【菜科解读】

天王星就像被一个比地球大一到三倍的天体重击了一样

天王星是太阳系里唯一一个横躺在公转轨道上的行星。

天王星的卫星和行星环也是朝一个方向倾斜，有人推测这源自于一次历史上灾难性的撞击使它倾倒。

天王星相对于太阳系里其他的行星倾斜了90以上，他的气态行星环系统和绕着它公转的著名的27颗卫星也同样如此

旅行者2号于1986年拍摄的天王星

寒冷是天王星形成的关键所在。

研究人员发现，在寒冷又黑暗的太阳系外部产生的巨大撞击，和在离太阳近一些的地方产生的撞击，其导致的后果是不同的。

例如，月球的形成就是很久以前的一次撞击所造成的。

这次撞击的主角是原地球和一个火星大小的天体——Theia，两者都主要是由岩石形成的（而不是冰），这些在撞击的巨大作用下进入太空的物质很快就凝固住了，于是，新生的月球在引力的作用下吸引了许多这种物质。

哈勃空间望远镜的天王星影像，可以看见云带、环和一些卫星。

研究人员的模型考虑了所有这些因素，表明撞击天王星的物体冰冷而巨大，质量为现代地球的1到3倍。

日本东京工业大学地球生命研究所的Shigeru Ida是这项研究的主要作者，他在一份声明中说这个模型是第一个解释天王星卫星系统的结构的模型，它可能有助于解释太阳系其他冰冷行星（例如海王星）的结构。

地球和天王星大小的比较。

除此之外，天文学家们发现了成千上万个在其他恒星周围的行星，即系外行星，观测表明，许多新发现的被称为超级地球的系外行星可能由大量水冰构成，艾达说，这个模型也可以适用于这些系外行星。

相关知识

天王星是太阳系的第七颗行星。

它具有太阳系行星中第三大的半径和第四大的质量。

天王星的组成与海王星相似，两者的化学成分都与更大的气态巨行星木星和土星不同。

因此，科学家经常将天王星和海王星归为冰巨星，以区别于气态巨行星。

天王星的大气与木星和土星的大气在主要成分是氢和氦是相似的，但它含有更多的冰，例如水，氨和甲烷，以及痕量的其他碳氢化合物。

它有太阳系中最冷的大气，最低温度为49 K（-224°C; -371°F），并且具有复杂的云层结构，其中水被认为构成最低层的云，甲烷则构成最上层的云。

天王星的内部则主要由冰和岩石组成。

天王星大气层的对流层和平流层低层的温度曲线图，数层的云和霾也表示在图中。

像其他巨行星一样，天王星也有一个环系，一个磁层和许多卫星。

天王星系统具有独特的布局，因为其旋转轴十分倾斜，几乎进入其公转轨道平面。

因此，它的北极和南极位于对大多数其他行星来讲是赤道的地方。

1986年，旅行者2号的影像显示，天王星在可见光中几乎没有特征，没有其他巨行星中可见的云带或风暴。

目前为止，旅行者2号仍然是唯一访问过该星球的航天器。

2007年，地球上的观测显示了天王星上的季节变化和接近季节分点时天气活动的增加，其风速可以达到每秒250米（900千米每时; 560英里每时）。

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。

重力波之后又有新发现 或改写黑洞理论

费米太空望远镜在重力波信号之后检测到伽玛射线闪光（又称为伽玛射线暴），该发现可能改写目前的黑洞理论。

今年2月，现代物理学出现最重大的突破——发现重力波。

科学家使用激光干涉重力波天文台（LIGO）证实，一百年前爱因斯坦预测的重力波（又称引力波）是存在的。

而且，其来源可能为2015年9月观测到的一对正在发生融合的黑洞。

科学界认为，发现重力波的存在改变了人们对宇宙及时空的理解。

据美国航空航天局发布的消息，费米太空望远镜上的伽玛射线爆发监测仪（GBM）在重力波信号出现后不到半秒的时间，检测到短暂、微弱的高能量射线暴发。

航空航天局说，出现这种巧合的概率不到千分之二。

也就说，基本不能是巧合，而是真实确定的伽玛射线信号。

这说明，从黑洞传出的不只有重力波，还有射线物质。

进一步讲，该发现提示黑洞融合会产生伽玛射线。

而目前的黑洞理论认为，黑洞在发生融合时不会向外释放任何物质。

航空航天局认为，这又是一个里程碑的发现。

参与此项观测研究的美国太空科学技术中心（NSSTC）的科学家华莱丽·康诺顿（ Valerie Connaughton）说："这是一个引人注目的发现，出错的机会很小，但是在我们可以改写教科书之前，需要观测与黑洞融合所发出的重力波有联系的更多射线暴发信号才行。

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