暖趋势。一个关键的方法是用多个大气环流模型（GCMs）来模拟气候，并通过模型比对项目（或称MIPs）进行对比，这对我们了解地球的气候至关重要。
埃克塞特大学的博士后研究员Sergeev博士说：“多模型相互比较是现代气候科学的支柱之一，也是国际合作的一个成功案例。它们对于我们理解过去、现在和未来的气候过程是很有帮助的。通过将这些比较引入系外行星研究，我们最终可以提高解释望远镜观测结果的能力。”
这个关键的新项目被称为THAI（TRAPPIST-1宜居大气层相互比较），重点关注一颗被确认为地球大小、名为TRAPPIST-1e的系外行星。它的宿主星是红矮星TRAPPIST-1，距离地球约40光年。至关重要的是，由于这颗行星的轨道位于TRAPPIST-1的宜居带内，它可能具有适宜液态水存在的温和气候。
该团队认为，THAI不仅将为潜在可居住的遥远世界的强大建模铺平道路，而且还将我们寻找地球以外生命的努力与我们自己的气候变化研究联系起来。相关研究已发表在The Planetary Science Journal上。
来源 /https://phys.org/news/2022-09-techniques-earth-climate-science-aid.html
/火星岩石里的生命痕迹
美国航天局的“毅力”号火星探测器探测到了迄今为止浓度最高的有机分子，这是一个潜在的古代微生物的信号，科学家们渴望在岩石样本最终被带到地球时加以确认。
虽然以前在这颗红色星球上也发现过有机物，但这次的新发现被认为是特别有希望的，因为它来自一个沉淀物和盐分沉积到湖泊的地区——这是生命可能产生的条件。科学家David Shuster说：“公平地说，这些是迄今为止收集到的最有价值的岩石样本。”有机分子——主要由碳构成的化合物，通常包括氢和氧，但有时也包括其他元素——并不总是由生物过程产生的。进一步的分析和结论将不得不等待2033年的火星样本返回任务。
“野猫岭”岩石上被取的两个样本。
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/percy-cored-two-sample.jpg
绰号为“珀西”的火星探测器于2021年2月登陆火星的耶泽罗陨击坑，其任务是保存可能含有古代生命迹象的样本，并描述火星的地质和过去的气候特征。它正在探索的三角洲形成于35亿年前。珀西目前正在那里调查沉积岩，这些沉积岩是由不同大小的颗粒在当时的水环境中沉降而成的。珀西从一块名为“野猫岭”、宽约1米的岩石上取了两个样本，并在7月20日打磨了它的表面，以便分析。结果显示了一类被称为芳烃的有机分子，它们在生物化学中起着关键作用。
美国航天局天体生物学家Sunanda Sharma说：“这是一场寻找另一颗行星上潜在生命迹象的寻宝行动。有机物质是一条线索，而且我们得到的线索越来越强......我个人认为这些结果非常令人感动，因为它让我们感到自己处在一个非常关键的时刻，在正确的地方用了正确的工具。”
此前也曾出现过火星上可能存在生命的其他诱人线索，“毅力”号的前身“好奇号”就多次探测到甲烷。虽然甲烷是地球上微生物的副产品，但它也可以由没有生物参与的地热反应产生。
来源 / https://phys.org/news/2022-09-mars-rover-hints-life-latest.html
/银河系中的神秘涟漪
银河系里包含1000亿到4000亿颗恒星。天文学家认为，这个星系诞生于136亿年前，从一个由氢和氦组成的旋转气体云中诞生。经过数十亿年后，这些气体聚集在一个旋转的圆盘中，在那里形成了恒星，如我们的太阳。利用盖亚空间望远镜的数据，瑞典隆德大学一研究小组表明，银河系外盘的大部分地区在振动。这些波纹是由一个矮星系引起的——我们现在看到的是人马座，它在数亿年前经过时为我们的银河系带来了这种现象。
在Monthly Notices of the Royal Astronomical Society上发表的一项新研究中，研究小组展示了对银河系星系圆盘外围区域恒星的发现。领导这项研究的隆德天文台天文学研究员Paul McMillan解释说：“我们认为，这些恒星以不同的速度摇摆和上下移动。当矮星系人马座经过银河系时，它在我们的星系中产生了波动，有点像一块石头掉进池塘里。”
图片来自CC0 Public Domain。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2018/milkyway.jpg
通过使用盖亚空间望远镜的数据，研究小组能够研究比以前更大的银河系圆盘区域。通过测量圆盘不同部分的波纹强度，研究人员已经开始拼凑出一副复杂拼图，为人马座的历史和围绕太阳系的轨道提供线索。Paul McMillan说：“目前，人马座正在慢慢地被撕裂，但是在10—20亿年前，它的体积明显更大，可能是银河系圆盘质量的20%左右。”
研究人员对利用盖亚的数据可以研究银河系的范围感到惊讶。迄今为止，这个自2013年开始运行的望远镜已经测量了大约20亿颗恒星在天空中的运动，以及3300万颗恒星朝向或远离我们的运动。“有了这个新发现，我们可以像地质学家从穿越地球的地震波中得出关于地球结构的结论一样研究银河系。这种类型的‘星系地震学’将教会我们很多关于太阳系及其演化的知识，”Paul McMillan总结道。
来源 / https://phys.org/news/2022-09-mysterious-ripples-milky-dwarf-galaxy.html
/太阳的历史写在月亮上
如果你想了解太阳的历史，那就看看月亮吧——科学家希望利用未来的阿耳忒弥斯登月计划来帮助了解太阳的生命历史。
太阳一直影响着太阳系中的所有天体。我们不仅从太阳那里接收光和热，还不断受到高能粒子和太阳风的影响。过去的45亿年里，这些事情每天都在发生。然而，在地球这样的行星上，太阳对我们的影响已经成为了古老的历史。风的风化、水的侵蚀，以及板块构造的不断循环，使太阳可能对地球地壳所做的任何改变要么被抹除，要么被埋在地幔深处。但最近发表的一篇“新白皮书”指出，“死亡世界”是更好的记录者。既然月球是离我们最近的“死亡世界”，也是阿耳忒弥斯系列任务的目标，那么我们应该去那里看看。
图片来自Pixabay/CC0 Public Domain。https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2022/moon-1.jpg
诚然，自月球最初形成以来，它的表面有过一些活动，比如熔岩流、小行星和彗星的撞击。但白皮书指出，这些活动实际上带来了帮助而不是阻碍。熔岩流可以封住月球表面的大部分区域，使其无法与太阳进一步产生相互作用。如果我们能深入到熔岩流之下，我们就能了解到熔岩流之前的太阳历史。虽然撞击会把物体混合在一起，但它们也会暴露出更深的表层，让我们更容易接触到它们。
研究人员概述了我们可以从月球样本中测量的几个关键量，以及它们与太阳活动的联系。例如，我们可以看一个样本暴露在宇宙射线下的时间，并利用它来模拟过去几十亿年里来自太阳的宇宙射线的产生速度。随着时间推移，月壤会慢慢转变为角砾岩，这一过程会随着太阳辐射量的变化而变化。通过比较不同深度和位置的不同样品，我们可以了解太阳的变化。根据这份白皮书，月球是太阳系中观测太阳古老历史最容易获得的位置。简单地说，月球是一个太阳时间胶囊。
来源 / https://phys.org/news/2022-09-history-sun-written-moon.html
