《倒計時》第17集 - 水星岩漿海洋、拋擲太空垃圾、壯觀的太陽影像、範艾倫第三輻射帶、超大質量黑洞以接近光速旋轉

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[以下文字是此影片的修改後的文字記錄。]

5) 水星岩漿海洋


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水星可能曾經包含著名副其實的由移動的、發光的熔岩組成的海洋。科學家認為岩漿在四十多億年前流過這顆行星的表面。

自2011年3月以來,NASA的信使號探測器一直在繞水星執行,以收集有關該行星的資訊。信使號的觀測結果揭示了兩種不同型別的岩石,它們具有不同的化學成分。

為了解水星岩石是如何形成的,科學家在地球上的實驗室裡重建了這些礦物質(預覽)。他們的實驗表明這些岩石起源於岩漿海洋。岩漿沉澱成兩層,凝固,然後再次噴發到行星表面,留下兩種不同的岩石型別。整個過程一定發生在水星形成後不久,大約在45億年前。

4) 拋擲太空垃圾

NASA估計我們現在有50萬塊太空垃圾圍繞地球高速執行。

比彈珠還大,以高達每小時15,000英里的速度飛行,所有這些垃圾都對宇航員和衛星構成危險。看看這個洞,它是在2007年穿透了奮進號太空梭的散熱器面板。散熱器的壁是實心鋁,半英寸厚。

最新的清除太空垃圾的想法是利用碎片自身的動量來解決問題。帶有 Sling-Sat 的 TAMU 太空清掃器使用兩個接收杯來捕捉垃圾。其可伸縮臂然後改變進入物體的方向,將其向下發射到地球大氣層,在那裡它可以燃燒殆盡。

這個想法的美妙之處在於 Sling-Sat 可以利用從垃圾轉移來的動量作為推力,朝著它的下一個目標前進。根據其發明者,德克薩斯 A&M 大學的兩位工程師的說法,這種方法使 Sling-Sat 能夠更小、更高效,並且與普通衛星相比,可以延長其使用壽命(pdf)。

3) 壯觀的太陽影像

三年前,NASA 發射了太陽動力學天文臺,這是一個研究太陽磁場及其對地球影響的專案。從天文臺獲得的最新資料顯示幾次日冕物質拋射和太陽爆發。但無需驚慌,這不會對我們構成任何重大威脅。目前,只需坐下來觀看壯觀的影像(見上方影片)。

2) 範艾倫第三輻射帶

新的範艾倫輻射帶在地球軌道上出現然後消失。事實證明,太陽風真的可以擾亂這些環。

範艾倫輻射帶是由帶電粒子組成的兩個環,透過我們地球的磁場保持在地球周圍的軌道上。去年九月,NASA 的雙輻射風暴探測器發射升空,開始檢查這些環,記錄它們的結構。但在幾天後,他們發現內環和外環之間存在第三個環。

科學家認為一股太陽風爆發向輻射帶傳送了衝擊波,摧毀了外環的一部分,並將剩餘部分一分為二——總共形成了三個輻射帶。而且擾動還沒有結束。另一次衝擊波在十月份爆發,摧毀了兩個外環。這留下了一個輻射帶,但並沒有持續多久。大約一週後,第三波衝擊波掠過,恢復了最初的兩個輻射帶。

如果這些太陽擾動像看起來那樣常見,科學家將不得不修改他們關於範艾倫輻射帶的模型。

您可以在2月28日出版的《科學》雜誌(預覽)中檢視完整研究。

1) 超大質量黑洞以接近光速旋轉

一個超大質量黑洞,比我們的太陽質量大數百萬倍,也具有超高速自轉:它以接近光速的速度旋轉!

螺旋星系 NGC 1365 包含一個巨大的黑洞,直徑超過三百萬公里。超大質量黑洞非常大,它們的引力會吸引周圍的物質,形成扁平的吸積盤。這些吸積盤反射出 X 射線光,我們可以用 NASA 的 NuSTAR 和歐洲航天局的 XMM-Newton 等儀器探測到這些光。

黑洞的自轉會影響這種光,因為自轉速度更快的黑洞會將其吸積盤拉得更近。吸積盤離黑洞越近,它就越能感受到其引力的影響——並且其反射的 X 射線也變得越扭曲。

來自 XMM-Newton 和 NuStar 的資料顯示,來自 NGC 1365 黑洞的 X 射線被嚴重扭曲。這意味著該黑洞一定在以極快的速度旋轉,其表面以接近光速的速度執行。

快速自轉表明,這個黑洞的超大質量和超高速自轉來自於一次巨大的合併,或者來自於一個穩定的吸積盤。如果它是透過零零散散地獲取質量,那麼每一塊質量都會改變黑洞的動量,而不是促成單一方向的穩定自轉。

您可以在2月27日出版的《自然》雜誌中閱讀更多內容。(《大眾科學》是自然出版集團的一部分。)

 

——以上指令碼的部分內容由 Sophie Bushwick、Eric R. Olson 和 Isha Soni 撰寫

About Eric R. Olson

Eric is multimedia journalist and producer who specializes in science and natural history. His work has appeared on the websites of 大眾科學, Nature, Nature Medicine, Popular Science, Slate and The New York Times among many others. He is a former video producer & editor for 大眾科學.

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