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太阳即将迎来磁场反转。太阳磁场反转是周期性的,约每 11 年反转一次,这是太阳周期的一个重要阶段,标志着太阳极大期过半,开始向太阳活动极小期转变。上一次太阳磁场反转发生在 2013 年底。这一轮太阳周期的极大期预计发生在 2024 年末至 2026 年初之间。磁场反转是由太阳黑子引起的,但确切原因仍然是个谜团。科学家表示,我们所知道的是反转不是瞬间发生的,而是缓慢的持续数年之久,完成反转通常需要两年时间,结束于 2019 年 12 月的第 24 太阳周期的北极场花了 5 年时间才完成磁场反转。科学家强调,世界不会在明天终结,你甚至不会注意到太阳磁场反转的发生。

天文学家利用韦伯太空望远镜(JWST),在宇宙大爆炸后仅 3.5 亿年诞生的一个古老星系中,首次探测到了丰富的碳。这项发现有助于科学家进一步揭示宇宙以及地球生命的演化历程。早期宇宙几乎完全由最简单的氢元素,以及少量氦和锂组成。而现在观察到的宇宙中所有其他元素都在恒星内部形成。当恒星爆炸成超新星时,产生的元素在宿主星系内循环,孕育下一代恒星。随着每一代新恒星和“星尘”诞生,越来越多金属形成,宇宙进化到可以支持地球等岩石行星的存在以及生命的繁衍生息。研究人员表示,此前认为宇宙大爆炸后约10亿年碳才开始大量聚集,但他们发现碳形成得更早。这意味着第一批恒星的运行方式可能非常不同。鉴于碳是人类已知生命的基础,生命在宇宙中进化的时间可能比现在认为的早得多。

6 月 3 日,六大行星木星、水星、天王星、火星、海王星和土星将在黎明前的天空形成一条直线。日出前 20 分钟左右,六大行星都应该能看到,但由于天王星和海王星亮度太暗,靠肉眼无法识别,需要使用望远镜。通过肉眼木星、水星、火星和土星都位于天空 73 度的一条直线上。6 月 4 日的凌晨,水星的位置会移动到木星的右下方。6 月 5 日凌晨,水星的位置会位于木星的左下方。

地球附近的超新星爆发可能比我们预计的更频繁发生。天文学家从深海海底古代沉积物中发现了两层高比例的铁 60 同位素,它们都代表着地球被附近超新星轰炸的记录。天文学家认为,发生爆炸的超新星来自于天蝎座和人马座星协(Scorpius-Centaurus Association),目前距离地球约 390-470 光年,该区域的恒星大多质量巨大,在生命末期会发生超新星爆发。铁 60 同位素最近的两次峰值被认为来自该区域的两颗超新星,它们分别在 230 万年前和 150 万年前爆炸,当时距离地球 300 光年。这意味着大约每隔数百万年,就有一颗附近的超新星向地球喷射放射性物质。最近的超新星爆发时,现代人类还没有诞生,但近亲如南方古猿阿法种已经存在,它们有可能在白天就看到明亮的超新星。

天文学家在 40 光年外发现了一颗潜在宜居的类地行星。该行星被命名为 Gliese 12b,其表面温度可能适合液态水存在,潜在适宜生命生存。Gliese 12b 的大小与地球相似,或类似金星略小于地球。其表面温度约为 42C。它的母星是一颗位于双鱼座的冷红矮星 Gliese 12,为太阳的四分之一,表面温度约为太阳的 60%。以从母星接收到的光量而言,它相当于位于金星和地球之间。NASA 表示该天体是韦伯太空望远镜未来进一步观测的优秀候选目标。

欧洲航天局(ESA)的欧几里得望远镜于去年 7 月 1 日发射,以古希腊数学家欧几里得的名字命名,它的轨道位置是日地之间的拉格朗日 L2 点,距离地球 160 万公里。它的任务是测绘宇宙中暗物质的大尺度分布结构,并确认暗能量的性质。望远镜的口径为 1.2 米,它主要通过近红外光波长观测宇宙。天文学家利用望远镜在猎户座星云发现了数十颗流浪行星,也就是它们没有母星。首批科学结果仅仅来自于 24 小时的观测。它在可见光下观测了 1100 万个天体,在红外线下观测了 500 万个天体。它发现的流浪行星年龄仅为 300 万年,在宇宙尺度上非常年轻,其大小至少为木星的 4 倍。望远镜是通过它们发射出的热量将其识别的,它们会一直流浪,除非被附近的恒星捕获。天文学家以前也发现过流浪行星,但规模没有这次这么大。

国际天文学家团队用韦伯望远镜望远镜,发现了宇宙诞生后仅 7.4 亿年,就有两个星系及其大质量黑洞正在合并的证据。这是科学家迄今观测到的最遥远黑洞合并事件,也是首次在早期宇宙中探测到这种现象。天文学家已在宇宙中的很多大质量星系(包括银河系)内,发现了超大质量黑洞。这些黑洞的质量是太阳质量的数百万到数十亿倍,很可能对其所在星系的演化产生重大影响。但对于这些黑洞是如何变得如此巨大,科学家仍然缺乏充分了解。最新发现表明,合并是黑洞快速生长的重要途径,即使在宇宙黎明时期也是如此,大质量黑洞从一开始就在塑造星系的进化。

天文学家使用韦伯太空望远镜(JWST),首次探测到太阳系外一颗岩石行星的大气层,富含二氧化碳或一氧化碳。尽管该行星可能被岩浆海洋覆盖,无法维持生命,但对其研究可增进对地球早期历史的了解。这颗行星名为 55 Cancri e,它围绕着一颗 12.6 秒差距的类太阳恒星运行,被认为是一个超级地球,半径约为地球的两倍,重量是地球的 8 倍多,大气层厚度约为地球半径的百分之几。55 Cancri e 不适合居住的另一个原因是它离恒星很近——大约是地球到太阳距离的 1/65。

木星卫星 Io(或木卫一)比水星略小,有着太阳系最活跃的火山运动,木星及其三颗巨大卫星的引力作用驱动了它的火山活动。Io 的火山活动是如此之多,以至于其表面已完全重塑,无任何撞击坑迹象。上周 JPL 公布最新图像揭示了它的永恒火山运动。在最新研究中,加州理工学院 JPL 的研究人员通过测量其大气中两种硫同位素的比例,发现历史上木卫一长期存在火山喷发活动。研究团队解释称,在木卫一上,火山不断喷出这两种硫的同位素。当木卫一绕木星运行时,其大气层最顶层(含有更多较轻的硫原子)会流失到太空中,从而改变大气中硫同位素的比例。研究人员使用位于智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列提供的观测结果,来测量木卫一大气层中两种硫同位素的比率。结果表明,木卫一上的火山活动似乎已经持续了 25 亿至 40 亿年。

天文学家发现迄今为止银河系中最大的恒星黑洞,其质量是太阳的 33 倍,被命名为 Gaia BH3。Gaia BH3 距离地球约 1926 光年,是迄今为止发现的距离地球第二近的黑洞,它是由一颗生命末期的恒星形成的。没有光可以逃离黑洞,所以大多数黑洞都是通过观察围绕其运行并落入其中的热物质的辉光而发现的。然而 Gaia BH3 处于休眠状态,不吞噬任何物质。研究人员通过注意到一颗恒星的奇怪运动发现了它,这颗恒星似乎在绕着一片空旷的空间旋转。这颗恒星本身也很不寻常——几乎完全由氢和氦组成。大多数恒星至少含有一些较重的元素,这些元素形成于大质量恒星的中心,并通过超新星分布在整个太空中。但第一代恒星的重元素含量很低。BH3 伴星的组成表明,最终坍缩形成 BH3 的巨大恒星也是这些原始物体之一,其演化方式可能与今天的大质量恒星不同。这就解释了黑洞为何会变得如此巨大。如果它的演化过程更像普通恒星,那么它的大小就很难解释。

水星是太阳系最小的行星,只比月球略大。它距离太阳最近,没有大气层,昼夜温差巨大,绕太阳公转一周为 88 个地球日。因温度太高以及距离太阳太近,科学家难以对其展开研究。水手十号(Mariner 10)等任务的发现凸显了水星的不同寻常之处:金星、地球和火星等岩石行星都有厚厚的地幔和地壳,但水星的地幔地壳相对于核心出人意料的薄。水星表面化学物质的比例也不寻常,它的钍浓度接近火星,而在太阳的极端高温下钍会被蒸发。科学家对这些不同寻常提出了一种假说:水星最初是在距离太阳更遥远的地方形成的,靠近火星,它最初的质量与地球相当,但在其演化中的某个时刻,水星与另一颗行星大小的天体相撞,导致其旋转着飞向太阳。此类碰撞可能会刮走地壳和大部分地幔,但留下了巨大的液态核心。

位于北冕星座(Corona Borealis)的一个双星系统 T Coronae Borealis 因太黯淡而无法通过肉眼识别,但从现在到 9 月之间,该双星系统会在某个时间突然爆亮,业余天文爱好者将有机会目睹这一天文奇观。NASA 称它会和北极星一样亮,将会持续数天。这将是人类第三次观察该事件,第一次是 1866 年,第二次是 1946 年,第三次就是今年,相隔大约 80 年。T Coronae Borealis 之一是一颗死亡中的红巨星,另一颗是白矮星,白矮星绕红巨星一周需要 227 天。它们相距是如此之近,红巨星喷射出的物质会聚集在白矮星表面附近。一旦聚集的物质质量达到地球质量(需要约 80 年),它会升温引发失控的聚变反应,几秒钟内温度会上升到 1-2 亿度。在地球上我们可以通过肉眼观看这一事件。

2023 年 5 月 29 日,LIGO 利文斯顿探测器探测到了被称为 GW230529 的引力波事件,它被认为是一颗中子星和一颗神秘天体合并产生的,而该神秘天体很可能是一颗超低质量的黑洞,仅仅数倍于太阳质量。爱因斯坦广义相对论预测中子星的质量低于太阳质量的三倍,但在塌缩成黑洞前其质量上限多大并不清楚。天文学家在 3-5 倍太阳质量的区间很少观察到中子星或黑洞。现在 GW230529 两个天体之一恰好落于这一区间。GW230529 中的一个天体质量约为太阳的 1.3-2.1 倍,另一颗为 2.6-4.7 倍,根据特征,前者被认为是中子星,后者是超轻黑洞。在至今观察到的中子星黑洞合并事件中,GW230529 是质量差异最小的。

木星卫星欧罗巴(木卫二、Europa)冰冷外壳下隐藏的海洋,是太阳系中最有希望寻找生命的地方之一。今年晚些时候,NASA 将启动一项耗资 50 亿美元的任务——“欧罗巴快船”,以研究海洋,甚至可能对其进行采样。但科学家最近发表的两项建模研究表明,木卫二的岩石内部可能在地质学上已经“死亡”。岩浆可能无法穿透海底,形成地球上被认为是早期生命天堂的热液喷口,而木卫二的岩石地壳似乎能够抵挡地震破裂,无法出现新鲜岩石。如果没有热量和新鲜岩石共同推动海洋中的地球化学反应,木卫二就不太可能创造出有利于生命的条件。

美国国家运输安全委员会正在调查发生在德州圣安东尼奥的一起致命车祸,其中涉及到一辆可能启用了半自动驾驶系统的福特电动汽车。一辆配备半自动驾驶系统的福特野马 Mach-E SUV 与一辆停在高速公路车道上的本田 CR-V 发生追尾车祸。事故发生在晚上 9:50 p.m 左右,本田汽车停在中间车道,还没有开灯。车祸导致了 56 岁 的本田车主身亡。福特的半自动驾驶系统可以在高速公路上处理转向、制动和加速,允许司机将手从方向盘上移开。福特表示该系统不是完全自动驾驶,需要司机时刻注意路况。

意大利天文学家在一颗年轻恒星周围的圆盘中发现了水蒸气,恒星盘是行星正在形成的地方。据发表在《自然·天文学》杂志上的观测结果显示,在距离地球 450 光年的金牛座的年轻类日恒星 HL Tauri 的内盘中,含水量至少是地球所有海水的 3 倍。水是地球上生命的关键成分,也被认为在行星形成中起着重要作用。然而之前,天文学家还无法绘制出水在稳定的恒星盘中的分布。但此次,研究人员不仅可探测捕捉到详细的图像,还在距离地球 450 光年的距离上对水蒸气进行了分析。

2022 年 9 月 26 日,NASA 执行双小行星重定向测试(DART)任务的飞船撞击了名为 Dimorphos 的小行星。这是世界首次行星防御技术演示,撞击成功偏转了小行星轨道,小行星轨道时间缩短了 33 分钟。DART 的撞击在小行星上留下了凹痕,释放出了数百万吨的岩石,很多岩石又落回到的小行星表面。结果是撞击还改变了小行星的形状,将它从原来的粗矮球体变成平顶的卵球体,就像一块 M&M 糖果。根据发表在《Nature Astronomy》的论文,科学家指出原因是这颗小行星不是一块连续的坚固岩石,而是像是一堆沙砾聚在一起,在外力的撞击下很容易分散开。这项研究也指出了未来行星防御可能面临的问题:一颗近地小行星很可能会在撞击下变成多颗近地小行星。

天文学家使用欧洲南方天文台(ESO)的甚大望远镜发现了至今最明亮的类星体,它同时也是至今观测到的最明亮天体。类星体是遥远星系的明亮核心,由于其中心的超大质量黑洞在大肆吞噬周围的物质,释放出巨大的能量,因此能从地球上观测到。明亮的类星体通常表明其核心有着快速增长的超大质量黑洞。该类星体编号为 J0529-4351,距离地球 120 亿光年,质量相当于 170 亿倍太阳质量,每天吞噬的物质质量相当于太阳,亮度是太阳的逾 500 万亿倍。它是至今观测到的增长最快的黑洞。

利用 NASA 现已退役的索菲亚平流层红外天文台(SOFIA)提供的数据,美国西南研究所科学家首次在两颗小行星的表面探测到水分子。这一发现为揭示太阳系中水的分布提供了新线索。研究团队利用 SOFIA 收集的数据研究了 4 颗富含硅酸盐的小行星。SOFIA上的“暗天体红外相机”提供的观测结果显示,其中两颗小行星 Iris 和 Massalia 发射出特定波长的光,表明其表面存在水分子。虽然科学家此前已在返回地球的小行星样本上探测到水分子的存在,但此次是首次在小行星表面发现水分子。SOFIA 对月球的观测显示,一立方米土壤内可能蕴藏着 12 盎司水,这些土壤遍及月球表面。研究表明,Iris 和 Massalia 上水的丰度与月球上的相似,这些水也可能与月球表面的矿物结合,或附着在硅酸盐中。Iris 和 Massalia 的直径分别为 199 公里和 135 公里,与太阳的平均距离为 2.39 天文单位。

地球围绕太阳的轨道一直在变化,但短期内并不显著。只有在百万年千万年的尺度上,轨道变化才会非常明显,对地球气候产生显著影响。根据牛顿力学和引力定律,地球轨道的变化可以反推,但计算的精度受到很多因素的影响,其中一种因素此前可能没有认真对待过——近距离路过太阳系的恒星。绝大多数恒星距离地球太遥远而无法产生可测量的影响,然而有些恒星会从相对近的距离上掠过,这个距离不足以引发太阳系的混乱,但其引力会对行星产生轻微的推力。最近一次近距离掠过太阳系的恒星是 HD 7977,它目前距离太阳 250 光年,但在 280 万年前它距离太阳在 3 万个天文单位或 0.5 光年内,最近可能只有 4 千天文单位。估计每 2000 万年就有一颗恒星距离太阳 1 万个天文单位以内。