時間：2002年至2017年，高度：100km至280km，全球一氧化氮（NO）紅外輻射通量數(shù)據(jù)，分析了太陽活動和地磁活動對熱層NO紅外輻射通量全球分布和時空變化的影響。
NO紅外輻射是地球上空的重要“保溫被子”，是高層大氣狀態(tài)和空間環(huán)境的重要物理參量，而熱層也是低軌道衛(wèi)星所在的臨近空間，NO的紅外輻射冷卻過程尤為重要，它直接影響到大氣的熱結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)出很強(qiáng)的太陽地球空間耦合特性。太陽11年周期性活動對熱層空間環(huán)境的大氣物理、化學(xué)以及傳輸?shù)扔兄匾挠绊?，系統(tǒng)研究地球熱層NO紅外輻射通量的全球分布以及太陽活動和地磁活動對其空間分布的長期影響對進(jìn)一步認(rèn)識高層大氣空間環(huán)境有著重要意義。對確定高空大氣的動力學(xué)和能量收支以及低軌道衛(wèi)星的臨近空間環(huán)境評估也具有重要意義。
近日，中國科學(xué)家宣布利用我國五百米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡（FAST；俗稱：“天眼”望遠(yuǎn)鏡），在武仙座球狀星團(tuán)（M13）中發(fā)現(xiàn)一顆脈沖雙星。物理雙星。脈沖星相關(guān)雙星系統(tǒng)又分為兩種：如果雙星中只有一顆是脈沖星，那就叫“脈沖雙星”；如果雙星系統(tǒng)兩顆星都是脈沖星，那就叫“雙脈沖星”。
FAST這次發(fā)現(xiàn)的是一顆處于雙星系統(tǒng)中的脈沖星，和這顆脈沖星在一起的另一顆恒星應(yīng)該是一顆質(zhì)量大約為太陽0.16倍的白矮星。它還是一顆毫秒脈沖星
早在2018年FAST在伽馬射線源中發(fā)現(xiàn)一顆毫秒脈沖星的時候，我們就比較詳細(xì)地介紹過脈沖星的分類以及何為毫秒脈沖星。簡單地說，毫秒脈沖星是一類自轉(zhuǎn)速度較快且自轉(zhuǎn)速度較穩(wěn)定的脈沖星。
目前公認(rèn)的毫秒脈沖星誕生及演化理論認(rèn)為，毫秒脈沖星形成于一個類似于跳“華爾茲”的過程：即處于雙星系統(tǒng)中的兩顆星星，長得胖的（即：主星）會先經(jīng)歷超新星爆發(fā)，拋出自身一部分物質(zhì)，此時如果它的“舞伴”（即：伴星）比較瘦弱就會被快速地踢出，同時雙星系統(tǒng)瓦解，而主星爆炸后留下部分會塌縮形成快速旋轉(zhuǎn)的中子星；如果伴星的“體重”足以抵御超新星爆發(fā)產(chǎn)生的沖擊，就會留在之前的雙星系統(tǒng)中，與新形成的中子星繼續(xù)這段“華爾茲”直到生命的盡頭。中子星南北磁極的輻射束如果能隨著自轉(zhuǎn)不斷地掃過地球，那就是我們所說的脈沖星。而處于雙星系統(tǒng)中的脈沖星，可以通過吸收伴星的物質(zhì)而加速自轉(zhuǎn)，變成一顆毫秒脈沖星。
它還是一顆球狀星團(tuán)脈沖星，眾多的恒星被強(qiáng)大的引力束縛在一起，“擠”在一個球形空間中，而且越靠近中心，密度越高，這就是球狀星團(tuán)。球狀星團(tuán)中恒星的密度是我們周圍銀河系恒星密度的100至1000倍。目前，銀河系中發(fā)現(xiàn)的球狀星團(tuán)超過150個，其中有30個左右是可以被FAST看到的。
2020-02-20中美科學(xué)家攜手，首次在銀河系外發(fā)現(xiàn)了氧氣。這些氧氣位于距地球5.6億光年的類星體“馬卡良231”（Markarian?231）內(nèi)，也是科學(xué)家迄今在太陽系外探測到數(shù)量最多的氧氣。“馬卡良231”位于大熊星座，距地球約5.6億光年，是離地球最近的類星體。在該星系內(nèi)，氣體圍繞一顆超大質(zhì)量黑洞旋轉(zhuǎn)并變得很熱，發(fā)出明亮的光。研究小組利用位于西班牙和法國的射電望遠(yuǎn)鏡，看到了2.52毫米波長的輻射，這是氧氣存在的標(biāo)志。此前，天文學(xué)家僅在銀河系內(nèi)兩顆恒星形成云團(tuán)——獵戶座星云和蛇夫座星云內(nèi)觀測到氧氣。
“馬卡良231”經(jīng)歷了比獵戶座星云更強(qiáng)大的氧氣形成過程。“馬卡良231”是一個高產(chǎn)的恒星工廠，產(chǎn)生新恒星的速度是銀河系的100倍，每年噴出氣體的總質(zhì)量為700個太陽質(zhì)量，來自星系中心高速旋轉(zhuǎn)的氣體可能會撞進(jìn)星系盤內(nèi)的氣體中，將水冰從塵埃顆粒上剝離，從而形成氧氣。反過來，氧氣也使該星系保持活躍：分子發(fā)出的輻射有助氣體冷卻，使其中一些氣體更容易塌縮并在星系內(nèi)產(chǎn)生更多新恒星。由于地球大氣會吸收氧氣，因此，地面上無法觀測銀河系內(nèi)的任何氧氣，所以，對于銀河系內(nèi)的氧氣搜尋都用空間望遠(yuǎn)鏡來進(jìn)行，本世紀(jì)初，終于有3臺空間望遠(yuǎn)鏡在銀河系內(nèi)的恒星形成區(qū)內(nèi)探測到了極微弱的氧氣信號。
距今5.8億—5.2億年左右，地球氧氣卻猛地增加了。似乎有一種神秘力量在左右著地球氧氣含量的平衡點(diǎn)?！?月2日，中英兩國科學(xué)家在《自然—地球科學(xué)》發(fā)表論文，認(rèn)為聲勢浩大的造山運(yùn)動將大量蒸發(fā)巖輸入海洋，蒸發(fā)巖作為一種氧化劑，使得大氣和海洋中的氧氣快速增加，為大型復(fù)雜多細(xì)胞生物的快速演化提供了基礎(chǔ)。
地球深部物質(zhì)為何不均一？中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院吳忠慶教授課題組與同行合作，發(fā)現(xiàn)俯沖洋殼是地球深部物質(zhì)不均一性的重要來源。近年來，隨著地震波觀測、分析與模擬技術(shù)的發(fā)展，地震學(xué)者發(fā)現(xiàn)在下地幔存在許多尺度不一的異常體，這些異常體的成因?qū)斫獾厍騼?nèi)部結(jié)構(gòu)與物質(zhì)組成起著關(guān)鍵的作用，對制約地球起源和動力學(xué)演化亦很重要，是地球科學(xué)研究的熱點(diǎn)與前沿問題。
地球具有一個非常獨(dú)特的特點(diǎn)——板塊運(yùn)動和俯沖。板塊可以俯沖至地球深部甚至核幔邊界，從而在下地幔形成化學(xué)物質(zhì)不均一性。俯沖洋殼是俯沖大洋巖石圈最上面一層的硅酸鹽物質(zhì)，相比于正常地幔，其更富含二氧化硅，很可能是下地幔不均一性的主要來源。目前，關(guān)于下地幔的異常主要由地震波速表征，因此，開展俯沖洋殼在下地幔溫度和壓強(qiáng)條件下的波速特征研究具有關(guān)鍵意義。
每年9月，北極海冰覆蓋范圍出現(xiàn)最小值。傳統(tǒng)的統(tǒng)計方法是在不同變量間建立關(guān)系，即利用歷史海冰、大氣和海洋數(shù)據(jù)建立統(tǒng)計模型，然后將其應(yīng)用到對海冰覆蓋面積最小值的預(yù)測。星遙感的缺點(diǎn)，只能比較好地觀測到海冰覆蓋情況，對海冰厚度和其他狀態(tài)的估算有比較大的誤差，這樣會給海冰預(yù)測帶來不確定性。但衛(wèi)星遙感海冰監(jiān)測和信息提取技術(shù)為發(fā)展業(yè)務(wù)化海冰數(shù)值預(yù)報提供了重要技術(shù)支撐。堅冰覆蓋的北極原本并不適合船只航行，隨著全球氣候變暖，北極海冰不斷融化，這才讓北極航道逐漸具備通航可能性。北極航道主要包括俄羅斯沿岸的東北航道、途經(jīng)加拿大北部北極群島的西北航道和穿越北冰洋中央公海海域的中央航道，東北航道是目前主要通航的路線，近年來，我國已試航成功的集裝箱船走的就是東北航道。
中國社科院考古研究所新疆隊在帕米爾高原東部塔什庫爾干地區(qū)發(fā)掘了一處距今約2500年的獨(dú)特墓群——吉爾贊喀勒墓地，該遺址具有明顯的宗教特征與儀式性建構(gòu)。木質(zhì)火壇火壇內(nèi)部有強(qiáng)烈灼燒痕跡，且放置有數(shù)量不等的卵石，卵石表面也有燒灼痕跡。為探究這些火壇內(nèi)焚燒物的組成，楊益民團(tuán)隊對火壇殘塊及其內(nèi)部燒石進(jìn)行了有機(jī)物提取，并開展氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用分析。檢測到大麻的生物標(biāo)記物，證明這些火壇內(nèi)普遍焚燒過致幻植物——大麻。小河墓地位于新疆羅布泊地區(qū)孔雀河下游河谷南約60公里的羅布沙漠中，出土了大量保存完好的干尸、動植物遺存及其他精美的隨葬品。其中有一件法杖樣品上鑲嵌的骨雕脫落了，研究人員在溝槽底部看到了一些淡淡的黃色物質(zhì)，取樣分析后發(fā)現(xiàn)是牛膠。“這是迄今為止，經(jīng)過科技分析證實(shí)的我國最早利用的黏合劑，它將我國動物膠利用的歷史追溯到了約3500年前。”楊益民說。
“新視野”號又有新發(fā)現(xiàn)！美國和法國科學(xué)家攜手，借助“新視野”號提供的數(shù)據(jù)，在冥王星表面發(fā)現(xiàn)了氨存在的證據(jù)。研究人員在最新一期《科學(xué)進(jìn)展》雜志上指出，這或許暗示著冥王星表面之下存在液態(tài)水。
中國科學(xué)院國家天文臺月球與深空探測研究部主任李春來領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊利用嫦娥四號就位光譜探測數(shù)據(jù)，證明了月球背面南極—艾特肯盆地（SPA）存在以橄欖石和低鈣輝石為主的深部物質(zhì)，為解答長期困擾國內(nèi)外學(xué)者的有關(guān)月幔物質(zhì)組成的問題提供了直接證據(jù)?！‖F(xiàn)代科學(xué)為這些假說和理論提供了大量證據(jù)。首先是在月殼中富含斜長石的證據(jù)。通過阿波羅（APOLLO）號從月球帶回樣品中月海玄武巖的化學(xué)和巖石學(xué)研究，已經(jīng)證實(shí)月海表面富含斜長石；同時遙感獲取的鐵（Fe）、鎂（Mg）、鋁硅（Al/Si）、鎂硅（Mg/Si）等數(shù)據(jù)說明月球高地月殼也是斜長巖質(zhì)的?！瓣P(guān)于月球早期演化的假說和理論主要為著名的巖漿洋理論。由大碰撞和累積增生相伴的能量釋放產(chǎn)生了大規(guī)模的熔融，即巖漿洋，伴隨著熔融體晶出物的密度分離，形成了低密度、富斜長石的月殼，而如橄欖石、輝石等較重的礦物則下沉形成月幔?！崩畲簛砀嬖V科技日報記者。
“深部月殼及月幔的物質(zhì)成分目前仍存在著較大爭議，確定其物質(zhì)成分是這次研究的一個重要目標(biāo)?！崩畲簛碚f。美國阿波羅任務(wù)和蘇聯(lián)月球任務(wù)均在月球正面著陸，且著陸區(qū)域沒有位于巨大的撞擊坑內(nèi)部，因此不太可能發(fā)現(xiàn)代表月球深部的月幔物質(zhì)成分。
而嫦娥四號著陸于月球背面南極—艾特肯盆地內(nèi)。“艾特肯盆地是整個月球上最大、最深和最古老的撞擊盆地，被認(rèn)為是最有可能撞穿月殼、暴露出月球深部物質(zhì)的區(qū)域。”李春來說?！℃隙鹚奶柼綔y器著陸點(diǎn)位于艾特肯盆地內(nèi)的馮·卡門撞擊坑內(nèi)部，該區(qū)域被芬森（Finsen）撞擊坑的濺射物所覆蓋，而芬森撞擊坑是由小天體撞擊艾特肯盆地內(nèi)部表面而形成，其猶如在艾特肯盆地表面打了一口“深鉆井”，進(jìn)一步將艾特肯盆地表面以下更深部的物質(zhì)成分挖掘出來。 通過分析研究結(jié)果，李春來研究團(tuán)隊認(rèn)為，月幔物質(zhì)成分富含橄欖石的預(yù)測仍不能被排除，上月幔的物質(zhì)成分很可能主要由橄欖石和低鈣輝石組成。芬森撞擊坑的物質(zhì)是揭開月幔深處奧秘的關(guān)鍵?！胺疑矒艨邮前乜蠀^(qū)域內(nèi)比較年輕的撞擊坑，濺射物分布較少受到后續(xù)撞擊事件的影響，且月球沒有經(jīng)歷過板塊構(gòu)造運(yùn)動，也不會受到如地球大氣、水、風(fēng)沙等的侵蝕作用。本次研究的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是玉兔2號所攜帶的紅外成像光譜儀（VNIS）獲取的著陸區(qū)兩個探測點(diǎn)高質(zhì)量光譜數(shù)據(jù)。這意味著，VNIS在馮·卡門坑內(nèi)獲得的是局部區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)，那么，它能用來說明整個月幔的物質(zhì)組成情況嗎？
李春來告訴科技日報記者：“本次研究結(jié)果暫時不能說明整個月幔的物質(zhì)組成情況。通過VNIS在馮·卡門撞擊坑內(nèi)局部區(qū)域的光譜數(shù)據(jù)，我們初步認(rèn)為艾特肯盆地的大型撞擊事件應(yīng)是撞穿了月殼，挖掘出了該區(qū)域的上月幔物質(zhì)成分?！?/p>
“同時，我們也認(rèn)為該區(qū)域月幔物質(zhì)成分不能排除富含橄欖石的可能，且該區(qū)域上月幔的物質(zhì)成分很可能主要由橄欖石和低鈣輝石組成。”李春來強(qiáng)調(diào)。
