UFO中文網(wǎng)報道：2014年還有幾天就過(guò)去了，在過(guò)去的一年里，世界各國都把太空競爭當作首要任務(wù)，在過(guò)去的2014年里，有哪些值得關(guān)注的天文事件呢？本期將盤(pán)點(diǎn)2014年太空探尋事件！地球表面到太空中，通過(guò)尖端的儀器設備，天文學(xué)家在2014年取得了幾十項大發(fā)現?？茖W(xué)家在土衛二的地下發(fā)現了一個(gè)蘇必利爾湖大小的水體，在太陽(yáng)系中又發(fā)現了另一顆矮行星，并通過(guò)勘測100萬(wàn)個(gè)星系精確測量了宇宙的膨脹。
10.在木衛二和谷神星上觀(guān)測到水汽
在2014年，行星科學(xué)尤其搶眼。天文學(xué)家對土星的衛星土衛二、木星的衛星木衛二、兩個(gè)較小的太陽(yáng)系天體和冥王星軌道之外的天體展開(kāi)了進(jìn)一步的研究。對宇宙學(xué)來(lái)說(shuō)，2014年也是令人興奮的一年，宇宙極早期的超高速膨脹階段——暴脹——得到了可能潛在的確認。下面列出的是其中10項最重大的發(fā)現。
2014年，在木星的衛星木衛二和小行星谷神星的稀薄大氣中，天文學(xué)家探測到了來(lái)自水的信號。
雖然有越來(lái)越多的證據顯示在木衛二厚厚的冰殼之下有一個(gè)全球性的海洋，但新的觀(guān)測則表明某些過(guò)程可以使其把地下的液體噴射進(jìn)太空。使用哈勃空間望遠鏡的光譜儀，天文學(xué)家解析并分析了木衛二附近的物質(zhì)所反射的紫外線(xiàn)，結果在其南半球大氣層中發(fā)現了氫和氧，它們被認為是水分子與電子發(fā)生碰撞使得水分子解體所釋放出來(lái)的。
觀(guān)測到這些氫和氧的信號時(shí)，木衛二位于其軌道上距離木星最遠的地方，在它最靠近木星時(shí)則沒(méi)有探測到這些元素的信號。這一差異表明，木衛二之所以能?chē)娚涑鏊魵馐怯捎谀拘且λ睦齑蜷_(kāi)了其表面裂紋。把這些觀(guān)測結果與計算模型比較之后發(fā)現，200千米高的噴出物可以解釋哈勃空間望遠鏡的觀(guān)測結果。
與此同時(shí)，在另一項研究中，天文學(xué)家探測到了谷神星——小行星帶中最大的天體——周?chē)魵獾募t外輻射。
利用歐空局的赫歇爾空間望遠鏡所獲得的這些數據，天文學(xué)家有望確定谷神星上可能的水源地。類(lèi)似于彗星，谷神星上的水可能會(huì )以噴流的形式從其表面噴出。如果其他的研究能證實(shí)這一點(diǎn)的話(huà)，小行星和彗星之間的界線(xiàn)將會(huì )進(jìn)一步模糊。
目前，美國航空航天局的“曙光”探測器正在飛往谷神星的途中，計劃在2015年4月抵達。如果水確實(shí)是從它的表面噴射出來(lái)的，“曙光”就會(huì )探測到它們。
09.“羅塞塔探訪(fǎng)彗星”
2014年8月6日，在10年的征程之后，“羅塞塔”探測器成為歷史上第一個(gè)環(huán)繞一顆彗星的探測器。雖然它探測67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星（簡(jiǎn)稱(chēng)67P彗星）的任務(wù)才剛剛開(kāi)始，但“羅塞塔”已經(jīng)讓科學(xué)家驚喜連連。在2014年7月，“羅塞塔”發(fā)現67P彗星呈啞鈴形，就像一只有著(zhù)頭部和身體的鴨子。
到2014年10月初，“羅塞塔”已觀(guān)測到了該彗星彗核的大部分區域。根據這些觀(guān)測，得出67P彗星較大那部分的長(cháng)寬高分別為4.1千米、3.2千米和1.3千米，而較小部分則為2.5千米、2.5千米和2.0千米。天文學(xué)家還測量了這顆彗星的質(zhì)量，由此計算出它的密度為每立方厘米0.4克。相比之下，地球的密度高了近14倍。
除了搞清楚67P彗星的主要特征之外，“羅塞塔”還配備了儀器來(lái)采集和分析它的塵埃。到目前為止，它已經(jīng)采集了幾十個(gè)塵埃顆粒?？茖W(xué)家預計，一旦“羅塞塔”和67P更靠近太陽(yáng)，會(huì )采集到更多的塵埃，因為太陽(yáng)的熱量會(huì )使得彗星上的冰汽化。這個(gè)過(guò)程會(huì )把塵埃從彗星中噴射出來(lái)，在彗星周?chē)纬慑绨l(fā)以及彗尾?！傲_塞塔”探測器及其“菲萊”著(zhù)陸器將會(huì )見(jiàn)證這一轉變。
到目前為止，“羅塞塔”上的相機已經(jīng)看到數個(gè)從67P彗星上射出的氣體羽狀物，還在67P彗星周?chē)煌牡胤綔y量了水、一氧化碳、二氧化碳、氨、甲烷和甲醇的含量。
“羅塞塔”會(huì )在彗星67P周?chē)毫?年，監視后者在2015年8月過(guò)近日點(diǎn)時(shí)發(fā)生的一切變化。
08.中等質(zhì)量黑洞真實(shí)存在
一場(chǎng)持續了幾十年的爭論可能已經(jīng)塵埃落定，它涉及宇宙中最離奇的一類(lèi)天體：黑洞。這些極端致密的天體有著(zhù)強大的引力，任何靠得太近的東西——包括光——都會(huì )被永遠地束縛住。
盡管天文學(xué)家還未直接觀(guān)測到黑洞，但根據圍繞它們運動(dòng)的物質(zhì)可以知道它們的存在。使用基本的物理學(xué)定律——和支配行星繞太陽(yáng)公轉一樣的法則，科學(xué)家已經(jīng)知道黑洞有兩種：恒星質(zhì)量黑洞（從幾個(gè)到約30個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量）和超大質(zhì)量黑洞（數百萬(wàn)到數十億個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量）。但是直到2014年，介于這兩個(gè)極端之間的黑洞是否存在仍然撲朔迷離。為此，天文學(xué)家測量了近距星暴星系M82中的一個(gè)明亮X射線(xiàn)源M82X-1，發(fā)現其質(zhì)量為太陽(yáng)的428倍，上下有105個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量誤差。這個(gè)323個(gè)～533個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的范圍有力地證明了中等質(zhì)量黑洞的存在。
在這項研究中，天文學(xué)家使用的是美國航空航天局羅西X射線(xiàn)時(shí)變探測器的歸檔數據。他們在其中尋找黑洞周?chē)e盤(pán)內的物質(zhì)轉動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的特定振蕩信號。盡管天文學(xué)家并不確切知道這些信號來(lái)自何處，但已經(jīng)可以在許多恒星質(zhì)量黑洞和一些中等質(zhì)量黑洞候選體中看到它們。
質(zhì)量較小的黑洞會(huì )具有兩對振蕩，一對的頻率在1赫茲或更小，另一對的頻率則較高。高頻振蕩對似乎總是遵循2∶3的比例?？茖W(xué)家在幾個(gè)中等質(zhì)量黑洞候選體中發(fā)現了低頻振蕩對，但它們的頻率在0.0001赫茲左右。為什么會(huì )有這樣的區別？
黑洞的質(zhì)量越大，其吸積盤(pán)的尺度就越大。相比質(zhì)量較小的黑洞，質(zhì)量較大的黑洞會(huì )具有頻率較低的振蕩。但此前沒(méi)有觀(guān)測到過(guò)中等質(zhì)量黑洞候選體中的高頻振蕩。
在分析了M82X-1的數據之后，天文學(xué)家發(fā)現了位于3.3赫茲和5赫茲上的高頻振蕩對，滿(mǎn)足2∶3的比例。這讓科學(xué)家相信，這些是與在恒星質(zhì)量黑洞周?chē)?jiàn)相同的信號。通過(guò)比較這些頻率，可以估計出它的質(zhì)量約為400個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量。
這項研究給出了中等質(zhì)量黑洞存在的最有力證據。它們似乎比恒星質(zhì)量黑洞和超大質(zhì)量黑洞更為罕見(jiàn)，這同時(shí)又提出了另一個(gè)重大的問(wèn)題。未來(lái)的X射線(xiàn)觀(guān)測設備——例如將在2016年抵達國際空間站的中子星內部成分探測器——將幫助天文學(xué)家更多地了解這類(lèi)天體。
07.來(lái)自宇宙的中微子
中微子不帶電荷，幾乎沒(méi)有質(zhì)量，與物質(zhì)間的相互作用極其微弱。這些特性使得它們難以被探測到，但只要探測到中微子，它們就可以告訴科學(xué)家很多有關(guān)其來(lái)源的信息。20世紀50年代，人類(lèi)首次探測到了中微子，而60年后的今天，物理學(xué)家已能捕獲能量高得多的中微子。
想發(fā)現中微子，就必須有一個(gè)巨大的探測器。冰立方中微子探測器深埋在南極原始的冰蓋之下，有5160個(gè)獨立的模塊。在花了一年的時(shí)間分析了其頭兩年的觀(guān)測數據之后，冰立方的科學(xué)家宣布，發(fā)現了來(lái)自宇宙的高能中微子。此后，他們又利用不同的分析技術(shù)證實(shí)了這一發(fā)現。
冰立方探測到的大多數中微子是高能宇宙線(xiàn)轟擊地球大氣分子所產(chǎn)生的。但是，觀(guān)測到的中微子中，大約有80個(gè)的能量顯著(zhù)高于上述簇射過(guò)程所產(chǎn)生的中微子。因此，這些粒子必定來(lái)自宇宙中的爆發(fā)或其他高能事件。迄今探測到的高能中微子的能量比可見(jiàn)光的10萬(wàn)億倍還多，有兩個(gè)至少比這個(gè)數字還要高出100倍。與來(lái)自超新星1987A和太陽(yáng)的中微子相比，這些中微子的能量則高了100萬(wàn)倍。
要測量中微子的能量，天文學(xué)家需要分析冰立方的各個(gè)模塊所捕捉的光。如果穿過(guò)該探測器的是一個(gè)μ介子中微子，科學(xué)家可以以0.4°的精度確定它來(lái)自天空中的哪個(gè)位置。如果是一個(gè)電子中微子，則回溯的精度在10°至15°之間。
不幸的是，冰立方還沒(méi)有探測到足夠的μ介子中微子來(lái)精確跟蹤粒子的來(lái)源。其可能的來(lái)源包括活動(dòng)星系和強勁的γ射線(xiàn)暴，甚至是構成了大部分宇宙物質(zhì)的暗物質(zhì)粒子。當然，這些中微子還可能來(lái)自我們尚不清楚的某個(gè)來(lái)源。
06.土衛二擁有底下海洋
當美國航空航天局的卡西尼探測器在2004年抵達土星時(shí)，科學(xué)家做夢(mèng)也不會(huì )想到它會(huì )有這么多發(fā)現。然而，最令人興奮的發(fā)現并不是土星，而是它的一個(gè)衛星。在2005年年初，“卡西尼”便探測到了位于土衛二南極地區的水蒸氣噴出物。迄今，它已經(jīng)觀(guān)測到了100個(gè)這樣的羽狀噴發(fā)。但是，這些水從何而來(lái)？
天文學(xué)家認為，土衛二的表面冰殼之下有一個(gè)巨大的水體，產(chǎn)生了這些噴發(fā)。根據“卡西尼”的數據，科學(xué)家可以計算出這個(gè)海洋的大小、深度和密度。
當“卡西尼”從土衛二表面上方100千米處飛過(guò)時(shí)，科學(xué)家對其進(jìn)行了跟蹤。它受到的引力越大，它下方的物質(zhì)就越多。由此可以計算出土衛二的重力場(chǎng)，但在此之前必須扣除太陽(yáng)系其他天體的引力、太陽(yáng)光壓、“卡西尼”上能源的輻射壓以及“卡西尼”在穿過(guò)噴出物時(shí)受到的阻尼。之后把測得的質(zhì)量分布與其表面的地形數據進(jìn)行比較。此前的測量結果顯示，在土衛二的南極附近有一個(gè)巨大的凹陷，深約1千米。但新的重力測量結果則顯示那里有大量的物質(zhì)。對這一差異最可能的解釋就是當地存在一個(gè)巨大的水體。水的密度比冰大約8%，因此在相同的體積下會(huì )施加更多的引力。
在40千米厚的冰層之下，該水體的含水量相當于地球上的蘇必利爾湖。這一地下水體可以在土星引力的潮汐作用下保持溫暖。但是，液態(tài)水是如何產(chǎn)生的且為什么只存在于土衛二的南極仍是未解的謎題。也就是說(shuō)，科學(xué)家并不知道是什么讓土衛二維持其地質(zhì)活動(dòng)的。
05發(fā)現遙遠的太陽(yáng)系天體
科學(xué)家在太陽(yáng)系內尋找類(lèi)似冥王星這樣的天體時(shí)，通過(guò)比較每間隔2小時(shí)拍攝的3幅圖像，發(fā)現了一個(gè)似乎會(huì )移動(dòng)的光點(diǎn)。之后，他們使用6.5米的麥哲倫望遠鏡來(lái)確認它是否是一個(gè)真正的天體。根據這些后續觀(guān)測，科學(xué)家認定它確實(shí)是一個(gè)太陽(yáng)系天體，將其命名為2 0 1 2 VP1 1 3，其直徑為3 0 0千米至8 0 0千米。
這個(gè)天體到太陽(yáng)的最近距離（被稱(chēng)為近日點(diǎn)）為約8 0個(gè)天文單位，最遠（被稱(chēng)為遠日點(diǎn)）則達到約4 5 0個(gè)天文單位。1天文單位相當于地球到太陽(yáng)的平均距離。它的軌道有一點(diǎn)類(lèi)似于2 0 0 3年發(fā)現的塞德娜，后者的近日點(diǎn)約為7 6個(gè)天文單位，遠日點(diǎn)則可達1 0 0 0個(gè)天文單位。這兩個(gè)天體都遠在柯伊伯帶之外?？乱敛畮У教?yáng)的距離為
3 0個(gè)至5 0個(gè)天文單位，由數千個(gè)冰巖混合天體組成，冥王星是其中最知名的成員。
2 0 1 2 V P 1 1 3與塞德娜一起佐證了內奧爾特云的存在。奧爾特云是一個(gè)巨大的球形區域，從2 0 0 0個(gè)天文單位一直延伸到 80 0 0 0個(gè)天文單位，太陽(yáng)的引力只能勉強束縛其中的小天體?，F在，許多彗星都來(lái)自這一區域。
科學(xué)家還發(fā)現，2 0 1 2 VP1 1 3、塞德娜和1 0個(gè)最遙遠的柯伊伯帶天體的軌道有相似之處。這12個(gè)天體具有相似的日點(diǎn)角距，這個(gè)量度量的是它們的近日點(diǎn)與太陽(yáng)系平面之間的夾角。天文學(xué)家原本認為它們是隨機取值的。一種解釋是，還存在一個(gè)大質(zhì)量的天體在影響它們。不過(guò)，這需要未來(lái)的大型望遠鏡來(lái)確認。
木星、土星、天王星和海王星的軌道以紫色圓圈表示。綠點(diǎn)構成的區域則為柯伊伯帶。塞德娜的軌道為橙色，2 0 1 2VP1 1 3的軌道為紅色。
04原初引力波還是塵埃？
自2 0 1 4 年3 月1 7 日美國哈佛-史密森天體物理中心召開(kāi)新聞發(fā)布會(huì )公布一項大發(fā)現起，興奮開(kāi)始漫延。通過(guò)使用位于南極的宇宙河外偏振背景成像2（BICEP2）望遠鏡觀(guān)測微波波段的天空，科學(xué)家聲稱(chēng)探測到了宇宙在其最初時(shí)刻產(chǎn)生的時(shí)空漣漪的信號。
也幾乎在同時(shí)，天文學(xué)界分成了兩大陣營(yíng)，一些科學(xué)家認為BICEP2的發(fā)現是2 1世紀的一大突破，但也有人懷疑BICEP2團隊并沒(méi)有正確地把銀河系塵埃納入他們的分析，這會(huì )影響他們的觀(guān)測結果。BICEP 2團隊的這一結果在未經(jīng)同行評審之前就先行公布更是弊大于利。
該團隊認為，他們發(fā)現充滿(mǎn)宇宙的微波背景輻射中存在旋渦形的圖案。宇宙微波背景輻射是宇宙在3 8萬(wàn)歲時(shí)留下的遺跡，當時(shí)電子和質(zhì)子結合成了氫，使得光子可以自由地在宇宙中穿行。它攜帶了早期宇宙的信息，包括當時(shí)物質(zhì)是如何運動(dòng)的。
和所有的光一樣，微波也會(huì )沿著(zhù)一個(gè)特定的方向振蕩，這一特性被稱(chēng)為“偏振”。早期宇宙中的物質(zhì)會(huì )在宇宙微波背景光子中留下兩種不同的偏振模式。在高溫物質(zhì)中，由壓力波導致的溫度差異會(huì )顯現出“E ?！逼?，就像車(chē)輪的輻條，但引力波——時(shí)空結構的漣漪——產(chǎn)生一個(gè)較為微弱的“B ?！逼裥盘?，呈旋渦狀。
理論認為，在大爆炸之后1 0-3 7秒，宇宙膨脹發(fā)生了極端的加速，被稱(chēng)為暴脹。突然的膨脹會(huì )產(chǎn)生引力波，它們會(huì )產(chǎn)生B 模圖案和BICEP2團隊聲稱(chēng)觀(guān)測到的信號。
有關(guān)的爭論源于沿著(zhù)銀河系磁場(chǎng)排列的塵埃顆粒。它們會(huì )繞著(zhù)銀河系的磁力線(xiàn)轉動(dòng)，由此也會(huì )產(chǎn)生偏振。由塵埃引起的偏振信號也會(huì )顯現出B 模圖案，與原初引力波造成的類(lèi)似。
2 0 1 4年9月2 2日，歐空局普朗克衛星的天文學(xué)家悄然公布了他們對整個(gè)天空中塵埃的分析結果，這個(gè)結果不利于BICEP2團隊。
BICEP2團隊只在一個(gè)頻率（1 5 0千兆赫）上觀(guān)測了一小片天區，但“普朗克”在寬得多的頻率范圍——3 0千兆赫至8 5 7千兆赫——上觀(guān)測了整個(gè)天空?！捌绽士恕睖y量了塵埃在3 5 3千兆赫上發(fā)出的輻射，因為在這個(gè)頻率上探測到的塵埃信號強過(guò)宇宙微波背景輻射的信號。天文學(xué)家由此建立了塵埃分布的模型，然后向下推到了1 5 0千兆赫，以此來(lái)和BICEP2團隊的結果進(jìn)行比較。
“普朗克”團隊認為，在BICEP2團隊觀(guān)測的天區中，有比BICEP2團隊計算、預期或者納入考慮的更多的塵埃。然而，這一結果也有許多不確定性：塵埃對BICEP2團隊所觀(guān)測到的B 模偏振有多大貢獻仍不清楚。
有關(guān)B I C E P 2團隊結果的爭論仍在繼續。BICEP2團隊的科學(xué)家進(jìn)行了很多測量，測出了該天區中的B 模。測量中的噪聲很小，科學(xué)家對它們的處理也十分小心謹慎?！捌绽士恕眲t測出了整個(gè)天空中塵埃的特性，結合二者你可以得到更多的信息。這是科學(xué)如何向前推進(jìn)的一個(gè)很好的范例。
在將BICEP 2團隊的數據與普朗克衛星在同一天區獲得的數據進(jìn)行疊加分析后，研究人員認為BICEP 2獲得信號幾乎完全來(lái)自塵埃的影響。2 0 1 5年1月，BICEP 2團隊宣布撤回了他們的論文。
BICEP2探測到的宇宙微波背景B 模偏振（螺旋形圖案）
03以1%的精度測量遙遠星系
在宇宙于1 3 8億年前誕生時(shí)，它就包含有今天宇宙結構的基本要素。我們看到的一切——恒星、氣體云、行星——都是由原子組成的，而原子則是由電子、中子和質(zhì)子構成的。物理學(xué)家把中子和質(zhì)子統稱(chēng)為“重子”。為了研究在宇宙最初的幾十萬(wàn)年內星系的分布模式，天文學(xué)家以1%的精度測量了約1 0 0萬(wàn)個(gè)遙遠的星系。
早期宇宙是由重子、電子、光子和暗物質(zhì)（神秘的不可見(jiàn)物質(zhì)）組成的混合物。所有這些粒子會(huì )相互碰撞，使得宇宙呈不透明狀。這一黏稠的混合物會(huì )緩慢地晃動(dòng)，由此引發(fā)類(lèi)似于物質(zhì)中球殼形的三維壓力振蕩。
在誕生之后3 8萬(wàn)年，宇宙的膨脹使得其自身冷卻，讓質(zhì)子可以俘獲電子，形成了大量的氫。此后，鮮有單個(gè)電子的存在，所以光子可以暢通無(wú)阻地在宇宙中自由穿行。 當這些逃逸的輻射掃過(guò)早先的壓強或聲學(xué)振蕩的遺跡時(shí)，重子物質(zhì)的分布會(huì )保留下這些波的印跡。天文學(xué)家現在可以在整個(gè)宇宙中看到這些“重子聲學(xué)振蕩”——星系傾向沿著(zhù)這些球殼的邊緣聚集。隨著(zhù)宇宙的膨脹，重子聲學(xué)振蕩會(huì )增大，它們現在的半徑約為5億光年。這種一致性給了天文學(xué)家一把測量宇宙距離的尺子。
通過(guò)重子振蕩分光巡天——斯隆數字巡天中一個(gè)歷時(shí)1 4年的項目，天文學(xué)家研究了長(cháng)寬高各為1 3 0億光年的范圍中近1 0 0萬(wàn)個(gè)星系。使用重子聲學(xué)振蕩標尺，他們更精確地測量了這些星系的距離，精度達1%。這就好比把上海到南京的距離——約3 0 0千米——精確計算到了誤差3千米的水平。唯一不同的是，此次研究的星系遠在幾十億光年之外。
當天文學(xué)家觀(guān)測不同距離的星系時(shí)，他們看到的是它們在宇宙歷史不同時(shí)期的樣子。根據測得的精確距離計算發(fā)現，在宇宙約3 0億歲時(shí)，兩個(gè)間距為3 3 0萬(wàn)光年的星系會(huì )以每秒2 2 5千米的速度遠離對方。
在兩個(gè)不同的距離進(jìn)行這些測量可以讓我們看到宇宙的膨脹是如何隨時(shí)間變化的。
02木衛二擁有板塊構造
2 0 1 4年的一項研究為建造一個(gè)專(zhuān)門(mén)探測木衛二的探測器提供了更多的依據。它發(fā)現木衛二有活躍的板塊構造，使得木衛二成為太陽(yáng)系中除地球外唯一已知具有類(lèi)似地質(zhì)活動(dòng)的天體。
天文學(xué)家研究了木衛二冰面上的裂縫和隕石坑，發(fā)現它們的年齡可能還不到9 0 0 0萬(wàn)年。相比太陽(yáng)系約4 6億年的年齡，這么小的年齡意味著(zhù)一定有某種機制在重塑木衛二的表面。
木衛二上的裂縫和山脊似乎是其表面開(kāi)裂和擴張出幾千米的區域，但科學(xué)家懷疑這顆衛星在過(guò)去的幾千萬(wàn)年里一直在膨脹。那么，如果新的冰殼一直在形成的話(huà)，之前的冰物質(zhì)去哪兒了呢？
為此，天文學(xué)家分析了美國航空航天局“伽利略”探測器的數據，以此來(lái)尋找木衛二上板塊構造的證據。他們發(fā)現了幾處構造活動(dòng)的疑似地點(diǎn)，不過(guò)更關(guān)心的是一片位于北半球的面積為1 3 4 0 0 0平方千米的區域。
使用“伽利略”的圖像，科學(xué)家匹配出了不同的裂縫和山脊，重建出一個(gè)模型來(lái)描述該區域數百萬(wàn)年前的樣子。當時(shí)，有一個(gè)寬9 9千米、占地約2 0 0 0 0平方千米的區域似乎不見(jiàn)了。
此外，一些裂縫和山脊也突然中斷，表明由于板塊俯沖，這些地質(zhì)特征的延續部分已消失在冰殼中。與地球上地殼板塊間碰撞抬升形成喜馬拉雅山不同，木衛二上的一個(gè)板塊一直在俯沖下沉，運動(dòng)到毗鄰的另一個(gè)板塊的下方。
除了表明木衛二存在地質(zhì)活動(dòng)之外，這一發(fā)現還暗示木衛二的內部和外部之間存在雙向的物質(zhì)交流，可以讓物質(zhì)從其表面進(jìn)入海洋。這大大地有助于提升當地的宜居性。
雖然這項研究為木衛二的板塊活動(dòng)提供了有力的證據，但要確認物質(zhì)會(huì )向下運動(dòng)到冰殼下方仍需要未來(lái)的探測任務(wù)。通過(guò)這些探測任務(wù)，科學(xué)家可以獲得更高分辨率的影像，如果這一現象是全球性的，還能發(fā)現更多類(lèi)似的案例。未來(lái)的探測任務(wù)還能更好地測量
木衛二的地形。當然，更為重要的，則是搜尋其冰殼之下的海洋中現在或者過(guò)去存在（過(guò)）的生命跡象。
01發(fā)現宇宙塵埃的來(lái)源
我們的太陽(yáng)系、銀河系乃至整個(gè)宇宙都含有大量塵埃，但天文學(xué)家長(cháng)期以來(lái)一直搞不清楚它們是如何形成的。2 0 1 4年的兩項研究為“大質(zhì)量恒星的爆炸死亡——被稱(chēng)為超新星——制造了塵?！边@一觀(guān)點(diǎn)提供了有力的證據。
在第一項研究中，科學(xué)家使用位于智利的阿塔卡馬大型毫米波/ 亞毫米波陣列觀(guān)測了于1 9 8 7年2月爆發(fā)的超新星1 9 8 7A。這一爆炸標志著(zhù)在銀河系的伴星系大麥哲倫星云中有一顆恒星死亡了。這是最近發(fā)生的一次近距離超新星爆發(fā)，因此，是一個(gè)夢(mèng)幻般的實(shí)驗室。
觀(guān)測發(fā)現，爆炸之后的幾年中產(chǎn)生了總質(zhì)量只有太陽(yáng)質(zhì)量1%的塵埃，隨后，塵埃的總質(zhì)量迅速增加到了太陽(yáng)質(zhì)量的1/3至1/2。于是，天文學(xué)家決定對它再次進(jìn)行觀(guān)測，以此獲得精確的數值。在把觀(guān)測到的輻射擬合到不同的塵埃光變曲線(xiàn)模型之后，他們發(fā)現該超新星的內部殘骸包含了0.2 3個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的塵埃。由于這些塵埃就位于發(fā)生爆炸的地點(diǎn)，因此不可能是在超新星爆發(fā)之前就已經(jīng)存在的，必定是在爆炸之后形成的。但這一爆炸發(fā)生在1 9 8 7年，所以問(wèn)題仍然存在：在超新星遺跡中塵埃形成的速率有多快？
阿塔卡馬陣列的觀(guān)測集中在射電波段，因此看到的是低溫塵埃。另一個(gè)天文學(xué)家團隊則使用甚大望遠鏡在可見(jiàn)光和近紅外光波段觀(guān)測了另一個(gè)超新星遺跡，因此看到的是高溫塵埃。一個(gè)物體的溫度決定了它發(fā)出光的類(lèi)型。作為比較，在這兩項觀(guān)測中研究的溫度分別為2 6K 和2 0 0 0K。
在第二項研究中，天文學(xué)家研究了星系UGC5189A 中新近出現的超新星SN 2010jl，它的溫度更高。在SN 2010jl的亮度抵達其峰值后的第26天至第2 3 9天，他們對它進(jìn)行了9次觀(guān)測，在第6 2 9天時(shí)又對它進(jìn)行了一次觀(guān)測，以此來(lái)確定該超新星在最初的2.5年中塵埃的量是如何變化的。
他們在最后一次觀(guān)測中發(fā)現了比之前9次觀(guān)測到的多得多的塵埃。如果這些塵埃是以觀(guān)測到的形成速率產(chǎn)生的話(huà)，天文學(xué)家預期該超新星遺跡會(huì )在之后的2 0年里制造出大約0.5個(gè)太陽(yáng)質(zhì)量的塵埃。那么，它是如何制造出塵埃的呢？天文學(xué)家認為，大質(zhì)量恒星會(huì )在爆炸之前吹出一些物質(zhì)。一旦發(fā)生爆炸，快速運動(dòng)的激波會(huì )撞上這些
物質(zhì)，變成一個(gè)運動(dòng)速度較慢且溫度也較低的殼層，塵埃顆粒會(huì )在那里凝結。
科學(xué)家還把這些塵埃的光信號和計算機模型做了比較，以此確定這些塵埃顆粒的大小。銀河系星際介質(zhì)中一般的塵埃顆粒要比這些塵埃小得多。事實(shí)上，超新星SN 2 0 1 0jl 中的塵埃要比銀河系中的約大4倍?？茖W(xué)家認為，這么大的尺寸有助于塵埃保護自己免受超新星爆炸的沖擊和隨之而來(lái)的極端溫度的破壞。
1.M104： 草帽星系
醒目的螺旋星系M1 0 4以它側面寬廣的圈狀黝黑塵埃帶著(zhù)稱(chēng)。這幅清晰影像結合了哈勃空間望遠鏡、昴宿星團望遠鏡和業(yè)余天文愛(ài)好者拍攝的彩色影像。經(jīng)過(guò)處理的影像除了讓星系擁有自然的色彩之外，也讓以往被明亮核心的絢麗光芒淹沒(méi)的細微結構得以顯現出來(lái)。M1 0 4俗稱(chēng)草帽星系，亦名NGC 4 5 9 4，在所有電磁波段都可見(jiàn)，因此，一般認為它的核心藏有超大質(zhì)量黑洞。
2 恒星、“紅色精靈”、云和極光
天空中的這些紅色光痕是什么？攝影師在拍攝籠罩在遠處雷暴系統上空的極光時(shí)，意外地捕捉到了“紅色精靈”這種不尋常的現象。這群攝于美國明尼蘇達州天空的“紅色精靈”，可能是由一道極強烈的低空閃電誘發(fā)的。在主題影像中，前景可見(jiàn)一棟房舍和電線(xiàn)桿、低層大氣中厚厚的云層，地平線(xiàn)附近有雷暴系統，遠方高空的背景恒星上，飛舞著(zhù)“紅色精靈”和綠色極光。
3 當老鼠星系互撞這兩個(gè)龐大的星系正在撕開(kāi)對方。它們都擁有長(cháng)長(cháng)的尾巴，因此這對星系擁有“老鼠”的昵稱(chēng)。星系前端和后端受到的重力差是形成這些長(cháng)尾的原因。
編號為NGC 4 6 7 6的這對老鼠星系位于后發(fā)座內，離我們約有3億光年遠。這張照片是由哈勃空間望遠鏡的先進(jìn)巡天相機拍攝的。在接下來(lái)的數十億年間，這對宇宙級的“老鼠”會(huì )不?；プ?，直到成為單一星系。
4 土衛四的地圖
這幅圓柱投影影像是6幅土星中型衛星的新彩色地圖之一，建構自“卡西尼”號累積了1 0年的影像數據。影像中，這顆受潮汐力鎖定的衛星的淡色半球（右側）與較黝黑的半球在色澤上有顯而易見(jiàn)的差異。如同其他軌道在E 環(huán)之內的土星衛星一樣，土衛四領(lǐng)頭的半球之所以常保雪白，是因為不停地鍍上來(lái)自暗環(huán)的冰物質(zhì)。而E 環(huán)物質(zhì)則由土衛二南極的噴泉源源不斷地補充。淡色、較新的表面裂隙，看似也穿入了黝黑的、滿(mǎn)是撞擊坑的落后半球。
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