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寻找湿润的星球（下） |  |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-27 09:42:11 |
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| 火星：曾经沧海的证明火星找水曾经大失所望
向木卫二发射一艘宇宙潜水艇，对木卫二冰下的海洋一探究竟，看看是否存在生命，今天的技术可能还无法做到。但是研究地球的近邻火星的门槛可能较低。
关于火星生命的猜想可以一直追溯到科幻小说之前的时代。不仅仅是火星，人们曾经认为水星或金星这样的行星上也存在着智慧或者野蛮的生物。但这些行星的环境都太严酷了，不太可能有生命存在。
20世纪60年代，人类逐渐向火星派遣了探测器，证实了这个红色星球和许多人的想象正好相反———没有水，没有人工开凿的运河，更没有火星智慧生命存在的迹象。美国的两艘“海盗号”探测器还试图从火星土壤中找到微生物活动的迹象，结果让科学家大失所望。
火星有水已经证据确凿
火星上的水随着上个世纪90年代以来的又一轮火星探索热潮，逐渐回到了科学家的视野中。包括火星快车、火星奥德赛和火星环球勘察者在内的几艘环绕火星轨道运行的探测器，探测到了水曾经在火星上活动的证据。2004年，美国宇航局的两艘火星车在火星表面登陆。它们找到了更多的火星上曾经有水的证据。关于火星水的发现，被《科学》杂志评为2004年的头号科学发现。
如今，科学家相信，火星在历史上曾经和今天的地球类似，是一个湿润的星球。那时候火星很可能是一个适宜生命出现和生存的行星。后来火星表面失去了水，变成了现在的样子。
火星并不完全是干旱的。有证据显示，一部分水可能被保存在了火星的地下。不过，尽管火星可能有一个湿润的过去，迄今还没有特别有力的证据直接显示火星上曾经或者仍然存在生命。
在地球之外的哪颗“水星”上将首先发现生命？答案仍然不确定，尤其是在美国宇航局将工作重点转移到载人航天方面，从而削减了其他科学项目的资金的背景下。甚至，科学家如果想再看一眼土卫二，也要等到2008年，卡西尼号探测器才会对它进行另一次飞掠。
■新闻缘起
美国科学家在三月十日出版的《科学》杂志上指出，“卡西尼”号土星探测器在土卫二上发现了正在喷发冰粒和水蒸气的间歇泉，这不禁让人推测这颗卫星上可能孕育着生命。从土卫二传回来的这些令人惊讶的照片是至今为止表明地球外存在液态水的最有力证据。一些科学家兴奋地表示，已经可以把土卫二加入到在太阳系内最可能存在地球外生命的名单里。
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寻找湿润的星球（上） | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-27 09:38:54 |
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| 来源：科技日报
从太空看去，我们的地球是一颗“水星”。地球表面约71％被水覆盖着。正是水孕育了地球上繁盛的生命。但是科学家近年来逐渐发现，太阳系中可能还有其他能孕育生命的“水星”。
3月9日，科学家宣布他们在距离地球约14亿公里之外的地方找到了一个巨大的喷泉。根据卡西尼号土星探测器发回的图片，土星的一颗卫星土卫二向外喷发出了高达数百公里的羽状物。科学家推测这是从土卫二南极地区喷发出的水蒸气和冰块形成的，这表明土卫二表层之下可能有液态的水。
土卫二：令人惊艳的“喷泉”羽毛状喷射物疑似液态水
2005年的2月、3月和7月间，卡西尼号探测器三次掠过土卫二的上空，自从1981年旅行者2号探测器拍摄到土卫二之后，还是第一次有人造探测器在这么近的地方与它接触。在这个距离，卡西尼号的照相机拍下了惊人的一幕。土卫二的南极地区存在强烈的喷发现象。从这里喷出的物质直冲天空达数百公里，在太空中形成了一个巨大的羽毛状结构。
科学家在研究了反映这种现象的照片之后，认为土卫二的表面之下可能存在着水。“我们意识到了这是一个激进的结论———我们可能找到了在一个如此之小和如此之冷的天体上存在液态水的证据。”卡西尼号探测器成像小组的卡罗琳·波鲁克（CarolynPorco）说。
入选“孕育生命星球名单”
如今，土卫二的表层下可能存在的水，让它加入了太阳系几个可能孕育生命的星球的行列。波鲁克认为，如果这种推测是正确的，太阳系可能适合生命生活的环境范围就被显著地拓宽了。
土卫二的表面温度是大约零下200摄氏度，在这样的一个世界里存在液态的水，似乎有点不可思议。起初，科学家试图用其他的模型来解释土卫二的这种喷发现象，比如土卫二表面的冰受热，变成了水蒸气。但是最终他们排除了这些模型的可能性，剩下的解释就只有一种，那就是在土卫二表层之下存在液态水。
科学家推测，这些液态的水距离土卫二的表面不远，可能只有数米。在更深层热源的加热作用下，这些水携带着冰块喷出了土卫二的表面，就像地球上偶尔可见的间歇泉。
有了液态的水，有了简单的有机物，科学家很自然地会想到在这种环境下是否可能存在生命。亚利桑那大学的杰弗里·卡盖尔（JeffreyKargel）在3月10日出版的《科学》杂志（卡西尼号的这些发现也发表在同期杂志上）发表的一篇评论文章中写到，如果土卫二的地下水中存在着生命，那么它们可能不会太复杂，并且“需要对付低温、微薄的新陈代谢能量，或许还有严酷的化学环境”，然而，我们不能排除土卫二是生命的遥远栖息地的可能性。
木卫二：偶然发现的“海洋”匆匆“一瞥”发现冰层裂缝
将近半个世纪之前，天文学家就发现了木星的一颗卫星———木卫二“欧罗巴”表面覆盖着冰层。1979年，旅行者2号探测器飞过了木星。它为木卫二拍摄了近距离的照片。在照片上可以看到木卫二表面存在着裂纹。
旅行者号并不是专门为探测木星及其卫星而设计的，它匆匆地掠过了木星，对木卫二只做了短暂的观测。但是旅行者号拍摄的木卫二的图像引起了科学家对于这颗卫星的强烈兴趣。详细研究木星的任务落在了伽利略号探测器身上。伽利略号的命运十分坎坷，在经历了发射推迟、天线故障等磨难之后，1995年它终于到达了木星。
第二年，伽利略号就发回了木卫二表面更详细的照片。从照片可以看出，在这个和月球差不多大小的卫星上布满了冰层的裂缝，其中有些地方的冰层就像地球海洋上的浮冰。科学家推断，在木卫二冰冻的表面之下，可能存在一个海洋。从密度推测，木卫二本身是由岩石构成的，它与最外层的冰壳以及中间的海洋构成了一个奇异的“鸡蛋”。
覆盖木卫二的是一片“汪洋”在遥远的木星卫星上有一个海洋，甚至可能覆盖了这颗卫星的表面？科学家认为这一情况存在的可能性很大。木星强大的引力场把木卫二表面的冰层撕出了无数裂缝，它所产生的潮汐力也可能成为木卫二内部的热量来源。再加上木卫二核心可能有放射性元素衰变产生热量，木卫二或许可以在它的内部维持这样一个液态水的世界。如果有液态水、能量和有机物，生命就可能从中诞生。
地球上也有类似木卫二的情况。在南极大陆的内陆，有一个东方湖（靠近俄罗斯的南极考察站“东方站”）。这个“湖”的面积几乎与北美洲的安大略湖相等，湖水深度也在世界各大湖泊中名列前茅，然而它却隐藏在冰层之下数公里的地方。
东方湖本身就可能回答一些关于生命形成的问题。在海底火山口附近的严酷环境中生活着不怕热的细菌，在东方湖的寒冷而与世隔绝的环境中也可能孕育出生命。这样的一个冰下之湖为科学家探测木卫二提供了一个绝好的进行比较和实验的场所。如果在东方湖能够找到生命存在的迹象，那么在木卫二也可能找到。
木卫二海洋探测仍是将来时
2003年，伽利略号结束了它在木星的探测使命。美国宇航局决定用一种特别的方式为伽利略号的任务画上一个句号：伽利略号将飞入木星的大气层自行烧毁。选择这么做的原因是，科学家担心伽利略号如果在未来的某个时候坠落在木卫二上，它就可能把地球上的微生物带到木卫二，从而污染了木卫二珍贵的环境。
尽管木卫二对科学家有很大的吸引力，未来的若干年时间里却不太可能出现接替伽利略号工作的探测器。美国宇航局曾经提出过一个专门的“木卫二环绕探测器”（EuropaOrbiter）计划，但是实施的时间仍然遥遥无期，更不用说从木卫二表面取回样本，甚至潜入木卫二海洋的探测计划。
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“荒诞不经”的黑洞计算机 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-27 09:35:54 |
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| 来源：环球科学
计算机与宇宙黑洞有区别吗？这个问题乍听起来，就像某个微软笑话的开场白。然而，它却是当今物理学最深奥的问题之一。在大多数人看来，计算机是专门化的新发明：流线型的台式机箱或者咖啡壶内的手指甲般芯片。而对一名物理学家来说，所有自然系统都是计算机。岩石、原子弹及星系可能不运行Linux程序，但它们也记录和处理信息。每个电子、光子及其他基本粒子都存储数据比特值。大自然与信息是纠缠在一起的，正如美国普林斯顿大学的物理学家John Wheeler所说，“它来自比特。”
黑洞可能看起来像是对万物计算规则的一个例外，将信息输入到黑洞中并无困难。然而根据爱因斯坦广义相对论，从黑洞中取出信息则是不可能的。进入黑洞的物质被同一化，其成分与细节已不可恢复地损失了。1970年代，英国剑桥大学的斯蒂芬·霍金曾表明，当考虑量子力学时，黑洞确有输出：它们灼热燃烧正像一块热煤。然而在霍金的分析中，这一辐射是紊乱随机的；它没有携带关于什么进入其中的任何信息。如果一头大象落入其中，则大象的能量值会漏出去——然而这能量将会是一团大杂烩。它不能被利用（即使在原则上），也不能重新造出这头大象。
因为量子力学定律是保持信息的，所以信息的明显损失就提出了一系列难题。其他一些科学家，包括美国斯坦福大学的Leonard Susskind、加州理工学院的John Preskill及荷兰乌特勒支（Utrecht）大学Gerardt Hooft等人争辩说，事实上，向外发出的辐射不是随机的，而是落入黑洞物质的一种被处理过的形式。2004年夏，霍金已转而同意他们的观点，认为黑洞也在进行计算。
黑洞只不过是宇宙登记和处理信息的普遍原理的最大特例。这个原理本身并不新。在19世纪，统计力学的奠基者们发展了后来称为信息论的知识，以解释热力学的诸定律。乍一看，热力学和信息论是两个分离的范畴：一个是用来描述蒸汽机，另一个使通讯最优化；然而，熵这个热力学量限定了蒸汽机做有用功的能力，而熵又正比于物质内由分子的位置与速度所记录的比特数。20世纪的量子力学将这一发现置于坚实的定量基础之上，并使科学家具有显著的量子信息概念。组成宇宙的各比特值是量子比特，或称“昆比”（qubits），较之于普通比特，它具有远为丰富的性质。
借助于比特和字节对宇宙进行分析，并不能替代力和能量等量的常规分析，却揭示出许多令人惊异的新事实。例如，它解开了统计力学领域称为“麦克斯韦妖魔”的佯谬现象——这一佯谬似乎允许永动机存在。在最近几年内，我们和其他物理学家一直以相同的见解看待宇宙学及基础物理学：黑洞的本质、时空的精细尺度结构、宇宙暗能量的行为以及自然界的某些极端规律等。宇宙不仅是一个巨型计算机，而且还是一个巨型量子计算机，正如意大利帕多瓦（Padova）大学的物理学Paola Zizzi所说，“它来自量子比特。”
千兆也嫌慢
物理学与信息论（源于量子力学的中心原理）合流了：说到底，离散是自然的本性；一个自然系统可以用有限的比特值来描述。在系统内，每个粒子的行为正像一台计算机的逻辑门。它的自旋“轴”能指向两个方向中的一个，因此可以编码一个比特，并且可以翻转，由此执行一个简单的计算操作。
系统在时间上也是离散的。传递一个比特所取时间是最小量值。精确量值由一个定理所给出，该定理是由信息处理物理学的两位先驱所命名的：一位是美国麻省理工学院的Normam Margolus，另一位是波士顿大学的Lev Levitin。该定理与海森堡的测不准原理相关联（测不准原理描述了诸如对位置与动量或者时间与能量两个相关物理量进行测量时，存在着固有的折衷取舍），它声称，传递一个比特所取时间t依赖于你所施加的能量E，施加的能量愈多，时间则可能愈短。数学表达式是T≥h/4E，其中h是普朗克常数（量子理论的主要参数）。例如，一种类型的实验量子计算机用质子来存储信息比特，而用磁场来翻转各比特值。这些运算是在由Margolus－Levitin定理所允许的最小时间内发生的。
从这个定理出发，可以推导出包括时空的几何极限到整个宇宙的计算能力在内的大量结论。作为预习，试考虑普通物质的计算能力的极限——在此情况内，取占有一升体积的一千克物质，我们且称其为“极端掌上计算机”。
它的电池能源就是其物质本身，通过爱因斯坦著名的公式E=mc*2直接转换为能量。如果将这些能量全数投入到翻转的比特位中，则计算机每秒钟能进行10*51次运算；随着能量的降低其运算逐渐变慢。计算机的存储容量可以用热力学计算：当一千克物质转变为一升体积内的能量时，它的温度是10亿开氏度。熵正比于能量除以温度，相应地达到10*31比特的信息量。“极端掌上计算机”是在基本粒子的微观运动及位置中存储信息的，而这些粒子在其体积内四处运动，因此热力学定律所允许的每一个信息比特都投入了使用。
极端计算
怎样才算一台计算机？这是一个复杂得惊人的问题。不论你如何精确地定义，它都不只是那些人们通常称为“计算机”的东西，而可以是世界上的任何物体。自然界的物体能解决广义的逻辑和数学问题，尽管它们的输入和输出可能不是对人类有意义的那种形式。自然计算机具有内在的数字性：以离散的量子态存储数据，如基本粒子的自旋。它们的指令集合是量子物理学。
粒子无论何时发生相互作用，都会引起彼此取向的翻转。这一过程可以借助于诸如C或Java等编程语言来想像：粒子就是一些变量，它们的相互作用就是诸如加法等运算行为。每一比特信息在每秒钟内能翻转10*20次，这等效于时钟速度为100GG赫兹。事实上，系统变化太快，不能由中心时钟来控制。将一个数位比特翻转所用时间，近似等于从一个数位将信号传送到相邻数位的时间。因此，极端便掌上计算机是高度平行运作的：它的运行不像单一处理器，而是像多个处理器的一个巨大阵列；每个处理器的工作几乎独立，并将其运算结果传送到其他相对较慢的处理器上。
比较来看，一台常规计算机每秒钟翻转其信息比特大约10*9次，存储约10*12比特的信息，且只包含单一的处理器。如果摩尔（More）定律能够保持的话，你的后世子孙将有可能在23世纪中期买到一台极端掌上计算机。工程师们将找到精确控制等离子体内粒子相互作用的方法，而该等离子体要比太阳的核心还要热，而且控制计算机和纠错将占用许多通讯带宽。工程师们也可能已经解决了某些节点封装的问题。
在某种意义上，如果你认对了人，你事实上已经能够买到这样的装置。一千克的一块物质完全转化为能量——这正是一颗2000万吨级氢弹的工作定义。爆炸的核武器正在处理巨量的信息，其初始结构给出其输入，其辐射给出其输出。
从纳米技术到塞米技术
如果任何一块物质都可看作一台计算机的话，那么一个黑洞就正是一台压缩到最小尺寸的计算机。随着计算机的缩小，其部件之间的相互引力就增大，直至最终增大到没有物体能够逃逸出去。黑洞的尺寸（称为Schwarzschild半径）正比于它的质量。
一千克质量的黑洞有着大约10*-27米的半径（一个质子的半径是10*-15米）。压缩后的计算机并未改变其能量内容，因此它能像以前一样每秒执行10*51次运算。发生改变的仅是它的存储容量。当引力小到可忽略时，总存储容量正比于粒子数，也正比于体积。而当引力起支配作用时，它使各粒子之间相互联结，因此它们整体上所能存储的信息容量就较少。一个黑洞的总存储容量正比于它的表面积。1970年代，霍金和以色列希伯莱大学的Jacob Bekenstein计算一千克质量的黑洞能够记录大约10*16个比特的信息，比压缩前要少得多。
因为存储的信息量少，黑洞是个快得多的处理器。它传递一个比特所用的时间是10*-35秒，等于光从计算机一边传到另一边所用的时间。因此，较之高度并行的极端掌上计算机，黑洞是个串行计算机，它的行为如同一个独立的单元。
黑洞计算机将怎样实际运行呢？输入是不成问题的：只要将数据以物质或能量的形式编码，然后投入到黑洞内即可。通过适当制备投入黑洞的物质材料，黑客将能够为黑洞执行任何所需要的计算编制程序。一旦物质进入黑洞，它就永远消失了——所谓的“穹界”（event horizon）划分了一去不返的分界线。垂直落下的粒子彼此相互作用，在到达黑洞中心之前的有限时间内执行着运算。这个中心就是引力奇点，粒子到此则不复存在。物质在奇点处被挤压在一起，究竟发生了什么，这要取决于量子引力的细节，目前对此尚未可知。
黑洞计算机的输出采取霍金辐射的形式。如果一个一千克质量的黑洞放出霍金辐射，为了维持辐射能量，其质量将迅速衰减，在10*-21秒内完全消失。辐射的峰值波长等于黑洞的半径，对于一千克质量的黑洞，这一波长等于极强烈的伽玛射线的波长。粒子检测器能够俘获并解码此辐射，为人类所用。
霍金对于黑洞辐射的研究，使他的名字跟这一辐射连在了一起。他推翻了人们认为没有任何东西可逃出黑洞的传统智识。黑洞的辐射速率与其尺寸成反比，因此，诸如星系中心的那些大黑洞的能量损失，比它们吞噬物质要慢得多。然而，在将来实验人员可能在粒子加速器内创造某些微小黑洞，这些黑洞将随着一阵辐射而爆炸。一个黑洞可不被看作是固定的物体，而被看作是以最大可能速率执行运算的物质的短暂集合。
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生物大灭绝：银河系官司缠身 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-27 09:29:52 |
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| 来源：南方报业网
没有人知道4.4亿年前究竟发生了怎样的可怕事件，使约85％的物种从地球上消失。天文学家提出的致命射线的假说，现在陷入了前所未有的困境。
“实际上，银河系的环境可能保护了地球，使地球上的生物免遭射线带来的灭顶之灾。”美国宇航局雨燕号(Swift)探测器的首席科学家尼尔·盖瑞斯(Neil Gehrels)7月18日在第36届世界空间科学大会上表示。他说，当伽玛暴发生在地球周围6000光年的范围内时，辐射可能会对地球上的生物造成致命的打击，但幸运的是，这样的伽玛射线暴不大可能在银河系中发生。伽玛暴是名为“超新星”的天体在爆发过程中从两个磁极发出高能伽玛射线的现象。或者，当两颗中子星相撞时，也有可能产生伽玛暴。“对于短伽玛暴，我们认为来自于中子星相撞，尽管还不太确定。”盖瑞斯介绍说。
美国堪萨斯大学的天文学家阿得利安·麦乐(Adrian Melott)三年前就提出，地球上的第一次生物大灭绝可能就源于伽玛暴的袭击。他认为，4.4亿年前的一次伽玛暴摧毁了地球臭氧层对生物的保护，使紫外线的强度达到了正常情况下的50倍以上，从而杀死了许多生活在浅水中的动物。而且，由此进一步引发的冰期使得生物的生存环境雪上加霜，大批物种难逃劫数。尽管麦乐在今天仍然坚持他的看法，但越来越多的证据却似乎要将这种情况发生的可能性减低为零。
灾难可能性 天文上，历时超过两秒的伽玛暴被称为长伽玛暴。盖瑞斯和他的同事研究发现，假如超新星磁极发出的历时10秒的伽玛暴刚好照射到了地球，则全球同温层的臭氧会减少35％，有些高度达到55％，而且这种减少至少在五年中不会得到恢复。这时，地面上受到的紫外线辐射将达到正常情况下的三倍，从而很可能引起广泛的生物灭绝。
但另一方面，雨燕号升空一年多来对伽玛暴的观测似乎在暗示，这种事件几乎不能发生在地球上。因为，雨燕号观测到的长伽玛射线主要来自低金属性的星系，银河系不在此列。
天文学家通常将氢、氦、锂之外的元素都称为金属元素，而恒星或星系中金属元素的含量就是它们的金属性。
“我不知道金属性如何起作用，但我们的观测的确表明了伽玛暴与金属性之间的联系。”盖瑞斯在会后说。由于银河系的金属性大大高于这些发生长伽玛暴的星系，所以这可能是一个安全的信号。
“雨燕号的观测影响了所有在伽玛暴领域工作的人的研究。”美国俄亥俄州大学的天文学家克里斯托夫·斯塔奈克(Krzysztof Stanek)在7月24日说，“比如，现在有多得多的伽玛暴被很好地确定了位置。”
三个月前，斯塔奈克及其同事曾发表论文称，他们对四个长伽马暴的研究表明，这些伽玛暴都发生在低金属性的星系中，而这样的伽玛暴发生在银河系中的概率还不到0.15％。
“至少在过去的数十亿年里，银河系中的金属太丰富了，以致无法产生长伽玛暴。”斯塔奈克在论文中写道。
针锋相对的观点 对于斯塔奈克等人的乐观看法，麦乐不以为然，因为他认为对方忽视一些重要的事实。“是的，我仍然认为奥陶纪的生物大灭绝可能是由伽玛暴造成的。”麦乐7月21日在一封邮件中表示。
奥陶纪生物大灭绝是地球生命史上严重程度排行第三的大灭绝。历史上一共发生过五次生物大灭绝，最严重的一次发生在2.5亿年前，最近的一次在6500万年前导致了恐龙时代的终结。
麦乐认为，斯塔奈克等人忽视了银河系恒星的异质性。银河系的组成不是一成不变的，相反，它总是在与金属性低的小星系碰撞、合并。“我们星系中到处都是低金属性的恒星，有的只有1亿岁，它们很可能就是合并后留下的。”麦乐说。并且，天文学家已经在银河系中发现了一处可能的伽玛暴遗迹。
麦乐同时还说，目前，天文学家在地球附近未发现有可能在银河系中产生伽玛暴的天体。“伽玛暴在我们星系中发生的几率可能是10万年一次。假如斯塔奈克等人是对的，这个几率还会小得多。”他说。
“然而，由于伽玛暴对地球的影响与它们的强度不怎么相称，所以我们并不能说，地球遭受伽玛暴灾难的几率就相应地减小了。”麦乐说。
“麦乐博士的反驳表面上看来正确，但他其实没有抓住我们论文的关键。”斯塔奈克说，“假若他所说的能让银河系产生伽玛暴的任何一点是重要的，那我们早就该在其他类似于银河系的星系中观测到伽玛暴了。但我们没有看到，其他人在更多的样本中同样没有看到。”
从根本上说，如果一颗大质量恒星的金属性高，那么它的星风就会带走角动量，从而使得恒星在自身坍缩时自转较慢，这样一来就不会产生伽玛暴。斯塔奈克认为，金属性与伽玛暴关联的原因就体现在这里：低金属性的恒星在演化过程中能够保持高速自转。“实际的解释要更为复杂一些，但这就是基本思想。”斯塔奈克说。
半个多世纪前，物理学家费米遇到了一个难题。他发现，从理论上说，我们的星系中应该存在许许多多的文明，并且其中的一些文明应该已经分布得很广。但是，为什么我们从未发现过其他文明的存在呢？伽玛暴为费米疑难提供了一种可能性——在那些文明发展出星际旅行技术之前，伽玛暴就已经把他们毁灭了。
那么，这种场景真的发生过吗？伽玛暴会威胁人类的生存吗？各执一词的天文学家在今天还没有准备好他们的答案。（文/黄永明）
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NASA科学家北极冰原实战演习火星钻冰 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-26 10:26:12 |
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| （转自：《环球科学》）
 克里诺斯钻冰机 格陵兰顶峰营地(Summit Camp，Green-land)。一台热钻冰机的内部零件散乱地堆在桌上，一些还散落到圆顶式五人帐篷的木制地板上。5名来自美国喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory，位于加利福尼亚的帕萨迪纳)的行星科学家灌了一肚子咖啡，正在更新这台长122厘米、宽7.6厘米的设备，不停地为它加装第一次野外试验所需的软件、固件(firmware)和硬件。帐篷的地板上切开了一个正方形的洞口，显露出将在这次野外试验中充当火星物质的冰层。
此次任务的目标是：操纵这台名叫克里诺斯(Chronos)的设备，向下融化出一条深入地球北极冰原内部的通道，以此检验这台设备是否值得被美国国家航空航天局2011年的火星探测任务选中。如果通过测试，克里诺斯就会把洞打到火星的北极冰盖上去。该设备的首席工程师格雷格·卡德尔(Greg Cardell)解释说：“冰可能是我们获取火星气候记录的唯一途径。如果火星上真的存在气候记录，那它一定会以同位素丰度变化的形式，保存在那些冰盖之中。”
峰顶营地的海拔高度达到3,500米，坐落在由至少10万年的降雪堆积起来的厚厚冰原之上，为测试钻冰机提供了理想的场所。研究团队希望钻入冰下100米深处，抵达大约200年前的降雪层。火星上的钻探目标则是30米到70米。由于火星上大气稀薄而干燥，火星上的冰积累的速度极其缓慢，因此即使只钻探30米，也可以追溯数千年来火星的气候变迁。
克里诺斯会把能量通过绳索向下传递，给一个平坦的前端盘加热，这是钻冰机唯一与冰接触的地方。第一台水泵把融化的雪水从钻孔中抽到钻冰机里，第二台水泵通过绳索把融水送到地面，以供分析研究。这样做保证了钻孔的干燥，防止钻孔结冰冻住钻冰机。钻冰机的侧面还装备了蓝色发光二极管和一台小型照相机，照亮并记录沿途的冰层。
2006年7月19日凌晨1:30，克里诺斯开始以每分钟1厘米的速度融化冰层。但是人们很快就发现，这个火星钻冰机需要克服一些地球环境带来的障碍。野外帐篷通常被加热到人体舒适的温度，即使关闭供暖器，帐篷里还是过于温暖了。在火星上，钻冰机将遭遇到-110℃的低温环境。而在顶峰营地，气温却高达-15℃，冰的温度则是-30℃。为了补偿温度差，任务主管迈尔斯·史密斯(Miles Smith)和工程师克劳斯·莫根森(Claus Mogensen)编写了温度控制程序，可以远程开启或关闭钻冰机加热器，以消除过热环境的影响。史密斯指出：“如果在火星上遭遇这个问题，我们也可以通过完全相同的方式，给软件打上补丁，在地球上解决问题。”
但是，格陵兰冰原还拥有另一个地球上特有的性质：在冰原的表面，气泡产生了一层厚达70米的、多孔渗水的冰，叫做粒雪(firn)。除非水沿着绳索流到地面，不然实验小组根本无法判断，融化的雪水到底渗入了粒雪层中，还是积聚在了钻冰机的周围，如果出现后一种情况，融水结冰就会把钻孔封死。工程师鲍勃·科瓦尔奇克(Bob Kowalczyk)在钻冰机的外部添加了一个温度警报装置，如果钻孔温度升高到0℃以上时，警报装置就会提醒研究者。尽管如此，直到水终于流出地面时，实验小组成员的心才算落地，帐篷中一片欢腾。
这个时候，莫根森启动了激光照明分析器，蒸发流出地面的融水，寻找氧和氢同位素比例的变化。他介绍说：“过去要占用整个实验室才能完成的质谱仪检测工作，现在在桌面上就可以完成了。”
克里诺斯向下钻探了将近50米。“一切都十分完美，”卡德尔评论说。就在前一天，钻冰机遇到了一层厚厚的火山灰，堵塞了过滤器，当时他下令终止了钻探任务。史密斯解释说：“我们并没有对粗糙的颗粒物质做好准备，只考虑了细小的颗粒。这给我们上了很好的一课——我们必须对意料之外的事件有所准备。”他还慨叹道：“如果克里诺斯在火星上遇到了一样厚的火山灰层，那将是头条新闻。当然，克里诺斯从火星上发回给我们的任何信息都将是头条新闻。”（撰文/克里斯蒂娜·里德）
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| 关键字: 北极 火星钻冰 |
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私人飞机中国山东造 顺利实现批量下线 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-26 10:22:45 |
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| （转自：中国青年报）
长8.06米，高1.97米，翼展宽11.94米，重量为750公斤，起飞距离313米，排气量为1.6升,每百公里油耗16升,加满油可以从广州飞到北京。这是欧洲流行的钻石DA40型小飞机的主要技术指标。12月8日，在山东沾化县大高通用航空城，这款轻型飞机顺利实现批量下线，填补了我国在通用航空2座~4座固定翼飞行器制造领域的空白。 沾化县委书记、钻石飞机制造项目领导小组组长蔡国华博士说，沾化建有世界上通用飞行器制造业最大的生产厂房，也将成为亚洲生产能力最大的通用飞行器制造商。 首批钻石DA40型飞机，是由沾化大高通用航空城与奥地利钻石飞机制造有限公司合资成立的滨奥飞机制造有限公司生产的。奥地利钻石飞机制造有限公司董事长德瑞斯先生表示，在未来几年内，奥地利钻石飞机制造有限公司将把全球订购的DA40型飞机全部放到山东沾化来生产，并把公司的全球客户资源中心也放在沾化。届时，沾化将成为全球钻石系列飞机的售后服务和零部件加工地。德瑞斯说，沾化生产线一期年生产能力500架，这一数字相当于目前中国拥有通用航空飞机的总量，“最终目标是每天生产3架飞机”。 大高航空城有限责任公司董事长李松林认为，奥地利飞机制造商真正看中的还是中国的通用飞机市场。 通用航空是指除公共运输航班客、货运输活动以外的所有使用民用航空飞行器的活动，主要用于飞行训练、农业作业、紧急医疗服务和其他商业需求如运输、观光、运动等领域。 资料显示，目前世界上有通用飞机约34万架，其中美国占有21万架，巴西有2万架，泰国有8000架，而我国目前只有580架。据有关部门预测，未来的2~5年内，用于工业、农林业和航拍的通用航空作业将大幅增长，空中游览、公务飞行、私人飞行等将成为中国通用航空新的经济增长点，到2020年，中国拥有的通用航空器将突破1万架，达到或接近中等发达国家的水平。显然，中国通用飞机市场的前景广阔。采用奔驰发动机，真皮座椅的钻石飞机售价只有22万美元，目前全球销量已经超过 3000架。 按照钻石飞机公司执行总裁MichaelFeinig的说法：“中国的百万富翁比欧洲还要多，越来越多的中国人将有条件进行私人飞机驾驶，以私人飞机作为交通工具将不会太遥远，这对我们颇具吸引力。”钻石公司并不是第一家到中国建厂的外国小飞机制造商。在上海、徐州都有外国制造商投资造飞机。业内人士认为，中国的私人飞机产业正处于从沉默到爆发的临界点上。 虽然中国私人飞机市场潜力巨大，但现实中真正私人购买的很少。“中国私人飞机市场并不受制于需求，而是受制于航空管制。”一位航空专家在钻石飞机生产线旁这样说。他说，我国目前仅仅承认私人拥有飞机是合法的。 我国对私人轻型飞机的生产、适航等，均有严格的审批程序，对空域也实行严格管制。比如，美国低空相对自由，而我国600米以下的低空还是严格管制。美国要求民用飞机在上天前30分钟报告飞行计划，而我国则要求在几天前就提出报告，私人飞机如果想飞，只能利用有限的民航航线，每次飞行都要向所属地的空军、空管部门提前申请。 另外，缺乏停降场所也是问题所在。如果私人飞机从事经营活动更是困难，不仅要有飞机合格证，飞行员、地勤人员应持有民航部门颁发的上岗证，而且还要有保证安全的通信、加油等机场设施，并且有巨额注册资金和3架以上的飞机，必须向体育、民政、工商等主管部门申请相关注册手续等。 尽管私人飞机还面临一些管制和场所限制，但国内飞行培训却方兴未艾。因为业内人士乐观地认为，中国有望在2010年前后大范围放开600米以下的低空空域，届时我国通用航空市场潜力将会迅速转化为巨大的现实市场与商机。那时飞行员将是紧俏人才，不如现阶段在飞行培训上开拓市场。从实际看，包括钻石飞机等国际公司在国内客户也主要是航空培训机构。 2003年7月，沾化大高航空城就与中国民航学院、东方通用航空公司、美国勃兰特利国际公司共同组建了“天津天航通用航空有限公司”，确定大高航空城为培训基地，当年12月举行了首期飞行员培训。目前，沾化已累计培训飞行员120人，到2008年可超过1000人。 今年9月，山东国际航空训练学校成立，成为全国地方高校第一所飞行学校。12月8日，山东国际航空训练学院就当场订购40架DA40飞机。（文/记者 郑燕峰） |
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德国宇航员讲述172天太空生活 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-26 10:20:02 |
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| （转自：新华网）
 德国宇航员托马斯-雷特(来源：NASA网站) 在国际空间站度过172天后，德国宇航员托马斯·赖特尔搭乘美国“发现”号航天飞机，于22日返回地球。在美国国家航空和航天局(NASA)位于佛罗里达州的卡纳维拉尔角基地，赖特尔向记者讲述了他的空间站生活。
如释重负
据美联社23日报道，赖特尔于当天在卡纳维拉尔角基地接受了电话采访。赖特尔告诉记者，能安全返回地球，他感到如释重负。为了重新适应地球重力，他需要接受医疗检查。他的圣诞节将在美国休斯敦度过。赖特尔是欧洲航天局的宇航员，也是第一名长期驻国际空间站的来自美国和俄罗斯以外国家的宇航员。“刚到空间站的头几个小时，我觉得很没意思。即使轻微晃动脑袋，也很头晕，”赖特尔说。
22日返回地球时，赖特尔受到了妻子和两个儿子的热情欢迎。“对孩子们来说，父亲在空间站未必是件好事。我能平安回家，他们都特别开心，”他说。赖特尔告诉记者，他的身体正在逐渐恢复，这要归功于很久没吃到的火腿、鸡蛋、橘子汁和咖啡组成的早餐。
工作
赖特尔于今年7月6日登上国际空间站。赖特尔的加入，使空间站的常驻宇航员自2003年以来第一次增加到3名。2003年2月，美国“哥伦比亚”号航天飞机失事，太空计划因此一度暂停。在空间站逗留期间，赖特尔做了有关核聚变、人体免疫系统研究等数十项科学试验，并为2007年欧洲航天局建造的“哥伦布”实验舱登上空间站做了准备工作。
20世纪90年代中期，赖特尔曾在俄罗斯“和平”号空间站待过6个月。在那里，他进行过两次太空行走。对于两次太空之旅，赖特尔说，把“联盟”号和NASA的航天飞机进行对比是件有趣的事。他还认为，空间站技术的发展也令人瞩目。
在这次空间站之旅中，赖特尔穿着美国产的宇航服进行了一次太空行走。这种宇航服的设计者考虑了环境因素，其制作也更为复杂。赖特尔注意到，NASA的宇航服有时需送回地球维修。
着迷太空
赖特尔说，在登上“发现”号返回地球前，他忽然想起“哥伦比亚”号上罹难的7名宇航员。“我的脑海忽然闪过这起灾难事件，不过只是一瞬间而已。一瞬间过后，又集中注意力，做自己该做的事情”。
赖特尔告诉记者，在空间站的日子里，他常常为太空景色所倾倒。有时，他会弹起带到空间站的吉他，帮助队友放松心情。弹吉他的同时，他会时不时地看空间站窗户外的太空。甚至在太空行走时，他也不忘欣赏太空景色。
“想像一下，绕地球以每小时近2.8万公里的速度旋转飞行，头上是空间站巨大的构架，那种感觉根本无法用语言描述。我在太空待的时间加起来将近一年，感觉很不错，”赖特尔说。赖特尔表示，他愿意再次回到太空。他还承认，欧洲航天局的众多队友都期盼着第一次进入太空的机会。(文/王淑贞)
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法太空船27日升空 寻找外太阳系行星 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-26 10:18:37 |
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| （转自：中国新闻网）
肩负着寻找外太阳系行星任务的法国制太空船“科罗号”，将于27日在哈萨克拜科鲁尔发射场，由俄罗斯“联盟-弗雷特”火箭发射升空。
据香港《文汇报》报道，快将升空的“科罗号”太空船，配置一枝30厘米口径望远镜和2部摄影机，在茫茫宇宙中寻觅由岩石组成的固态行星。
“科罗号”太空船计划耗资1.7亿欧元，其中7成半由法国“国家太空研究中心”资助。太空船后日升空，标志着人类对外太阳行星的研究进入一个崭新纪元。
1995年，瑞士日内瓦天文台两名天文学家，在一颗距离地球50光年远、名为“51 Pegasi”的恒星附近，首次发现围绕该颗恒星旋转的外太阳系行星，全球天文学界从此掀起一场寻星热潮。 迄今为止，天文学家已发现209颗外太阳系行星。
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韩国今日直播宇航员选拔过程 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-26 10:16:34 |
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| （转自：中国新闻网）
韩国今天将确定该国首位宇航员的最终候选人。韩国科技部和韩国航宇研究院当天将对6名候选人进行大众亲和力评估后确定最后两名候选人。选拔过程将从当地时间晚上6点50分到8点在首尔SBS登村洞公开大厅向全国进行现场直播。 目前的6名候选人分别是4名男性和2名女性。他们从今年7月公开招募的3万6206名报名者中经过三轮评估选拔出来。并且从本月4日到8日在俄罗斯加加林宇航员训练中心通过搭乘无重力飞机、水中任务等，集中评估了他们在无重力环境的适应能力。 总共在四轮选拔过程的最后阶段的大众亲和力评估中，候选人们将在评委们面前进行一分钟的陈述，发挥应变能力。观众则通过自动应答系统实时进行国民喜好度的评选。
科技部和航宇研究院将综合大众亲和力评估结果和之前的审查结果决定最终两名候选。这样，被确定的两名候选人经过1.8万比1的高竞争率，走近韩国首位宇航员的梦想。
这两名候选将从2007年3月开始在俄罗斯加加林训练中心接受基础训练、太空适应及旨在完成宇宙科学实验的任务训练。两人当中的一人将于2008年4月左右搭乘俄罗斯“Soyuz”宇宙飞船飞向太空。
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冥王星退出“大行星宝座”带来的启示 | |
| Posted by mavellousj at [天文] 2006-12-26 10:01:08 |
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| （转自: 新华网） “作为２００６年国际天文界最重大的事件之一，冥王星退出‘大行星宝座’标志着人类对太阳系认识水平的提高。”我国行星专家、中科院紫金山天文台研究员王思潮说。 ２００６年８月２４日，冥王星退出大行星行列，降格为矮行星。７０多年来，人们耳熟能详太阳系九大行星变成了八大行星。 冥王星为什么会退位？王思潮介绍，退位的原因有二：一、１９３０年冥王星被发现时，由于它距离地球很远，被错估了大小，以为它比地球更大，所以定名为行星冥王星。１９７８年冥王星的卫星被发现，从而测出冥王星的质量不到地球的１％，后来经过进一步观测，发现它的直径仅为２３００公里，不到地球的１／５；二、更重要的原因是从上世纪９０年代开始至今十多年的时间里，在海王星轨道以外发现了数以万计的小天体，构成了一个柯伊伯环带，冥王星只是其中最早被发现的，而且还不是里面最大的。从各方面看，冥王星与其他传统的大行星明显不是一类天体，而是柯伊伯环带的代表性天体。 ２００６年８月２４日，国际天文学会联合会第２６届大会经过表决，确定了行星的确切标准，同时确定冥王星降格为矮行星，并视其为海王星外天体的一个星族的标志。 这次大会对行星标准和冥王星地位的决议对人们有什么启示呢？王思潮表示，第一点启示是，人类对太阳系的认识正在不断深化，随着人类科技水平的提高，人类已经将行星定义建立在现代的确切的科学基础上；第二点启示是，冥王星退位反映人类现在对太阳系的认识比４０年前丰富了。自从２０世纪６０年代开始，随着新的强有力的地面望远镜投入观测、宇宙飞船的空间探测和人类登上月球，这４０年来，人类对太阳系天体的知识的增加量超过２０世纪６０年代以前几千年知识的总和，这样就推动了新标准和新概念的产生。 王思潮明确地指出，从科学的角度讲，退出行星“宝座”的冥王星比１９３０年刚发现时更加重要了，因为冥王星是柯伊伯环带的“领导人物”，是柯伊伯环带研究最多的天体样品，而柯伊伯环带的发现是人类对太阳系结构认识的质的飞跃，远超过一颗大行星发现的意义。 |
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