【菜科解读】

“毁灭之神”阿波菲斯于2029年4月接近地球时的插图（图片来源：uux.cn/Jonathan Männel/《关注太阳系》，NASA/JPL）

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：在不到五年的时间里，一颗以埃及混乱与毁灭之神阿波菲斯命名的1000英尺宽（305米宽）小行星将在距离地球30000英里（48300公里）的范围内经过。

科学家们不打算让这种大小的太空岩石罕见的近距离通过被浪费掉。

2029年4月13日，也就是星期五，当阿波菲斯，正式名称为（99942）阿波菲斯，最接近地球时，它将在我们的星球上变得如此突出，以至于可以用肉眼看到。

美国国家航空航天局的OSIRIS-APEX航天器（曾被称为OSIRIS-REx）将亲自与近地小行星（NEA）会面。

但是，如果一切顺利，美国国家航空航天局的任务可能会在交会期间加入许多小卫星。

在吉祥的“NEAlight”项目下，维尔茨堡朱利叶斯·马克西米利安大学（JMU）的一个团队，由太空工程师哈坎·卡亚尔领导，揭示了这种航天器的三个概念。

每一颗建议的卫星都将致力于利用这一小行星通道，因为地球每千年只经历一次这样的事件。

目标？收集数据，帮助科学家更好地了解太阳系，甚至可能有助于制定针对危险小行星的防御措施。

至于为什么阿波菲斯是行星防御研究的合适目标？这颗小行星于2004年被发现，很快就登上了衡量所谓潜在危险小行星（PHA）风险的榜首，即距离地球20个月球距离内宽度为460英尺（140米）或以上的小行星。

无论是阿波菲斯的大小，还是其轨道距离地球的距离，这颗小行星在17年内一直处于欧洲航天局（ESA）PHA“撞击风险列表”和NASA哨兵风险表的首位。

直到2021年3月，美国国家航空航天局的科学家近距离飞越这颗小行星——一块几乎和帝国大厦一样宽的太空岩石——才确定阿波菲斯实际上至少在100年内不会撞击地球。

尽管我们现在知道阿波菲斯在下个世纪不会与地球相撞，但它在2029年的科学影响仍然巨大，全球各国的航天机构将密切跟踪它的轨迹。

此外，作为一颗与婴儿太阳周围剩余物质形成的行星大约同时形成的小行星，阿波菲斯还为研究人员提供了一个独特的机会，可以确定大约46亿年前太阳系的化学成分

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尽管我们知道太阳系中大约有130万颗小行星，其中2500颗被认为具有潜在危险（尽管预计至少一个世纪内都不会有小行星撞击地球），但研究小行星的航天器任务相对罕见。

到目前为止，只部署了20次原位研究小行星的任务，包括上述OSIRIS REx、日本的“隼鸟1号”和“隼鸟2号”飞船、欧空局的“罗塞塔”太空探测器，以及美国国家航空航天局的“露西”号小行星跳跃任务，该任务目前正在前往与木星共享轨道的特洛伊小行星。

因此，JMU团队在考虑未来的小行星调查航天器时，必须仔细考虑其选择。

OSIRIS REx任务的插图，更名为OSIRIS-APEX，与阿波菲斯的日期为2029年。

（图片来源：uux.cn美国国家航空航天局）

该团队的第一个概念是一颗小型卫星，它将在2029年4月接近地球时与阿波菲斯会合两个月。

飞船将在几周后与“毁灭之神”太空岩石粘在一起，即使它离开了。

在任务过程中，这艘德国国家航天器将拍摄阿波菲斯，并进行测量，记录NEA在飞越过程中发生的任何变化。

这项特殊任务将是一项具有挑战性的任务，因为它的持续时间、飞行所需的距离，以及飞行器必须长期自主运行的事实。

它还必须在阿波菲斯抵达地球附近至少一年前发射。

2029年4月，一颗用于调查阿波菲斯的小型卫星访问地球时可能出现（图片来源：uux.cn/SATEX团队/维尔茨堡大学）

该团队的第二个概念涉及与欧空局正在计划的名为RAMSES的更大航天器集成。

这次任务将配备较小的卫星、测量设备和望远镜。

拉美西斯以埃及法老拉美西斯大帝的名字命名，它将前往阿波菲斯，并在小行星经过地球时与之呆在一起。

如果第二个概念实现，RAMSES携带的一颗小型卫星将由JMU团队设计，该项目所需的技术工作量比第一个概念少，同时有望获得更多的科学知识。

然而，第二个概念面临的主要问题之一与补救措施的实施有关——不是字面上的，而是象征性的。

它的成功将取决于欧空局伙伴国是否愿意为此次任务提供资金。

同样，要确保这一概念的成功，至少需要365天的筹备时间。

第三个概念涉及一颗小型卫星，它只会在阿波菲斯距离地球最近的时候短暂飞过，并在这个过程中拍摄小行星的图像。

这一概念所需的工作量要小得多，而且这种工艺相对便宜。

然而，概念3的缺点是它的观测时间有限，这也会限制这次任务为我们了解小行星增加的知识量。

好的一面是，小规模的任务可能在阿波菲斯抵达前两天发射。

此外，如果概念3成功观测到阿波菲斯，它将展示小型廉价卫星研究小行星的能力，这可能会增加人们对未来小行星原位研究任务的兴趣。

NEAlight项目于2024年5月初启动；

从现在到2025年4月30日，JMU的科学家们将制定出各自任务的要求和具体情况。

除了阿波菲斯的访问之外，所考虑的三个概念可能仍然是未来前往其他太阳系行星、月球或其他有趣的近地天体的任务的选择。

全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy