【菜科解读】

#头条创作挑战赛#

当你走在沙滩上，温柔细腻的沙子拂过你的脚尖，此时的你是否会有这样一个奇妙的想法：宇宙中的恒星是否也如地球上的沙子一样多？

恒星是宇宙的重要组成部分，所以很多人都好奇，宇宙中到底有多少恒星呢？

恒星比沙子还不值钱

首先我们需要知道的是，目前人类口中直径为936亿光年的宇宙其实是可观测宇宙，简单来说就是人类所能观察到的最大宇宙空间，由于宇宙每时每刻都在不断膨胀，所以可观测宇宙以外的范围人类是无法观测到的。

明白这个概念之后，我们就以可观测宇宙空间内的恒星与沙子做一下对比。

可观测宇宙

首先地球上的沙子主要存在于地壳区域，当然组成地壳的部分并不只有沙子，还有其它岩石或者金属，按照这个思路，科学家们按照地球上陆地的覆盖面积，以沙子层平均厚度为6米来计算，最终大约计算出地球上沙子的总数量大约为2500万亿亿粒。

那么接下来我们来估算一下宇宙中恒星的数量，恒星是包含在各个星系之中的，而在宇宙中最为我们熟知的星系包括人类所在的银河系、仙女系、触须星系、赛格二号星系等，虽然都是星系，但是不同星系之间的大小却不同。

比如仙女系的大小是银河系的1.6倍，而赛格二号星系又比仙女系小一些，所以基于这种情况，科学家就用银河系的大小作为星系的平均值来进行估算宇宙中恒星的总数量。

银河系内的恒星大约有3000亿颗，而根据科学家的推测，宇宙中又有2万亿个星系，我们取银河系的恒星数量为平均值，最终算出来宇宙中的恒星数量大约有6000万亿亿颗。

通过粗略的计算我们得知，宇宙中的恒星比地球上的沙子还要多，虽然真实的情况会与计算的结果出现误差，但是地球上的沙子毕竟是有限的，而宇宙中的恒星却是无限的。

在宇宙不断膨胀和星系不断诞生的条件下，恒星的数量也在猛增。

新恒星如何诞生？

宇宙每时每刻都在发生着变化，而恒星的数量也是变数之一。

恒星不是永恒的，如果体内用于核聚变的元素耗尽，那么恒星的生命也将走到尽头，无论是成为白矮星、中子星还是巨大的黑洞，这都是恒星们的归宿。

不过有逝去便会有新生，虽然宇宙中的恒星随着时间的推移会走向死亡，但同时有大量的恒星也会诞生于这广袤的宇宙之中。

而孕育恒星的摇篮，便是以创生之柱为代表的尘埃星云。

我们以太阳为例，根据科学家的推测，50亿年前的太阳还未出生，太阳系所在的位置只是一片尘埃星云。

有一天，在距离这片尘埃星云不远的地方，发生了一次超新星爆炸，强大的冲击力像一剂催化剂冲进了太阳系所在的星云里，受到力的作用后，星云不断坍缩，最后形成了太阳以及原始行星盘，最终太阳系便诞生了。

而我们现在的宇宙环境中，便存在着大量的尘埃星云。

或许你一直以为，宇宙空间内星体才是主要组成部分，其实所有的星体加起来不过占据宇宙的20%左右，暗物质、暗能量以及这些尘埃星云才是组成宇宙的主要部分。

这些星云就好像是恒星的育婴室，在某个机缘巧合下会进行坍缩，最终新的恒星以及其恒星系内的星体便会随之诞生。

前面提到的创生之柱，便是宇宙中恒星最为聚集、活动最频繁的区域之一，这个距离地球6500光年的奇特景象，每时每刻都有大量的恒星走向生命的尽头，而这些恒星会以爆炸的形式完成自己的落幕表演，爆炸的能量又会催生周围新的恒星的诞生。

如此循环，恒星源源不断的产生，而这仅是宇宙中的一处恒星诞生的光景。

137亿年前，一个密度极高的质点发生了爆炸，从那一刻起宇宙便诞生了。

宇宙的诞生，给予空间内的生机，随后星系、恒星系、行星等接二连三的诞生，宇宙的演变就此开始，生命的演化也有了契机。

人类可能数清恒星数量吗？

实现星际穿越是人类的梦想，与外星文明进行星际通讯也是人类一直以来的所追求的目标，但是随着科学技术的不断发展，这些目标反而变得渺茫，因为我们慢慢的对宇宙空间有了更清晰的认知——宇宙实在是太大了。

一直以来，人类坚信在太阳系以外会拥有外星文明。

这个想法可以理解，因为在6000万亿亿颗恒星的体量下，总会有和地球相似，处于绝佳位置能够孕育文明的行星。

但是科学家发现宇宙时时都在膨胀这个结论后，遇到外星文明的机会变得渺茫。

宇宙在膨胀，说明空间内的星系在不断地远离，原本还存在于可观测宇宙范围内的恒星，很可能被推移到光都到不了的可观测宇宙范围之外，而根据宇宙的演变规律，这些恒星之间只会变得越来越远。

假设可观测宇宙内真的存在外星文明，也很有可能去到人类看不到的空间内。

我们以太阳系为中心，随着时间的推移，人类文明或许真的会成为可观测宇宙中的一座孤岛。

说到这里，不得不再泼一盆冷水，且不谈可观测宇宙的范围，到目前为止人类还没有突破太阳系的枷锁。

为了能够将人类的信息送出太阳系，在上世纪七十年代开始，美国就为此做了准备，他们发射了旅行者1号和2号探测器，试图让它们在几十年的时间里冲出太阳系的范围，所以一直到今天，旅行者号们仍然在宇宙中漂泊着。

那么四十年过去了它们流浪到了哪里呢？答案是：仍在太阳系的范围内，甚至还没到边缘地带。

真正的太阳系范围内，并不只有八大行星，在海王星以外还有一个以冥王星为代表的柯伊伯带，仅仅在这个区域内便有成千上万颗行星，更不用说在柯伊伯带以外还有巨大的奥尔特星云及高达几万度的火墙。

所以仅仅是一个太阳系就够人类忙活上上百年的时间了，更不用说更大的银河系、以及宇宙空间。

人类探索宇宙道路任重而道远，但是人类也不要灰心，因为随着科技的不断发展，人类文明的等级也会随之升级，到那时人类开拓宇宙空间的效率会成加速度增长。

全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

联合国一份最新报告指出，由于过度消耗与全球变暖，地球已进入“水资源破产”时代，全球有3/4的人口生活在缺水、水污染或气候干旱的国家和地区。

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

科学家首次对系外行星的表面进行直接分析。

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