驚歎！2024年最令人驚歎的太空照片

2024年即將結束，標誌著我們的地球又完整地繞太陽運行了一圈。《大眾科學》在此慶祝，並精選了今年我們最喜歡的九張太空相關影像。回顧2024年，這一年充滿了探索里程碑、突破性科學和令人驚歎的天空景象，值得我們再次回顧。以下是我們從今年太空領域中選出的一些亮點。

追逐全食

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今年四月，北美洲居民有幸目睹了一場壯觀的天文景象，一次日全食橫跨墨西哥、美國和加拿大。北美洲大部分地區也欣賞到了日偏食。《大眾科學》的工作人員當然也是前往全食帶的興奮觀眾之一，他們報道了令人難以置信的經歷——即使在雲層遮擋了他們觀看天文現象的情況下也是如此。

對於我們所有人來說，這次激動人心的事件提醒我們，我們生活在一個太陽系中，一個由幾何學支配的太陽系，它大約每18個月在地球上的某個地方產生一次日全食。對於科學家來說，這是一個絕佳的機會來一睹太陽的風采，而這隻有在月球的幫助下才能實現。

但是，美國本土48州的觀星者將不得不等待二十年才能再次獲得類似的機會：下一次在美國本土數百萬人口可見的日全食將在2045年發生。

哈勃觀測到一個混亂的恆星

NASA備受喜愛的哈勃太空望遠鏡捕捉到了這張令人驚歎的雙星R Aquarii影像，這顆雙星距離地球約700光年，定期向其鄰域噴射氣體，形成壯觀的光芒景象。這顆雙星中的主星是一顆紅巨星，其大小是太陽的400多倍，亮度大約每390天左右上升和下降一次。它的伴星是一顆小的、緻密的白矮星，它從主星那裡奪取氣體，導致定期發生爆炸，將發光的纖細氣體絲噴射到太空中。

再見，機智號！

當NASA在2020年發射“毅力號”探測器前往火星時，它攜帶了一個小小的乘客——一架重四磅的直升機，名為“機智號”。這架小型直升機是一個技術演示專案，目的僅僅是測試工程師是否開發出了一種可以在火星稀薄大氣層中飛行的飛行器。但“機智號”的成就遠遠超出了預期的五次飛行：這架直升機成功執行了72次飛行，總飛行時間超過兩個小時，在火星上飛行了超過10英里。

今年，“機智號”最終著陸，原因是其導航系統無法充分跟蹤地形，無法正確評估直升機的著陸情況，導致該飛行器墜落到旋翼尖端上，並折斷了其中一個尖端。

一種新型太空行走

9月，由四名私人宇航員組成的團隊創造了歷史，他們穿上宇航服，打開了SpaceX“龍”飛船，暴露在太空的所有危險之中——高度遠高於國際空間站，更不用說——其中兩人走出了飛船。由此產生的太空行走標誌著私人太空飛行任務的一個關鍵里程碑，在此之前，私人太空飛行任務一直安全地待在封閉的艙門內。

這項名為“北極星黎明”的任務，見證了億萬富翁企業家——以及現任當選總統唐納德·特朗普挑選的NASA局長人選——賈裡德·艾薩克曼和SpaceX工程師莎拉·吉利斯冒險外出，欣賞壯麗的地球景觀。“回到家後，我們都有很多工作要做，”艾薩克曼在外出時說。“但從這裡看，地球看起來真是一個完美的世界。”

出發去嗅探生命跡象

今年發射升空的NASA科學任務中，有“歐羅巴快帆”，它將前往木星的一顆冰冷衛星。科學家們認為，這顆名為歐羅巴的衛星，可能在其冰殼下的全球海洋中存在適宜居住的環境——使其成為我們太陽系中最吸引人的目的地之一。

該探測器面臨著為期六年的旅程，之後它將開始工作，對這顆衛星進行近50次近距離飛掠，勇敢地穿越木星殘酷的輻射帶，以考察這顆冰冷的小世界，以及它是否真的適合生命存在。“這是朝著探索全新型別的天體——海洋世界——邁進的一步，我們在幾十年前還沒有意識到它們的存在，”歐羅巴快帆專案科學家、NASA噴氣推進實驗室的羅伯特·帕帕拉爾多在接受《大眾科學》採訪時說。“我們將深入探索這種世界是什麼樣的，這種世界可能是生命最常見的棲息地，不僅在我們的太陽系中，而且在整個銀河系中。”

暗物質望遠鏡影像中的閃耀星光

去年，歐洲航天局發射了一架新的太空望遠鏡“歐幾里得”，旨在研究暗物質和暗能量。今年夏天，“歐幾里得”釋出了其首批完全校準的科學影像，令人驚歎地展現了我們周圍的宇宙。

這張特殊的影像顯示了一個名為梅西耶78或M78的恆星形成區。M78距離地球約1300光年，充滿了溫暖的氫氣（影像中呈粉紫色）和塵埃（紅棕色）。像這樣的影像可以幫助科學家破譯恆星是如何生長並影響周圍空間的——預計“歐幾里得”至少還將收集五年的觀測資料。

極光點亮天空

通常，北極光僅限於北極附近的緯度地區，正如其名稱所示。（同樣，南極光通常發生在南極附近。）但今年，由於太陽11年活動週期的最大期已經到來，太陽活動異常活躍。我們的恆星向太空釋放了無數的輻射爆發和帶電等離子體。其中一些爆發到達了地球，產生了驚人的結果——極光甚至遠至佛羅里達州和印度。

在太陽產生約82次“顯著”的太陽耀斑輻射和超過六次等離子體爆發或日冕物質拋射之後，今年最壯觀的極光出現在五月份。科學家們預計太陽活動的高度活躍水平將持續到新的一年，因此2025年可能會再次出現同樣令人驚歎的景象。

火星上最令人興奮的岩石

NASA的“毅力號”探測器又度過了忙碌的一年，探索火星。今年，它最引人入勝的發現之一是一塊不尋常的岩石，任務科學家將其命名為“謝亞瓦瀑布”，它位於火星傑澤羅隕石坑一條長期乾涸的河谷中，這是“毅力號”自著陸以來一直在調查的區域。

“謝亞瓦瀑布”是一塊條紋狀岩石，大約咖啡桌大小，其紅色條紋上裝飾著深色邊緣、淺色的“豹斑”狀斑塊。NASA科學家認為，深色邊緣可能含有磷酸鐵，這是一種微生物可以作為食物的礦物質，並且該岩石整體上含有有機分子，即碳基分子。總而言之，這是可能存在古代微生物生命的有趣證據。“謝亞瓦瀑布是‘毅力號’迄今為止研究過的最令人困惑、最複雜且可能最重要的岩石，”加州理工學院“毅力號”專案科學家肯·法利在7月25日NASA宣告中宣佈這一發現時說。

“毅力號”已經收集了這塊岩石的樣本，科學家們希望未來的任務能夠將其帶回地球進行更詳細的分析。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡聚焦年輕恆星

NASA強大的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在整個2024年也一直在努力工作。一個令人驚歎的成果是上面的影像，它來自該航天器的近紅外相機。它顯示了一個名為NGC 604的恆星形成區，它是三角座星系的一部分，距離地球約273萬光年。在影像中，富碳多環芳烴呈現亮橙色。較冷的分子氫，為恆星形成提供燃料，呈現深紅色，而電離氫則呈現白色和藍色。