【菜科解读】

如果每颗恒星都至少有一颗行星，银河系中将有1000亿至4000亿颗行星。

这当中是否有类似地球的行星？在那上面是否有像人类一样的智慧生命？这一直是天文学家探寻的目标。

　　很长时间里，我们对行星的认识仅局限于太阳系内的八大行星，直到1995年，天文学家才第一次发现了围绕一颗类太阳恒星公转的系外行星——飞马座51b。

不过在此后20年，人类发现的系外行星总数超过了4000颗，其中与地球相似的超级地球尤其引人注目。

　　3月5日，《科学》杂志上的一篇论文报告说，天文学家又发现了一颗超级地球，名叫Gliese 486b。

难得的是，这颗超级地球上仍然保留着大气成分，使得它没有那么炽热，并且成为天文学家进行行星大气研究的理想之地。

　　有大气的超级地球 　　Gliese 486b 是一颗岩质行星，质量为地球的2.8倍，半径为地球的1.31倍，相当于一颗超级地球。

　　它的"太阳"是一颗红矮星，Gliese 486b 围绕着这颗红矮星，公转半径仅为250万公里，是目前发现的公转轨道最靠近恒星的系外行星之一。

与之相应，它的公转周期非常短，只有1.5天，是超级地球的短周期版本，非常特别。

　　距离恒星越近，行星受到近日物质的干扰会更严重，红矮星上爆发的耀斑也会直接作用在行星上，导致行星表面环境变得惨不忍睹。

　　在如此恶劣的情况下，行星的大气物质往往会剥离、丢失，变得像彗星一样，一边公转一边拖着自己丢失的大气尾巴。

但 Gliese 486b 还保留着由氢气和氦气构成的大气层，因而非常具有研究价值。

　　过去数年，科学家发现的大多是短周期的气态行星，而 Gliese 486b 是像地球一样的岩质行星。

借助它，我们能够研究在距离恒星如此近的轨道上，类地行星是如何丢失大气物质的，以及在剥离大气之后，行星表面会发生什么样的变化。

　　事实上，这正是地球未来的命运，随着太阳进入红巨星阶段并向外膨胀，地球将被动成为这样一颗短周期行星。

因此，看到Gliese 486b，就像是看到地球命运的预演。

　　超级地球Gliese 486b的表面可能流淌着火山熔岩。

　　它会是宜居行星吗？ 　　Gliese 486b 行星的表面温度预计为430°C，不算太热，比金星的表面温度还要低一些。

但对于我们所理解的生命形式而言，还是太过炙热。

　　相比于其他短周期行星，Gliese 486b的表面温度其实已经算是偏低的。

比如距离地球41光年的巨蟹座55E系外行星，表面温度达到了2300°C。

Gliese 486b的温度之所以比较低，可能正是受到大气层的影响，这也是它值得被研究的一个关键原因。

　　事实上，目前在册的几乎所有短周期系外行星都不适合宜居。

　　首先，它们公转轨道半径太小，会受到主星的深度影响，最直接的干扰就是表面温度极高。

　　其次，短周期系外行星绝大部分可能被潮汐锁定，一面永远朝向恒星，温度极高，另一面则背向恒星，永远处于黑暗中，就像月球只有一面朝向地球那样，结果不仅温度极端，光照条件也非常极端，对整个行星的大气循环极为不利。

　　第三，恒星的耀斑会直接作用到行星上，在面向恒星的一面产生强烈的电磁辐射，对我们所理解的生命形式极为不利。

　　由此可见，超级地球 Gliese 486b 实际上并不宜居。

那么宜居到底意味着什么呢？或许不单单是找到另一个地球那么简单。

　　开普勒452b也是一颗超级地球，是最像地球的行星之一。

但超级地球并不必然适宜人类居住。

　　宜居就意味着寻找"地球2.0"？ 　　说到宜居的系外行星，我们想象的一般是"地球模式"。

　　它满足以下一些基本条件：首先，恒星表面温度合适，且寿命较长，有足够的时间让生命演化。

其次，行星需要处于恒星周围的宜居带上，不冷不热，允许水以液态形式存在。

此外，行星轨道要足够稳定，不能无缘无故就受到天体撞击，导致生命灭绝。

　　基本就是要找到一个个"地球2.0"。

毕竟我们目前所知的是，像地球这样的行星确实可以孕育生命。

人类如果想要为未来星际移民寻找目的地，大概也要按这样的标准不断搜寻。

可是如果要通过层层条件的筛选，我们会发现宜居的系外行星少之又少，仅恒星类型这一点就淘汰了银河系内90%的恒星。

　　不过我们可以退一步想想，宜居行星就必需像地球一样吗？比如，我们通常认为，水是生命不可缺少的重要成分，但生命真的需要水么？它们必须是碳基生命吗？甚至，其所在行星一定需要太阳辐射来获得能量吗？ 　　或许并不一定。

在宇宙的极端环境中，可能生存着超出我们理解范围的生命形式，就像科学家曾经在地球的深海热泉口发现一个全新的生机勃勃的生命世界一样。

　　随着系外行星探测技术的进步，在未来，无论是宜居行星，还是超级地球，都会越来越多。

人类或许需要扩展自己的想象力，明白宜居行星未必能孕育生命，而不在宜居带的星球上，也可能寄居着奇特的外星生命。

　　毕竟，在银河系的大约数十亿颗恒星中，有些恒星像太阳一样，有多个行星围绕着运转，有些时候则是一个行星绕着两颗恒星旋转——在这些星球上，即使影子也不会孤独。

　　所以，谁知道宇宙的可能性有多宽广呢？ 　　系外行星Kepler-16b围绕着两颗恒星公转，在那里，影子也不会孤独。

在太平洋深处，地球外核的熔融铁于2010年意外逆转方向

由欧洲航天局领导的卫星任务帮助科学家追踪了这一剧烈变化，揭示了地球深处内部可能比之前认为的更不稳定和更具动态性。

几十年来，科学家们一直认为他们对液态金属在地球外核内部的运动有合理的理解。

埋藏在地表下约2200公里的巨大熔融铁层似乎遵循相对稳定的长期模式。

然后情况发生了变化。

2010年，赤道太平洋下方一大片富含铁的流体区突然改变了航向。

水流没有继续向西流动，反而突然加速向东流动。

研究人员仍不完全清楚其具体原因，但新分析的卫星和地面观测现提供了迄今为止最清晰的地球中心隐藏动态之一。

卫星揭示了地球深处隐藏的转变这项发表在《地球深部内部研究杂志》上的新研究，分析了1997年至2025年间收集的磁场数据。

科学家们结合了地面站的观测数据与多个卫星任务的测量数据，包括欧洲航天局的Swarm和CryoSat，以及德国CHAMP任务和Ørsted卫星的数据。

这些任务使研究人员能够监测地球磁场的细微变化，这种磁场是由外核中导电熔融铁的运动产生的。

通过研究这些变化，科学家们重建了地球核心与地幔边界处的流动模式。

该分析揭示了太平洋的意外逆转。

研究发现，2010年，太平洋地区从微弱向西移动转为强烈向东移动，挑战了此前外核在长期内表现大致稳定且可预测的假设。

地球的磁场屏蔽依赖于这种流动地球的磁场之所以存在，是因为液体外核内部不断运动。

当熔融铁环绕固体内核时，形成了地球的地质发电机——负责产生环绕地球的磁场的过程。

这种磁场屏蔽在保护地球免受来自太阳的带电粒子影响中起着关键作用。

没有它，地球的大气层和技术系统将更加容易受到有害太阳辐射的影响。

尽管新观测到的逆转对人类和气候没有威胁，科学家表示理解这些内部变化极为重要。

磁场在不断演变。

即使是渐进的变化，也会影响导航系统、航天器操作以及用于预测近地空间天气的模型。

群聚卫星提供了关键线索ESA的三颗Swarm卫星于2013年发射，专为以极高的精度绘制地球磁场而设计。

它们的高灵敏度磁力计能够将来自核心深处的信号与地壳、海洋、电离层和磁层产生的磁效应区分开来。

由于卫星运行在精心协调的轨道上，研究人员能够追踪磁场模式随时间演变的过程。

这些观测帮助科学家不仅识别了太平洋反转本身，还发现了后续的扰动，包括2017年的地磁震动，即地球磁场行为的快速变化。

据欧洲航天局Swarm任务经理Anja Stromme介绍，Swarm的长期数据集尤为宝贵，因为它提供了多年持续的全球覆盖，而不仅仅是依赖分散的地面观测站。

这种持续监测使研究人员能够观察2010年反转后岩心动力学的变化，并跟踪东流随时间演变。

科学家认为这种逆转可能已经开始减弱主要研究作者弗雷德里克·达尔·马德森表示，这一突如其来的反转引发了关于地球深层内部行为的重大新问题。

研究人员目前正试图确定该事件是暂时波动、反复振荡的一部分，还是核心内新稳定环流模式的开始。

有趣的是，团队的模型表明，自2020年左右以来，太平洋下方强劲的东流已经减弱。

卫星数据还揭示了快速变化的流动结构和波状加速度，这些在较旧或噪声较大的数据集中可能未被检测到。

这些发现暗示地球核心可能经历的短期区域变异远超科学家此前的认知。

弗雷德里克·达尔·马德森还指出，太平洋流动反转的时间与地球内核通过大地测量和地震学研究推断出的变化相吻合。

研究人员现在怀疑，多个深地层发生的过程之间可能存在联系。

深地球可能比预期更紧密相连参与该研究的科学家表示，这些发现可能会重塑研究人员对地球外核、内核和下地幔相互作用的看法。

欧洲航天局群组任务科学家伊丽莎白塔·约尔菲达解释说，太平洋逆转挑战了长期以来“西向环流稳定主导外核”这一观点。

相反，研究表明，重大地区变化可能在短短十年内迅速出现。

这种可能性尤为重要，因为地核与地幔之间的边界被认为是决定深地球动力学的最关键区域之一。

理解这些层次如何相互影响，有助于科学家构建更准确的地球内部演化模型。

为什么这很重要这一发现凸显了科学家们对隐藏在地表动的金属海洋知之甚少。

曾经看似相对稳定的系统，实际上可能能够快速且出乎意料地进行重组。

得益于像Swarm这样的长期卫星任务，研究人员现在可以近乎实时地监测地球的磁引擎，捕捉到以前难以察觉的细微变化。

随着科学家们致力于了解地球磁场的演化以及行星内部深层过程之间的相互联系，这些观测变得越来越重要。

太平洋的逆转最终可能只是暂时的。

或者它可能表明地球核心的运作方式比研究人员曾经想象的更加多变和复杂。

无论哪种情况，这一事件都为我们地球上最难到达的地区之一打开了一扇新的窗口。

黑洞会吞噬地球吗 黑洞又是怎样吞噬地球

　　人类对于黑洞的好奇一直都没有停歇，就连科学界都对此争吵不断——霍金甚至一度想证伪黑洞的存在，更别说民间的无数科幻作品了。

很多小说都有过人类的末日是太阳死亡变成黑洞进而吞噬地球这样的桥段，地球被黑洞吞噬，到底会是一幅怎样的场景?近日，一位美国科学家给出了答案。

　　"面条化"假设!有一个非常著名的黑洞假设——物体在靠近黑洞时，由于引力作用，会被"面条化"(spaghettification，这个单词来源于spaghetti，意大利面)。

简单来说，如果你离黑洞过近，就会被黑洞的引力拉成像面条一样长长的一条。

这种效果的产生是重力梯度作用于你身体而产生的变化。

　　想象一下，你正在一脚踏进一个黑洞，因为你的脚跟头部相比，离黑洞更近，所以它会受到来自黑洞的更强的引力，同时，你的手臂因为摆臂的关系，与你的脚还不在一个方向上，所以手臂还会受到一个来自不同方向引力的牵引。

　　不同的位置、不同的方向，这就使得身体的不同部位从边缘向中心聚集，最终的结果不仅是身体整体的延伸，更让身体的中间变薄变长，因此，你的身体，地球也是一样，就会像被拉成了一根长长的面条，被黑洞的大嘴吞噬进去。

　　黑洞视界让你短暂拥有"上帝之眼"!假设一下，如果我们的地球旁边突然冒出来一个黑洞，会出现怎样的情景?　　首先，导致面条化的引力效应开始发挥作用，地球接近黑洞的部分会比另一边受到更强的引力，于是地球开始解体，如果这个黑洞的质量非常巨大，那么我们甚至有可能感觉不到自己正在被吞噬，因为在一段时间之内，由于时间变慢的影响，地球的视界(Event Horizon)会低于黑洞的视界，我们看到的东西将会一如寻常。

　　视界之所以叫"视界"，正是因为这是一个事件的边界，边界内发生的事件对于边界外的观察者来说，永远不会发生。

所以，从灾难降临到灾难发生，你会感觉自己向黑洞跌落的过程没有任何异常，就像从高处走向地面一样。