燃烧卫星产生的碎片可能会影响地球磁场

【菜科解读】
一个明亮的火球划过天空(图片uux.cn/欧空局/美国国家航空航天局)据美国太空网(Tereza Pultarova):随着越来越多的航天器被发射到地球轨道,太空飞行对环境的影响越来越明显。
多年来,越来越多的卫星在地球大气层中燃烧,这一直让科学家们感到担忧。
现在,一篇新论文探讨了卫星重新进入地球后,地球周围出现的导电尘埃外壳如何影响地球的保护磁场。
美国物理学家、冰岛大学博士生Sierra Solter Hunt告诉Space.com:我们的星球上到处都是垃圾。
Solter Hunter是这篇新论文的唯一作者,该论文已于2023年12月在在线存储库Arxiv上以预印本形式发表,目前仍在等待同行评审。
从那时起,这篇论文在网上引发了讨论。
索尔特·亨特对此感到高兴,尽管有些人认为她的结论被夸大了。
我想开始对话,她说。
Solter Hunt在她对等离子体尘埃的博士研究中遇到了地球高层大气中金属尘埃浓度增加的问题。
她解释说,等离子体尘埃,产生于构成地球高层大气的脆弱电离气体与撞击地球的流星燃烧留下的微小灰烬颗粒以及任务结束时燃料耗尽后螺旋返回的卫星的相互作用。
流星从一开始就撞击地球,但它们的化学成分与卫星完全不同。
索尔特·亨特说:流星只含有微量的高导电金属。
。
另一方面,卫星基本上完全由超导金属制成。
根据索尔特·亨特的计算,每天有50吨太空岩石在地球大气层中蒸发,留下约450公斤的带电尘埃。
这比一颗重新进入星链的卫星产生的能量少了三倍。
根据美国国家海洋和大气管理局的数据,目前,每天大约有一颗旧卫星在地球大气层中死亡。
但随着太空探索技术公司(SpaceX)的星链(Starlink)等大型星座运营商继续组建机队,这一数字还会增长。
如果太空探索技术公司按计划完成由42000颗卫星组成的第二代星链星座,仅星链卫星就将以每天23颗的速度重新进入。
这是因为太空探索技术公司预计将定期用更新、能力更强的航天器升级其机队。
Solter Hunt说:这大约是每天29吨的卫星返回材料,仅用于星链超级星座。
。
研究人员说,根据目前的技术,很难准确地模拟出这么多导电材料将如何影响地球磁场。
索尔特·亨特说:卫星大多由铝制成,铝是一种超导体。
。
超导体用于阻挡、扭曲或屏蔽磁场。
我担心的是,在未来的某个时候,这种导电尘埃可能会在磁层中产生一些扰动。
2024年1月2日发射的一批SpaceX星链卫星,包括前六颗具有直接到蜂窝能力的卫星。
(图片uux.cn/SpaceX)在这一点上,返回的人造碎片已经产生了比地球范艾伦辐射带质量更多的导电尘埃,这两个区域位于行星上方,由于行星磁场的影响,来自太阳的带电粒子在这里积累。
内部和外部范艾伦带分别在3700英里和7400英里(6000和12000公里)以及16000和28000英里(25000到45000公里)的高度之间延伸。
另一方面,重新进入卫星的磁尘积累得要低得多,大约在地球表面以上37到50英里(60到80公里)。
索尔特·亨特认为,导电外壳引起的扰动可能会在地球的保护磁屏蔽上戳破洞,从而可能使更有害的宇宙辐射到达地球表面。
在一个极端的、几乎是世界末日的场景中,减弱的磁层可能会让太阳风开始剥离地球大气层,就像数十亿年前对火星大气层所做的那样。
然而,这肯定不是一个直接的威胁。
显示太阳风(红色)与地球磁场(蓝色,不按比例)相互作用的插图。
(图片uux.cn/Mark Garlick/科学图片库/Getty Images)索尔特·亨特更关心的是对臭氧层的影响。
当来自卫星的铝燃烧时,它会转化为氧化铝,一种已知的臭氧消耗物质。
加拿大不列颠哥伦比亚大学天文学和天体物理学副教授Aaron Boley领导的一个研究小组此前曾探讨过巨型星座碎片对臭氧层造成的危险。
博利的论文发表在著名的《科学报告》杂志上,他拒绝对索尔特·亨特的论文发表详细评论,但表示这开启了一场重要的讨论然而,美国国家海洋和大气管理局的大气化学科学家凯伦·罗森洛夫发表了关于卫星再入大气层产生的氧化铝对地球高层大气影响的论文,她表示,应该谨慎对待这些结论。
包括罗森洛夫和博利在内的科学家此前曾对地球大气层中卫星灰浓度的不断增加以及这可能对地球产生的长期影响表示担忧。
#p#分页标题#e#2023年10月,另一个团队报告称,使用美国国家航空航天局的高空研究飞机,在地球表面以上11.8英里(19公里)的高度探测到来自火箭排气或燃烧的太空垃圾的颗粒。
研究人员认为,由于这些粒子的体积很小,它们要么永远留在大气层中,要么需要很长时间才能回落到地球上。
随着火箭发射和卫星飞行速度的加快,它们的浓度可能会急剧上升。
就像地球大气中温室气体浓度不断增加一样,其后果可能在几十年后才会变得明显。
索尔特·亨特说:这些超级星座将不断制造污染。
。
它会越来越多,会产生一些不同的化学反应,我们基本上对此一无所知。
地球越转越慢,6300万年后将停止转动,人类到时候该办?
现在人类已经能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度是很快的,当人类走出地球之后才知道,地球每时每刻都在不停的自转和围绕太阳公转,地球自转一圈的时间大约是24小时,公转一圈的时间大约是365天,地球自转给人类带来了很多自然现象,比如说昼夜交替、物体水平运动产生偏向、经度每隔15度,地方时相差一小时左右,不过根据科学家最近几年的计算得出,地球自转的速度不是恒定不变的,它平均每年都会慢半秒,每天慢0.0015秒,总体来说地球自转的速度会越来越慢,按照这个速度计算下去,科学家认为地球将会在6300万年后停止转动,这对人类产生的影响是非常巨大的。
那么地球为什么会自转呢?不少科学家认为,地球的自转来自于地球形成初期,在太阳系诞生初期,形成地球的物质开始凝聚的时候,它总会有一个开始的运行趋势,然后形成一个最初级的天体——小行星,这个小行星凌晨的时候就有它自转的态势,就像我们现在宇宙中小行星自转一样,从理论上来说,我们的宇宙中并没有一个绝对静止的天体,也没有一颗不自转的天体,这可能和引力有关系,根据牛顿的万有引力定律得出,任何有质量的物体都是有引力的,物体的质量越大,它的引力就越大,不管地球诞生初期有多大,它也是有自己引力的,它的引力必然会造成对周围小天体造成引力干扰,使得距离它较近的一些小天体和它撞击到一起。
在撞击的过程中,这些小天体又给了地球一些自转的力量,虽然也可能有一些相反的力量,但是在原始地球的总运行趋势下,这些撞击的力量促进了原始地球的自转,而且在地球大气层形成的过程中,吸取的太空中的大陆气态分子也能够在一定条件下促进地球的自转,除此之外,科学家还认为,天体的自转和早期小行星撞击有关系,巨大的冲击力也能够导致天体转动,而且宇宙中的天体一旦开始转动,就很难停下来,因为宇宙处于真空状态,天体的转动不会产生摩擦力,所以它们很难停下来,科学家认为,在地球形成初期,自转的速度要比现在快很多,自转一圈的时间大约是6-8小时左右。
后来地球进入寒武纪时代,自转的速度有了大幅的下降自转周期大约在21小时,现在地球的自转已经到了23小时56分,科学家经过计算得出,地球在最近100年内,自转的速度每天都会慢千分之一秒,为什么地球自转的速度会越来越慢?不少科学家认为,地球自转速度变慢的主要原因就是月球的潮汐锁定,现在我们已经知道,月球其实就是地球的一颗卫星,在太阳系的八大行星当中,很多行星都有自己的卫星,比如说木星、土星、天王星、海王星等等,一般来说,行星的卫星体积和质量相差都在几千倍左右,但是月球的体积和质量和地球仅仅相差几十倍,这样科学家感到非常疑惑,因为如果按照地球的引力来计算,根本无法捕捉到月球,那么月球是如何成为地球卫星的?目前科学家比较认可的说法就是月球撞击说,科学家认为,在太阳系早期的时候,有一颗巨大的小行星撞击了地球,将地球的一小部分撞了出去,被撞击出去的这部分就变成了月球,虽然这只是科学家的猜测,但也是有一定道理的,月球作为地球的卫星,对地球产生了潮汐作用,它始终保持着一面朝向地球,这个因为月球的自转速度被地球上的潮汐锁定,牵引力大于其自转速度,所以月球才不能够旋转,与此同时,月球也会反作用地球,让地球的自转速度越来越慢,这个潮汐力简单来说就是起到了拉扯的作用,从地球的角度来说,由于自转速度较快,海水具有流动性,在月球引力的作用下会发生形变。
#p#分页标题#e#其实太阳的引力作用也能够导致地球海水发生形变,但是太阳距离地球较远,而月球距离地球很近,所以月球对海水的吸引效果明显高于太阳,这会导致海水会定向性的隆起,由于自转速度较快,隆起的海水当转过地球和月球质心连线时,又会在引力作用下向反向回落,于是持续发生着地球上的潮起潮落,也正是因为这种海水的反复运动,海水和海底的岩石发生摩擦,在一定程度上起到了给地球刹车的作用,这才使得地球的自转速度变得越来越慢。
除了月球的影响之外,人类对地球自转速度也会有一定的影响,随着人类科技的进步,人类向宇宙中发射了大量的飞行器,人造卫星、载人火箭等等。
这些科技升天时的反作用力会影响地球自转,虽然影响的幅度很小,但是究竟还是会将地球的自转幅度变慢,如果说在6300万年以后,地球真的停止转动,那么会发生什么事情呢?首先地球停止自转之后,最明显的感觉就是昼夜交替,由于地球在不停的自转,所以地球朝着太阳的一面就是白天,背对着太阳的一面就是夜晚,但是如果地球突然停止自转,那么地球就会和月球一样,永远有一面会朝着太阳,而这一面永远都是白天,另一面永远都是夜晚,朝着太阳的这一面由于每时每刻都能够接收到太阳的光和热,所以它的温度会变得越来越高,而背对着太阳的那一面,由于无法照射到太阳的光和热,所以背面非常寒冷。
这比地球历史上任何一次生物大灭绝事件都要严重,qCEheW在地球生物历史上,一共出现了5次生物大灭绝,每一次生物大灭绝都是对生物的一种选择,虽然生物大灭绝的影响很大,但是还能够有幸存下来的生命,而地球如果停止自转,地球上所有的生物都可能会死亡,除此之外,地球停止自转之后,会出现史无前例的飓风,根据科学家的研究我们能够知道,地球上面有一层厚厚的大气层,大气层对于生命来说非常重要,它能够吸收和保护地球生命,使得地球生命不会被太阳光的紫外线和宇宙辐射所照射,如果地球停止自转以后,地球外层的大气层会因为惯性继续运动,它们会和地球表面旋转摩擦,产生超级飓风。
目前人类已知最大的飓风是发生在西北太平洋上空的桑美,它达到了17级的风力,相当于每秒60米的风速,但是如果大气层因为惯性而产生飓风,威力能够达到桑美的几千倍左右,风速大约是每秒1400千米左右,这和我们地球上的台风根本不是一个级别,到时候地球上所有的一切物质都会被飓风吹散,而且由于地球内部存在大量的液态金属物质,这些金属物质在惯性的作用下,它们也会从地球内部喷发出来,到时候地球上所有的火山都会喷发,曾经在6500万年前,有一颗直径10公里的小行星撞击了地球,导致地球上百分之90的生物都灭绝了,当时地球上的霸主还是恐龙。
恐龙在地球上统治了1.6亿年,如果不是小行星的撞击,可能恐龙到现在还活着,不过恐龙灭绝并不是因为小行星撞击产生的冲击力,而是因为小行星撞击地球之后,将地球生态环境改变了,比如说火山喷发等等,这些自然灾难导致地球上的生物大量死亡,所以地球自转对于人类的影响非常巨大,到时候地球上将会迎来历史上最严重的生物大灭绝事件,所有在地球上的生命都无法逃离灭绝的厄运,既然如此,那么是不是人类也无法幸免呢?如果按照目前人类的科技来看的话,那么人类确实没有办法抵抗,但是6300万年是一个非常漫长的时间,人类从诞生到现在也就短短200多万年的历史。
科学家认为,在200多万年前,猿类生物生存在地球上,当时地球上还生活着很多其它的生物,猿类生物为了能够长久的发展下去,于是他们选择了群居生活,群居生活不仅仅能够促进彼此之间相互交流的机会,还能够有效的抵抗外来侵略者,科学家经过研究发现,频繁的交流能够使大脑的发育变得越来越快,由于猿类生物长期在一起生活,所以猿类最终成功进化为人类,人类文明从开始到现在也就短短几千年的时间,在这么短的时间内,人类能够走出地球探索宇宙,这说明人类科技发展的速度很快,再过几千年或者是几万年,人类的科技将会变得更加强大。
到时候说不定我们已经能够移民到其它星球了。
#p#分页标题#e#目前科学家已经在宇宙中找到了类似地球的行星,比如说开普勒186f:这是人类目前为止发现的最像地球的行星,它距离地球有500光年,开普勒452b:它是2015年被科学家发现的,这颗行星位于天鹅座,体积大约是地球的1.6倍,基本上能够确定是一颗岩质行星,而且它的公转周期大约是385天,相当于比地球公转的时间多20天,它和地球非常像,所以科学家认为这颗行星上面应该已经诞生了生命,除了这两颗行星之外,还有开普勒438b、格利泽581g、开普勒22b、比邻星b等等,这些行星从外表来看,都和地球非常类似,而且它们诞生生命的可能性也是非常大的,只不过目前科学家还不知道它们上面的具体环境怎么样。
由于这些星球距离地球太遥远,所以人类只能够利用天文望远镜对它们进行观测,天文望远镜虽然能够看到很远的距离,但是它只能够看到行星的大概位置,却看不到行星上面的具体情况,想要彻底的了解这些行星,最好的办法就是亲自登陆这些行星,这样我们才能够知道这些行星上面是不是存在外星生命,以目前人类的飞行速度无法做到这一点,不过人类的科技在不断的进步,现在科学家正在积极的研究曲速引擎飞行,如果曲速引擎飞行能够成功,那么人类的飞行速度将会超越光速,到时候我们到达这些行星上面就非常简单了。
现在人类已经开始对火星进行研究和探索,移民火星也指日可待,未来人类移民将会普及,地球不可能是人类唯一的家园,所以我们现在还不需要担心几千万年以后地球会怎么样,目前人类能够做的就是加快科技发展的速度,这样人类文明才能够变得越来越强大,在几千年或者是几万年后,人类或许已经离开了地球,所以小编认为,人类未来应该不会受到地球环境的影响,希望人类能够早日实现自己的梦想,对此,大家有什么想说的吗?
金星是离地球最近的行星?人类不登陆?炼狱
在随着科技越来越发达之后,人们对于一些天空之中的事情则格外的好奇,研究出了许多的探测器,就是为了能够一探宇宙之中其他行星的上面到底是什么样的情况?中国第1辆货行车则是祝融号登上了火星地表之后,引起了众多人的注意,可是没想到,后来却选择了登陆火星而不再去金星。
距离地球最近的行星金星距离地球是非常近的一颗行星,平均的距离也就只有4,000万公里左右,但是火线却非常的远距离,则是达到了2.25亿公里,最远的能够达到4.011公里,所以从种种方面来看,不论是怎么选择都是去金鑫会比较合适,而且还特别的简单,容易一些。
也是太阳系的四大行星之一质量体系,密度和地球都是非常接近的,界限就特别的冷清,但实际上在之前的进行也是比较热闹的,尤其是在外面还笼罩了大气层,当时的天文学家觉得上面可能liCVc有生命,因此就对进行进行了探测。
对金星的探索在对进行产生好奇过之后,听学家都一直在对进行进行探测。
1962年的时候水手2号则飞过进行,这是第1次探测器距离,其他的行星非常的近。
在1970年的时候,金星7号登陆金星,这是第1次登陆上其他行星的土地,在20世纪60年代80年末的时候更是有着多个探测器登上了金星,但中间间隔了很多年都没有再去查看金星,直到2005年的时候再次发射了金星快车队进行进行了反复的探测,发现并非是犹如之前幻想的一般。
环境犹如炼狱在真的登陆到了金星上之后,就发现大气层的厚度就达到了250公里,相当于91个地球,表面的大气压大多数都是二氧化碳和氮气,人是无法生存的,尤其温度达到了464℃,还有着厚厚的云层,会下起硫酸雨,整个环境犹如炼狱一般。