月球的栖息地:用月球尘土作为砖块原材料

而对于宇航
【菜科解读】
自从首次载人航天成功,人类在月球跨出第一步之后,关于人类宇航遨游宇宙的话题,一直被津津乐道。
而对于宇航局的科学家们来说,关于打造宇宙空间人类栖息地的研究也一直没有停止过。
相信很多人都畅想过在月球甚至火星构建一座栖息地,但是在此之前,我们得先认真研究下,看异星球的土壤是否适合制成砖头。
据外媒报道,欧洲宇航局(ESA)的研究人员,正在研究以月球尘土作为砖块原材料的方法,期望未来能够将相关技术用于打造月球栖息地建筑、道路、发射台、以及其它装置。
为了验证月球土壤是否适用于 3D 打印,ESA 尝试打造了这块 1.5 吨的构件。
如果有一天,航天国家能够将宇航员送回月球,那么普遍的共识是 —— 探险者们不仅仅是短暂停留、而是构建一个前哨基地 —— 以便开展工作和休憩、并保护宇航员免受致命的宇宙辐射。
遗憾的是,从地球运送建筑材料到月球的话,其成本会是个天文数字(一瓶水 20000 美元)。
但若能就地取材,将月尘作为一种可燃烧、压碎、压缩成固体的模块,这件事就容易得多了。
月球栖息地的想象图
欧洲宇航局表示,地球和月球的地质历史非常相似,月球尘埃是微陨石撞击、月球熔岩流、加上宇宙辐射的综合结果。
有鉴于此,欧洲宇航员中心(EAC)的科学家们,决定采用来自科隆周边地区大约 4500 万年前产生的类似熔岩流材料,作为模拟月球尘土的基础材料来开展研究。
月食期间看到的月亮
比较棘手的是,我们不仅需要将月尘研磨到合适的等级,还得考虑到它可能非常锋利、或者对健康造成危害。
此外由于持续的辐射轰击,它会非常干燥、并带有静电荷。
科学家担心,这种电荷可能会改变粉尘的性质、及其作为建筑材料的适用性。
截至目前,研究人员已尝试在辐射下重建月尘的特性,在激活粒子的同时、却破坏了其它的特性。
欧洲宇航局月球尘埃专题小组成员 Erin Tranfield 表示:“这给予了我们一个重返月球的理由,我们需要那些暴露在辐射环境中的原始样品”。
巨石阵可能与月球和太阳对齐
每年仲夏夜,成千上万的人聚集在巨石阵,庆祝并见证太阳升起,与站在巨石阵外的鞋跟石对齐。
六个月后,一小群人聚集在鞋跟石周围,见证隆冬阳光在石圈内落下。
但一种假设已经存在了60年,即巨石阵的一部分也与月球上升和落月相一致,即所谓的月球大停滞。
尽管几十年来人们一直知道某些石头的布局与月球主要静止状态之间的相关性,但没有人系统地观察和记录巨石阵的这一现象。
这就是我们在一个项目中的目标,该项目汇集了来自英国遗产大学、牛津大学、莱斯特大学和伯恩茅斯大学以及皇家天文学会的考古学家、天文学家和摄影师。
现在有大量考古证据表明,太阳系是巨石阵建筑设计的一部分。
大约在公元前2500年,那些竖起大石头并在白垩中挖一条大道的人似乎想把至日轴线粘在巨石阵的建筑中。
来自附近杜灵顿墙的考古证据表明,在这两个至日中,吸引最多人群的是隆冬。
科学家们认为,参观巨石阵的古人就住在杜灵顿墙。
但巨石阵还包括其他元素,如56个圆形坑、一个土方堤和沟渠,以及其他较小的特征,如四块站石。
这是四块沙森石,一种常见于威尔特郡的硅化砂岩,经过精心放置,形成了一个几乎完全包围石圈的矩形。
这些石头中只有两块还在那里,与较大的石头相比,它们显得苍白,因为它们只有几英尺高。
那么他们的目的是什么呢?月球静止它们形成的矩形不仅仅是任何矩形。
较短的边与石圈的主轴平行,这可能是它们用途的线索。
矩形的较长边围绕着石圈的外侧。
正是这些较长的侧面被认为与月球的主要静止点对齐。
如果你在一个月的过程中标记月亮升起(或落下)的位置,你会看到它在地平线上的两点之间移动。
月球上升(或设定)的南部和北部界限以18.6年的周期在最小和最大范围之间变化,分别称为所谓的小月球静止和大月球静止。
月球的主要停滞期约为一年半至两年,此时最北端和最南端的月亮升起(或落下)相距最远。
当这种情况发生时,月亮在日出和日落的范围之外升起(和落下),这可能赋予了这一天象意义和意义。
我们所掌握的最有力的证据表明,人们标志着月球的主要停滞来自美国西南部。
烟囱岩大屋,1000多年前由祖先普韦布洛人在科罗拉多州圣胡安国家森林建造的多层建筑群。
它坐落在一个山脊上,山脊的尽头是一个由双岩柱自然形成的区域,这个区域对超过26个美洲原住民部落国家具有文化意义。
从大房子的有利位置看,太阳永远不会从柱子之间的缝隙中升起。
然而,在一次大的停滞期间,月亮确实以令人敬畏的方式在它们之间升起。
挖掘出土了保存完好的木材,这意味着研究人员可以追溯到大房子建造的年份。
在六个切割日期中,有四个对应于公元1018年至公元1093年之间的主要月球停滞年,这表明该遗址在连续的主要停滞期内得到了更新、维护或扩建。
回到英格兰南部,考古学家认为月球的主要停滞与巨石阵最早的建造阶段(公元前3000年至2500年)之间存在联系,即在萨森石被引入之前。
在纪念碑的东南部,在最南端的主要停滞月升的大致方向上发现了几组这一阶段施工的火化人类遗骸,在那里的河岸上还设置了三根木柱。
巨石阵遗址和月球之间可能存在早期联系,这一点后来在建造车站石矩形时得到了强调。
然而,主要的月球静止假说提出的问题多于它所回答的问题。
我们不知道这些站石在月球上的排列是否具有象征意义,也不知道人们是否打算通过它们来观察月球。
我们也不知道月球的哪些相位会更引人注目。
搜索答案在我们即将进行的工作中,我们将试图回答主要的月球静止假说提出的问题。
目前尚不清楚月球是否足够强大,可以投射阴影,以及它们如何与其他石头相互作用。
我们还需要检查今天是否还能看到这些路线,或者它们是否被树林、交通和其他特征堵塞。
从2024年2月到2025年11月,月球将每月与站石矩形对齐两次,这给了我们在不同季节和月相观察这一现象的大量机会。
为了将我们的研究付诸实践,英国遗产将于2024年6月直播最南端的月球升起,并在全年举办一系列活动,包括讲座、弹出式天文馆、观星和讲故事会。
#p#分页标题#e#在大西洋彼岸,我们在美国林业局的合作伙伴正在烟囱岩国家纪念碑开发有关月球主要停滞的教育材料。
此次合作将在巨石阵和烟囱岩举办展示和辩论月球排列的活动。
黑洞卡在太阳内部吗?不,但这就是科学家们在问
被困在太阳内部的黑洞会以类似的方式被等离子球吞噬吗? 图片来源:uux.cn/美国国家航空航天局/加州理工学院/R .赫特 IPAC据美国太空网(莫尼莎·拉维塞蒂):就在2023年底之前,天体物理学家马特·卡普兰宣布发布一篇新论文,该论文拥有一个相当古怪的标题:太阳中心有黑洞吗?我要求简短的回答,正如你所料,他说可能不会但故事远未结束。
虽然这项新的研究目前可以在arxiv上查看,但仍有待同行评审,它伴随着发表在《天体物理学杂志快报》上的一篇论文,该论文以同样的奇怪问题为手段,达到了一个迷人的目的。
所有这一切的重点是提供一个钩子,让你进入一个关于暗物质难以捉摸的性质的史诗般的理论,可以说是我们这个时代最大和最令人困惑的空间之谜。
这种物质与其同样令人困惑的对应物暗能量结合在一起,占宇宙的95%以上。
然而,这两者对人类的眼睛来说仍然是隐藏的。
多年来,科学家们已经为黑暗宇宙提出了相当多的可能解释,从奇怪的新粒子一直到我们的数学只是错误的建议。
什么都没有结果。
为此,卡普兰是一个团队的成员,该团队假设黑暗宇宙的暗物质部分很可能不是由我们想象的粒子组成的,而是由宇宙诞生时产生的大量原子大小的黑洞组成的,每个黑洞的质量大约相当于我们太阳系中一颗典型的小行星。
伊利诺伊州立大学物理学助理教授卡普兰告诉Space.com:我认为所有的暗物质候选者都有点疯狂。
。
一些猜测比另一些更好,原始黑洞受到了重视。
我甚至可以说,我认为它们很受欢迎。
但是他说,为了将假设变成事实,科学家们必须实际找到这些微小的古代空洞之一——这将我们带到了这个新的黑洞-太阳对话。
卡普兰和他的合作者在他们的论文中说,潜在的可能性是,一些超小黑洞可能在恒星形成过程中被尘埃云捕获。
潜在地,它们可能最终真的停留在那些最终闪耀的等离子海洋中。
他们可能还在那里。
所以,不,我们的恒星中心可能没有黑洞——但可能有其他恒星在太空中游荡,黑洞确实楔入了它们的心脏。
开始这一切的电话在新冠肺炎疫情期间,可以理解的是,天文学经历了一系列障碍,导致了许多延误,但也带来了许多创新。
我和厄尔·巴朗格成了朋友,他是一位天体地震学家,卡普兰说。
我们只是打了一个非常普通的研究电话,像平常一样谈论明星。
他只是提到了这种即兴的,随意的评论。
他说,‘我一直认为把一个黑洞放在这些模拟的中心会很有趣,只是想看看会发生什么。
‘"当Ballenger以但是没有理由这样做结束他的陈述时,Caplan回忆说纠正他说不,实际上,这是一个可测试的暗物质候选者。
卡普兰说,他已经在考虑对原子大小的原始黑洞理论进行太阳系测试,特别是因为如果这些理论现象存在,它们的质量将非常低,很可能会有一大堆这样的现象。
你会期望一些黑洞在任何给定的时间穿越我们宇宙的角落,事实上,他以前写过一篇研究论文,关于如果这些黑洞中的一个撞上月球,甚至地球会发生什么。
然而,卡普兰说,他显然知道,如果太阳捕捉到一个,这将是疯狂的。
此外,他认为一个原子大小的黑洞被困在我们整个银河系的任何一颗恒星内的可能性非常低。
一个星系或环境的质量越大,一切运动的速度就越快;更强的引力意味着物体移动得更快,他说。
这意味着,在像银河系这样非常巨大并且已知有许多暗物质的环境中,暗物质将会以超快的速度四处移动。
因此,如果暗物质是由拟议的迷你黑洞组成的,那些黑洞将不得不一前一后地快速移动。
这将使它们不太可能被物体捕获。
然而,在其他环境中,例如在质量较小的矮星系或球状星团中,暗物质的移动速度平均要慢得多。
你可能足够幸运,一些暗物质,或者在这种情况下,偶尔是一个原始黑洞,会被一个形成恒星的云捕获,受到它的引力束缚,并随着恒星的演化沉入核心,他说。
这正是科学家们说他们下一步要寻找的东西:矮星系中可能存在黑洞的恒星。
他和巴林杰称它们为霍金星,因为斯蒂芬·霍金写了关于原始黑洞的开创性论文。
令人难以置信的是,霍金曾提出,在其最初的一秒钟,早期宇宙可能会足够密集和混乱,以刺激一吨这些奇特的物体。
此外,对新理论重要的是,霍金还指出,这些黑洞几乎可以有任何质量。
霍金甚至说,一个小行星质量的这种黑洞可以被恒星捕获,从内部吞噬它们。
因为他在原始论文中提出了这一点,卡普兰说,而且这是大多数人在做这项工作时忽略的脚注,所以我们决定以他的名字命名。
最后,这是目前寻找这些古老针孔洞的蓝图。
蓝色阴影代表暗物质在星系团ZwCl0024+1652中的位置。
#p#分页标题#e#图片鸣谢:uux.cn/欧空局/哈勃寻找理论巨人虽然它会成为一部伟大的《星际2》,但不,一颗包含黑洞锚的恒星不会看起来像某种扭曲时间的炽热空间异常。
它看起来很正常。
你的直觉是,这颗恒星会像CGI序列一样被吞噬,卡普兰评论道。
但当你进行科学研究,并为黑洞如何吞噬以及黑洞有多亮建立适当的模型时,由于它们产生所有这些反推其周围环境的辐射,它们可能需要数十亿年才能吞噬这颗恒星。
那么,如果不是一颗精神错乱的恒星,我们要找什么?好吧,给你另一个简短的答案,卡普兰说关键是寻找膨胀、暗淡的红巨星 当然是在较小的星系中。
当黑洞变亮时,它会导致恒星出现一个非常奇怪的巨相,他说,这不同于标准的红巨星相,如果你寻找它们,它们会变得非常突出。
黑洞盛宴和恒星能量基本上,黑洞 任何大小的解剖可以分解成三个主要部分。
首先,你有一个奇点,它是一个黑洞中心的不可见点,所有的物质都被压缩到这个黑洞里。
这就是为什么黑洞如此巨大,而物理上却如此之小。
第二,你有事件视界,它就像一个围绕奇点的环,代表着我们的宇宙和内部任何东西之间的屏障。
光不能穿过活动视界。
这一切都很神秘。
第三,也是新研究的关键,是吸积盘。
这是一个物质循环,围绕着充满气体和尘埃的整个身体旋转。
另一方面,恒星融合指的是恒星如何通电。
恒星经历了一个内在的核聚变过程,通过这个过程,它们将较轻的氢原子变成较重的氦原子,这产生了一个向外的推力,以抵消其自身重力的向内拉力。
这个过程也有助于它们的亮度;当一颗恒星走到它的生命尽头并变成一颗红巨星时,它还在继续。
最终,聚变反应停止,恒星的引力胜出。
在巨星中,下一步是超新星爆炸,这可能导致正常大小的黑洞或中子星。
中子星密度极高,本身就非常迷人,但那是另外一个故事了。
无论如何,我们知道正常的红巨星,但如果一颗内部有黑洞的恒星进入红巨星阶段,卡普兰认为会发生一些有趣的事情。
与其说是聚变驱动,不如说是吸积驱动,他说。
融合实际上被切断了,它变成了这种巨大的蓬松的云,围绕着这个非常小的黑洞旋转,这个黑洞在那个阶段的质量大约是地球的质量。
这将使被困黑洞的质量约为包含它的霍金恒星的百万分之一,但它周围仍有大约一个太阳质量的物质。
这完全改变了恒星的内部结构,卡普兰说。
如果黑洞足够小,质量足够低,它将增长得如此缓慢,以至于这颗恒星可以在迄今为止的整个宇宙时代都没有变化,他补充道。
"如果它是一个更大质量的黑洞,那么,大质量黑洞有更大的视界."换句话说,那些巨大的黑洞将能够更快地吸积和增长。
因此,科学家们认为,更大的黑洞可能会在几十亿年内杀死它们的恒星。
至于为什么吸积动力的红巨星会比正常的红巨星更暗,这只是因为聚变动力比吸积动力在恒星中产生的亮度更高。
这是超暗矮星系故事的一部分,他说。
为什么这些矮星系如此暗淡?为什么它们看起来有这么多暗物质?然而,这并不是说吸积力没有意义。
可以说这更令人印象深刻,因为一个曾经是原子大小的吸积黑洞可以将恒星的亮度提升到足够高的水平,从而相对接近极端的聚变驱动亮度!厄尔浏览了一些调查,他发现其中大约有500个是很好的观测目标,卡普兰谈到红矮星目标时说。
我们有几百名候选人,我们希望在明年用星震学对他们进行更详细的研究。
红巨星的插图。
图片来源:uux.cn/美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心/克里斯·史密斯 KBRwyle如果你想知道即将到来的寻找红巨星伪装的恒星漫游宇宙的努力会有多大的成果,那么,我会考虑两件事。
首先,暗物质通常可以被宇宙物体捕获的理论并没有太多争议。
例如,在南极冰立方设施工作的科学家正在寻找来自地球内部的暗物质信号的证据。
另一方面,寻找暗物质实际上是在黑暗中进行的。
很有可能真相只是点缀在宇宙中的一群空洞,被困在恒星内部。
如果它们不存在,我不会感到惊讶,卡普兰说,但如果它们存在,我也不会感到惊讶。