科学家观察天鹅座X区域高速太阳形成
![](/uploads/0mituan/tongyong/29.jpg)
x轴和y轴是相对于中心地图位置的偏移量,单位
【菜科解读】
[CII]和[CII]整个观测区域的CO2排放的位置-速度切割的三维等值面绘制。
x轴和y轴是相对于中心地图位置的偏移量,单位为arcminz轴是速度,单位为km S1。
两种示踪剂的发射开始于5σ水平。
璀璨的太阳形成云DR21和其他致密的分子云嵌入了一个只有在[CII] 深蓝色才干看到的大尺度云结构中。
Credit: Nature Astronomy 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-01901-5
据美国物理学家组织网 by Gabriele Meseg-Rutzen, University of Cologne:天鹅座X区域的气体云是太阳形成的区域,由分子氢 H2的致密核心和原子外壳组成。
这些云群动态地相互作用,以便快速形成新的太阳。
这是由科隆大学天体物理研究所和马里兰大学的科学家领导的一个国际小组进行观察的结果。
到目前为止,还不清楚这一过程究竟是怎么展开的。
天鹅座X区域是一个很大的发光气体和尘埃云,距离地球大约5000光年。
利用对电离碳 CII谱线的观察,科学家们表明,这些云已经在那里形成了几百万年,按照天文学标准,这是一个快速的过程。
这项名为“电离碳当作星际云聚集的示踪剂”的研究结果将发表在下一期《自然天文学》杂志上。
这些观测是在科隆大学的Nicola Schneider博士和马里兰大学的Alexander Tielens教授领导的一个国际项目中进行的,当作SOFIA飞行天文台 平流层红外天文观测台上反馈计划的一部分。
新的发现改变了以前的看法,即太阳形成的这一特定过程是准静态的,相当缓慢。
现在观察到的动态形成过程也可以解释特大质量太阳的形成。
通过比较电离碳、分子一氧化碳和原子氢的分布,研究小组发现星际气体云的外壳由氢构成,并以高达每秒二十公里的速度相互碰撞。
“这种高速将气体压缩到更密集的分子区域,在那里形成新的、重要是大质量的太阳。
施耐德博士说:“我们需要CII观测来探测这种‘黑暗’气体。
观测第一次显示了来自云层外围的微弱的CII辐射,这在以前是无法观测到的。
只有索非亚和它灵敏的仪器能够探测到这种辐射。
索菲亚由NASA和德国航空航天中心 DLR运营,直到2022年9月。
该天文台由一架改装的波音747飞机组成,内置2.7米望远镜。
该项目由德国索非亚研究所和大学空间研究协会 USRA协调。
索菲亚从平流层 13公里以上观测天空,覆盖了电磁波谱的红外区域,刚好超出人类所能看到的范围。
因此,波音飞机在地球大气层中的大部分水蒸气上方飞行,否则水蒸气会阻挡红外光。
这使得科学家们能够观察到地球上无法观察到的波长范围。
对于当前的结果,该团队使用了波恩马克斯·普朗克射电天文学研究所和科隆大学于2015年在索非亚安装的upGREAT接收器。
尽管SOFIA已经不再运行,但迄今为止收集的数据对于基础天文学研究来说是必不可少的,因为不再有一种仪器能够在这个波长范围 通常为60至200微米内广泛绘制天空地图。
现在活跃的詹姆斯·韦伯宇宙望远镜在较短波长的红外线中进行观察,并聚焦于空间上的小区域。
因此,对SOFIA收集的数据的分析正在进行,并继续提供主要的见解——也是关于其他太阳形成区域的。
“在反馈源列表中,还有处于不同演化阶段的其他气体云,我们现在正在这些气体云的边缘寻找微弱的CII辐射,以检测与天鹅座X区域类似的相互作用,”施耐德博士说。
“微笑的太阳”实际上是日冕洞?太阳风可以对地球大气层造成严重破坏
根据加利福尼亚大学物理学教授布莱恩-基廷(Brian Keating)的说法,这张在紫外线辐射下描绘的图片实际上显示了所谓的"日冕洞",即带电的太阳风束,"可以对地球大气层造成严重破坏"。
基廷在接受《华盛顿邮报》采访时说,太阳"微笑"的每只眼睛和嘴巴都是恒星外层的斑块,它们已经冷却了几百度。
不过,请不要盯着太阳看,因为它不会对你回以微笑--卫星在紫外光谱上捕捉到的这些斑块,人类的肉眼是看不到的。
那么,几段略微冷却、密度稍小的气体对地球居民意味着什么呢?当太阳风吹到我们星球的大气层时,当太阳的粒子和地球的气体交织在一起时,它们可以引起美丽的极光--但它们也有可能对电信系统造成难以置信的破坏。
根据基廷的说法,需要大量来自太阳分支的带电粒子才能到达地球,但足够多的暴露可以被天线读取并干扰电视、广播和其他形式的通信。
在严重的情况下,太阳风爆炸可能影响电网,导致停电。
对太阳表面进行诡异的人格化并不完全是不寻常的。
2014年,美国宇航局的太阳动力学观测站捕捉到了一张"南瓜太阳"。
尽管这些事件似乎有规律可循,但严重程度的日冕洞(或地磁)风暴"早就该发生了",基廷告诉《邮报》。
1859年,一个源自太阳的强烈地磁事件被称为"卡林顿事件",它曾使多个电报站着火。
这样的风暴可能每年都会频繁发生,但基廷说,地球"长期以来一直在躲避所有这些磁性子弹"。
由于我们对基于技术的通信的依赖,一次重大的日冕洞爆炸可能会带来一些沉重的后果。
国家海洋和大气管理局的空间天气预测中心将地磁暴的严重程度分为五级。
“微笑的太阳”仅被列为G1级。
一个"极端"的地磁暴,或G5级,将引发一系列系统性问题--全面停电、电网崩溃、航天器损坏、持续几天的无线电停电、卫星导航中断,以及远至佛罗里达和德克萨斯南部的可见极光。
NOAA预测的G5风暴频率是令人不安的--每11年有4次。
但是,正如基廷所解释的,几个世纪以来,地球一直很幸运。
基廷说,如果或当我们的运气用完时,"它可能真的很可怕,后果可能会更加戏剧化。
"
火星南极表面下的明亮反光更有可能是地质层的结果?而不是液态水
研究人员在《自然-天文学》杂志上发表了他们的发现。
研究助理Dan Lalich说:“在地球上,如此明亮的反射通常是液态水的迹象,甚至是像沃斯托克湖这样的埋藏湖。
但是在火星上,普遍的观点是,它应该太冷了,不可能形成类似的湖泊。
”但事实仍然是,Lalich表示,明亮的反射存在,需要加以解释。
Lalich用四种材料进行了模拟--大气、水冰、干冰和玄武岩--并给每一层赋予了介电常数,这是材料的内在属性,描述了它与穿过它的电磁辐射的相互作用。
有三层的模拟--两层二氧化碳层被一个多尘的冰层隔开--产生的反射和实际观察到的一样亮。
Lalich说:“我使用了嵌入水冰中的二氧化碳层,因为我们知道它已经大量存在于冰盖的表面附近。
不过,原则上,我可以使用岩石层,甚至是特别多灰尘的水冰,我也会得到类似的结果。
这篇论文的重点实际上是,基底层的组成不如层的厚度和分离度重要。
”这些模型显示,与地层的组成相比,地层的厚度和它们的间隔对反射功率有更大的影响。
虽然论文中没有任何一个简化的地层可以解释每一个观察结果,但研究人员写道:“我们已经表明,没有液态水也有可能产生明亮的反射。
”Lalich称,弄清楚火星上什么不是液态水是很重要的,因为风险很大。
他说:“如果有液态水,也许有生命,或者也许我们可以将其用于未来的人类火星任务。
”液态水还可能对极冠的年龄、火星的内部加热以及该星球的气候在地质学上的近期演变产生重要影响--而且Lalich并没有完全排除它。
Lalich说:“我们所做的工作中没有任何一项能否定下面可能存在的液态水。
我们只是认为干扰假说与其他观察结果更加一致。
我不确定除了钻探之外,还有什么可以证明这场辩论的任何一方是明确的正确或错误。
”