【菜科解读】

230万年前科林托撞击形成的陨石坑图像。

（图片来源：uux.cn/JPL加州理工学院、美国国家航空航天局、亚利桑那大学）

（神秘的地球uux.cn）据美国太空网（Robert Lea）：200多万年前，一颗巨大的小行星撞击火星，在火星表面留下了一个巨大的陨石坑和大约20亿个较小的陨石坑。

这些次级陨石坑分布在1000英里（1800公里）的区域，使这颗小行星成为相对较近历史上对这颗红色星球最大的撞击之一。

据估计，每300万年就有一次小行星撞击火星，其质量足以造成如此大范围的破坏。

撞击发生在火星赤道，人类将其命名为Elysium Planitia；

它留下了一个8.6英里（13.9公里）宽、0.62英里（1公里）深的主坑，名为科林托。

另一方面，根据研究结果背后的科学家称，撞击产生的次级陨石坑大小从656英尺（200米）到0.8英里（1.3公里）不等，并以一个大型“射线系统”向外延伸。

尽管该火山口已有230万年的历史，但研究小组认为，该火山口及其次级火山口非常年轻，其中一些火山口被雕刻成源自火星死火山Elysium Mons顶峰的熔岩流。

该团队在一项相关研究中写道：“科林托陨石坑是Elysium Planitia的一个新撞击坑，它产生了火星上最广泛的热射线系统和次级陨石坑之一，向南延伸约1243英里（2000公里），覆盖了火星上近180°的弧。

”。

一幅插图显示了火星勘测轨道飞行器在这颗红色星球周围原位收集数据。

（图片来源：uux.cn/Robert Lea/美国国家航空航天局）

作者解释了他们是如何利用美国国家航空航天局火星勘测轨道飞行器收集的热成像和可见成像数据来描述撞击抛入火星大气层的陨石坑和碎片毯，或“喷出物”的。

喷出物是指由于某种撞击而从火山口“喷出”的任何物质。

在这种情况下，喷出物是从小行星撞击形成的巨大主坑空洞中喷出的火星碎片。

这些数据由航天器的高分辨率成像实验（HiRISE）和上下文相机（CTX）仪器收集，并提供给一个机器学习程序，该程序将此次撞击的喷出物造成的陨石坑与其他小行星撞击事件产生的火星陨石坑分离开来。

然后，这些信息被用来估计撞击的年龄和最初撞击产生的次级撞击坑的总数。

通过测量从科林托延伸出来的次级撞击坑的分布，研究小组发现主撞击坑的南部和西南部分布最为集中。

陨石坑北部缺乏喷出物，科学家们认为这表明造成这场破坏的小行星以大约30到45度的角度进入了这颗红色星球的大气层。

研究人员发现的最远的次级陨石坑表明，撞击产生的一些喷出物发射距离1150英里（1850公里）。

这大约是大峡谷长度的四倍。

从科林托延伸的喷出物碎片场的图形表示。

（图片来源：uux.cn/Golombek等人）

然而，次级撞击坑不仅在距离主撞击区的距离和大小上有所不同。

研究小组还根据它们的形状对它们进行了分类。

有些是圆形和半圆形，而另一些则是“扁平圆形”或“椭圆形”

研究人员确定，次级陨石坑的形状或“形态”与形成它们的碎片喷出的速度、这些碎片的大小以及它们撞击的火星区域的表面成分有关。

在科林托附近，次级撞击坑呈半圆形状，在距离主撞击区更远的地方发现了椭圆形的撞击坑。

研究小组写道：“科林托形成的大量次级火山口与大多数喷出的物质一致，这些物质都是坚硬、坚硬的玄武岩。

”。

玄武岩是由富含镁和铁的熔岩快速冷却形成的火山岩，因此这些碎片很可能代表小行星撞击的火山之前喷出的熔岩。

这次小行星撞击从火星表面发射的一些喷出物的成分表明，太空岩石撞进水或冰中。

科林托陨石坑底部遍布的“坑”也表明了这一点，这意味着撞击对富含冰的物质产生的影响会排出水或气体。

该团队的研究结果于3月早些时候在德克萨斯州举行的第55届月球和行星科学年会上发表。

科幻或成现实：激光武器改变小行星飞行路线

该系统将利用激光束拦截并改变小行星的飞行路线。

左图为DE-STAR系统进行多种任务的示意图，包括小行星转向、成分分析、长距离航天器供能和推进等。

右图是激光束导致小行星气化的想象图。

　　左图为DE-STAR系统进行多种任务的示意图，包括小行星转向、成分分析、长距离航天器供能和推进等。

右图是激光束导致小行星气化的想象图。

　　新浪科技讯 北京时间3月4日消息，据英国《每日邮报》报道，科学家正在建造应对小行星撞击的终极武器——DE-STAR，即"靶向小行星及勘探的定向能量系统"(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)。

该系统将利用激光束拦截并改变小行星的飞行路线。

　　激光拦截小行星的概念已经提出了好多年，而近日一篇论文指出，这是阻止"近地天体"(NEOs)威胁地球的可行方案。

加州大学圣塔芭芭拉分校的物理学家菲利普·鲁宾(Philip Lubin)和加州理工州立大学的加里·休斯(Gary Hughes)教授是这一理论的提出者。

　　另一个较小规模的系统"DE-STARLITE"也在开发之中。

研究者希望该系统能与有潜在威胁的小行星"并肩"飞行，在一段相对较长的时间里使其飞行路线发生偏移。

　　研究者称，总体而言，这些技术目前已经可以实现，主要的挑战是如何建造一个足够规模、足够有效的DE-STAR系统。

　　在近期发表于《地球和行星天体物理学》(Earth and Planetary Astrophysics)期刊的论文中，作者之一、加州大学圣塔芭芭拉分校的Qicheng Zhang解释了激光如何使小行星移动，甚至使其气化的过程，从而避免地球受到撞击。

他表示，轨道行星防御系统将有可能使小行星加热到气化的程度。

　　当小行星开始喷出物质的时候，反作用力将会使它们离开现有的轨道。

据介绍，如果DE-STAR具有大约100米宽的激光阵列，那它就能使一颗320万公里之外、直径约100米的小行星偏离方向。

此外，另一个系统DE-STARLITE如果运行15年，便可以使一颗直径约300米的小行星偏移大约1.3万公里的距离。

研究者用激光将玄武岩加热至白热状态。

这一过程会改变物体的质量，并产生类似"火箭推进器"的效果，利用小行星本身作为推进动力。

在太空中，这一过程产生的能量足以改变小行星的运行路线。

　　研究者用激光将玄武岩加热至白热状态。

这一过程会改变物体的质量，并产生类似"火箭推进器"的效果，利用小行星本身作为推进动力。

在太空中，这一过程产生的能量足以改变小行星的运行路线。

另一个较小规模的系统"DE-STARLITE"也在开发之中。

研究者希望该系统能与有潜在威胁的小行星"并肩"飞行，在一段相对较长的时间里使其飞行路线发生偏移。

　　另一个较小规模的系统"DE-STARLITE"也在开发之中。

研究者希望该系统能与有潜在威胁的小行星"并肩"飞行，在一段相对较长的时间里使其飞行路线发生偏移。

　　就在去年，研究者在实验室中模拟了该系统工作的效果——尽管是在较小的尺度上。

他们利用玄武岩(已知的小行星成分类似)作为激光轰击的目标，使其加热至白热状态。

这一过程会改变物体的质量，并产生类似"火箭推进器"的效果，利用小行星本身作为推进动力。

在太空中，这一过程产生的能量足以改变小行星的运行路线。

　　"这里发生的过程称为升华或气化，能将固体或液体转化为气体，"研究者解释道，"这些气体形成了一缕云雾，也就是物质抛射，从而产生了反向的推动力，而这正是我们要测量的。

"他们利用磁场使玄武岩旋转，然后使激光固定在转动的相反方向上，以减缓旋转速率。

　　视频结果显示，玄武岩样品的旋转慢了下来，停住之后改变了方向，又重新旋转起来。

研究者表示，这一过程表明在太空中减缓小行星旋转并使其改变方向是可能的。

　　对此菲利普·鲁宾表示，对小行星旋转速度的操控提供了另一个重要的可能性：我们或许将有能力对小行星进行探索、捕获和矿产开采。

这些也正是美国航空航天局(NASA)的"小行星重定向任务"(Asteroid Redirect Mission)所制定的目标。

　　这项任务目前还处于理论研究阶段，其目标是探访一颗较大的近地小行星，在其表面采集岩石样品并送回地球。

有可能的话，可以将这颗小行星重定向到一个稳定的、围绕月球的轨道上。

　　"所有的小行星都会旋转；

问题在于绕着什么东西旋转，以及转动的速度有多快，"鲁宾解释道，"如果要在小行星上采矿，那它的旋转速度要足够慢，这样你才能捕获它。

我们的实验生动地揭示出，(激光系统)是使小行星停止转动或重定向的有效方法。

结果显示这项技术能非常好地运行。

" 玄武岩的成分与已知的小行星类似。

研究者利用磁场使玄武岩旋转，然后使激光固定在转动的相反方向上，以减缓旋转速率。

　　玄武岩的成分与已知的小行星类似。

研究者利用磁场使玄武岩旋转，然后使激光固定在转动的相反方向上，以减缓旋转速率。

玄武岩被放在一个扭力天平上，使其在受到激光轰击时保持稳定。

玄武岩被放在一个扭力天平上，使其在受到激光轰击时保持稳定。

　　除此之外，研究人员还在探索光子的推进力，这是该团队最新项目"星系探索定向推进"(Directed Energy Propulsion for Interstellar exploratioN，DEEP-IN)的关键所在。

DEEP-IN项目依赖于光子的推进力，即激光阵列所发出的光子能用于推动航天器飞行。

　　这意味着，未来的星际旅行中，小型宇宙飞船将有可能达到相对论性飞行——速度接近光速。

研究团队还测试了一个光子回收利用装置，能通过激光的反射来回收光子。

"我们在一定距离上设置了第二个反射镜，使光子能够在飞船的反射器上像乒乓球一样来回运动，"研究者Brashears说，"我们回收这些光子是为了达到推进力叠加的效果，使飞船能够飞行得更快。

到目前为止，通过一个简单的工序，我们已经可以达到5倍的放大效果，通过改进提高倍数是可能的。

" 　　这些研究具有非常广阔的前景，但要真正将其整合到航天器的飞行系统中，还涉及到许多非常复杂的问题，研究者还有很长的路要走。

小行星可能为月球当过“搬水工”：持续时间最长两亿年

　　月球被认为是由45亿年前一颗火星大小的行星和地球碰撞后的碎片形成的。

形成后不久，月球上存在着一个岩浆海洋。

此前，月球高地样本分析显示，在矿物质颗粒中可以检测到水分。

科学家由此知道月球内部也有水。

月球高地被认为是由早期近乎熔融状态的月球冷却结晶而成的原始地壳，该发现意味着，在冷却成型之前的熔融阶段，月球内部就存在水分。

然而直到现在，科学家们一直不清楚两件事：一是这些水是何时及以何种方式到达月球的；

二是小行星和彗星对这些水的相对贡献是多少。

　　此次，英国开放大学的杰西卡·巴恩斯和她的研究团队，使用一系列数字模型和先前研究中测量的月球样本同位素组成，限定了向月球输送水的速率、来源和时间。

他们发现，小行星"送水"过程持续的时间在1000万年到两亿年间。

当时月球岩浆海洋也存在。

根据样本中氢与氮的数据分析，有一类富含水的小行星——碳质球粒陨石，正是月球内部水的主要来源，而彗星带来的水只占月球总水量的20%。

　　在最新模型中，彗星和小行星与月球上的岩浆海洋碰撞后，岩浆海表面会形成一个"热度盖"，防止水变成气体逃逸至太空，从而让水得以保留在月球内部。

　　虽然这些结果表明，月球上的水大多可能来自小行星，但研究人员仍然表示，其中一部分水也有可能来自形成月球的碰撞事件发生之时的早期地球。