古怪的早期星系

JWST在早期宇宙中发现了大量巨大且明亮的奇特星系,它们似乎有悖于科学家对星系成长过程的认知。这会颠覆原有的基本宇宙学模型吗?2021年12月,韦布空间望远镜(JWST)发射升空。自此,它便一直用红外“巨眼”凝视着宇宙的深处。借助韦布强大的观测能力,研究人员发现早期宇宙中的明亮星系多得惊人。这些星系的亮度令研究者无比困惑,因为亮度通常表征着星系中的恒星数量以及星系的质量。但在如此早期的宇宙,这些星系理论上并没有足够的时间成长得如此巨大。这种情况就好像在异国他乡,发现许多幼儿的体重竟与十几岁的青少年相当。我们自然会好奇,这些孩子的体重异常是否源于摄入的某些特殊成分?亦或是我们对人类成长过程的理解还不够彻底?

火星取样陷入困局

面对火星样本返回任务的预算压力,NASA正转向私营企业寻求帮助。把贵重物品忘在了车内,无论如何都无法取回——而且它们距离地球足足有2.25亿千米,这就是美国航空航天局(NASA)目前面临的窘境。约30年前,NASA启动了火星样本返回项目(MSR),其目的是将一辆漫游车送上火星,从可能孕育生命的地点采集科学样本并送回地球。

宇宙史的开篇会被改写吗

随着韦布空间望远镜第一批科学数据的公布,天文学家争先恐后地在网上发布了自己的研究成果,“最遥远星系”的纪录被一次次打破。遥远对应着古老,这些星系古老到在宇宙刚诞生仅几亿年后就已出现。但在天文学家的模型中,那时初生的宇宙还不足以产生这样的星系。这些成果已经超出了科学家最乐观的预期,它们究竟是否可靠还有待证实。但至少可以肯定,韦布空间望远镜将再次改写我们对宇宙的认知。

向木星再次进发共赴木星

如果太阳系中还有其他地方存在生命,那么木星的几颗冰卫星应是非常有力的候选者。科学家相信,这些卫星的冰层下藏暨着广裘的海洋,木星引力场的拉扯能让水保持液态,冰层也能为下方的海洋隔绝来自木星的强烈辐射。

“咫尺之遥的超新星”

每10秒钟,宇宙中的某处就有一颗恒星爆炸,喷射出高能粒子、尘埃和气体。这些物质有助于塑造星系、形成新的恒星和行星,并增加宇宙中的重元素。这些超新星发出的一小部分光会抵达地球,被天文学家探测到。大多数的超新星爆发事件都距离我们十分遥远,以至于科学家只能用少量的光子信息来研究这种现象。

超高红移改写宇宙黎明?

当罗恩·奈杜(RohanNaidu)发现那个几乎违背了宇宙学的星系时,他正在家里陪着女朋友。去年7月的一个深夜,在美国麻省理工学院工作的奈杜用自己写的算法遍历韦布空间望远镜(JTWST)获取的早期图像,其中一个发现立刻引起了他的注意。算法筛选出了一个质量大得令人费解的天体,时间也可以追溯到宇宙大爆炸后的3亿年,比此前看到的任何星系都要古老。“我马上叫我女朋友过来,”奈杜说,“我告诉她:‘这可能是我们见过的最遥远的星光。”在与他的一位合作者交换了“带有大量感叹号”的兴奋信息后,奈杜开始工作。几天后,他们发表了一篇关于该候选星系的论文,并将这一星系称为“GLASS-z13”。互联网立刻被引爆,奈杜说:“这传遍了全世界。”

追踪流浪黑洞

对天文学家来说,黑洞探索已经迎来了繁荣期。我们几乎在每个星系的中心都发现了超大质量黑洞——其质量相当于数十亿个太阳,甚至成功拍到了其中一个的照片。与此同时,研究人员现在还经常探测到荡漾在宇宙中的引力波,它们是较小的黑洞合并时产生的。在离地球更近的地方,我们见证了银河系超大质量黑洞和它小一些的同类吞食气体云和恒星时产生的壮观的宇宙“烟火”。

球粒陨石见证宇宙演化

当时,一台烤面包机大小的太空舱以12千米每秒的速度蹿进了大气层,在打开降落伞降低自身速度之前,它曾经受了3000℃的高温。此后,它持续降落,直到落在澳大利亚内陆的一片土地上。在落地后的几个小时内,接应的科学家小组用雷达确定了太空舱的着陆点,并在第一时间乘坐直升飞机将它取回。

绘制地磁暴预警图

为了应对地磁暴对地区用电安全造成的影响,科学家绘制了一份全新的地磁暴预警图。1989年,一场巨型的地磁暴席卷加拿大魁北克省,导致全省断电。这场地磁暴产生了大量电流,对埋在地下的电力设施造成了巨大的危害,最终导致电网过载。地磁暴是地磁场受到冲击时产生的扰动,太阳风携带的大量带电粒子很容易造成这种冲击。

机器人探索宇宙

远程机器人也许在你看来仍是只存在于科幻小说中的东西,但其实我们或多或少都和它打过交道了。你是否玩过遥控汽车,用过虚拟现实眼镜,或在电视上看过货运飞船与国际空间站对接?这些都是远程机器人的应用实例。所谓远程机器人,指的是可由身处异地的操作者遥控的机器人。在地球上,这类机器人的用处很多。我们可将深潜器放入大洋。

撞击地球

地球一路走来可谓历尽坎坷,自诞也生之日起就不断有来自太空的巨石敲打它、撞击它、乃至把它撕裂。这样的事件曾多次让地球大量物种灭绝,导致生态环境产生剧变。它们不仅是大灭绝的罪魁祸手,也是生命起源的动力,甚至地球的卫星——月球也可能诞生自一次远古时代的猛烈碰撞。

太空激光守护地球

一说起太空中的激光,你的脑海中可能会浮现出这幅景象:正邪两派势力在外星球上对决,伴随着四处回荡的爆炸声,太空战舰在激烈地战斗。在现实中,我们的技术还远未达到那种程度,但即便如此,我们目前和未来计划中对激光的应用也足以令人赞叹不已了。

火星建筑大赛

几十年来,将人类送上火星一直是太空探索的主要方向之一。中国、美国等国家以及SpaceX这样的科技公司都表达了征服这颗红色星球的愿望。那你是否考虑过,未来的某一天人类真的登上了火星,又该如何在火星表面严酷的环境中求生呢?要想解决这个问题,设计在火星表面供人类生活居住的建筑物势在必行。

NASA 60年的寻星之旅

当美国航空航天局(NASA)于1958年10月1日成立时,人类还从未进入过太空。我们对大多数行星的模样一无所知。我们没静距离观察过彗星和小行星。踏上另一个星球更是痴人说梦的事。可只过了短短六十年,今天我们对太空的认识已经远超此前的想象。

追溯远古超级太阳风暴

过去一万年里,地球至少受到了三次超级太阳风暴的冲击。如果类似的事件在今天发生,全球联网的社会要如何避免毁灭性破坏?

潜入月球永久阴影区

机器人即将冒险进入月球极地环形山的永久阴影区。月球平静的地质条件让冰能在这里留存数十亿年,我们将从中提取月球水起源的线索。这同样也会告诉我们,水是如何抵达地球这样的岩质行星的。