新照显示土星卫星表面有神秘黑色物质

土星主要卫星体积比较

土星各主要卫星（从左至右、从上往下依次为土卫七、土卫十一、土卫四和土卫八）

“卡西尼”号探测器拍摄到的土卫八照片

北京时间4月29日消息　据国外媒体报道，土星长期以来一直受到各国天文学家和天文爱好者们的关注，这不仅是因为其拥有绚丽的光环，而且还因为围绕在其周围的众多卫星。不久前，“卡西尼”号土星探测器拍摄到的一系列土卫照片却使研究人员感到困惑不已：它们虽然在外形和构成上存在着巨大的差异，但却都拥有一个共同的特征－－表面都覆盖着一层神秘的黑色物质。
欧洲空间局的研究人员指出，持续多年来的观测表明，在土星的卫星之间存在着某种特别的物质“输送系统”。而那些黑色物质很有可能就是通过这一系统被运送到了各个卫星的表面。
美国国家宇航局喷气推进实验室的罗萨利·洛佩斯表示：“我们现在还只是刚刚开始揭开这些卫星的秘密。”

作为“卡西尼”计划参与者之一的邦妮·布拉提则将针对这套物质输送机制的研究称之为“土星系统生态学”。我们通常所说的生态学是指研究地球环境的科学，而“土星系统生态学”所要研究的对象则是土星各卫星上非常相似的环境。
其实，在土卫与土星光环之间存在着非常密切的相互作用。科学家们很早以前便已证实，土星光环是一种充满“活性”的构造。这里不仅仅是指土卫所产生的引力影响，而且也是指土卫与光环之间存在的物质交换过程。
不过，科学家们近期的观测却显示，在土星的各卫星之间也存在着某种相同物质的传播机制。

罗萨利等人在对土卫的土壤进行光谱分析后发现，分布在土卫九、土卫八和土卫七上的黑(点击图片查看下一页)色物质的成份存在着惊人的相似性。
需要说明的是，土卫八可以说是太阳系中最为奇特的一颗卫星。由于受到上述神秘黑色物质的“污染”，其两个半球之间的颜色差异非常巨大。
科学家以前曾推测，土卫八上的黑色物质或许来自土卫九。但“卡西尼”号新近传回的数据却显示，分布在这两颗天体以及土星其他卫星上的黑色物质很可能都来源于一个共同的外部“污染源”。研究人员猜测，这些黑色物质有可能来自彗星。
美国地质勘探局的罗杰·克拉克明确表示：“我们在土星的所有卫星上均看到了相同的光谱特征，而这些卫星上均覆盖有一层黑色物质。”通过将这些黑色物质的特性与土卫四上的火山喷发物向比较，罗杰等人发现，土卫四上黑色物质的颗粒非常细小，而且仅是在卫星表面的一侧薄薄地覆盖了一层。这些黑色物质的分布特点和成份表明，它们并非土卫四自身的产物。

行星学家们在土卫九、土卫八、土卫七、土卫十一和F环上均发现了有神秘黑色物质存在的证据。
那么这些黑色物质到底来自何处呢？罗杰表示：“这是一个非常让人感兴趣的秘密。”“卡西尼”号传回的数据显示，这些黑色物质在土卫上形成了众多的光线吸收区域，而这种构造在太阳系的其他行星上是根本找不到的。而且，科学家们至今也未能确定出黑色物质的准确成份－－现在仅仅发现了有水和氨存在的痕迹。
要想彻底揭开土星卫星上黑色物质的秘密，或许只有等到掌握更多有关其成份和其在土卫间分布的信息后才能实现。而科学家们现在最为期待的，是“卡西尼”号能够传回更多的新观测数据。

科学家首次发现巨大黑洞被弹射到太空中

2个特大黑洞在Abell 400星系群中彼此旋转

据美国太空网今日报道，科学家4月30日表示，他们首次发现在巨大的宇宙合并发生之后，待在母星系中的一个巨大黑洞被弹射出来了。
　　当二个碰撞的星系最终合并时，按理说它们中心的黑洞也应该一同融入其中。但天文学理论认为，由此释放的巨大能量能将新近形成的黑洞弹射出其母星系，进入太空中。不过，一直以来都还没有人看到此事件的发生。
　　获得此新发现的德国马克斯-普朗科地外物理学研究所的斯坦法尼·柯莫沙说：“我们观察到了黑洞的先期合并阶段，但我们还没有看到真正的合并发生。”幸运的是，柯莫沙和她的研究小组最后探测到了这一合并的结果：1个一亿太阳质量的特大黑洞在星系合并过程中离开了它的母星系。柯莫沙说，此结果是最后的产物—新合并的黑洞被弹射出了此星系。他们的研究成果将发表在5月10日出版的《天体物理学杂志快报》期刊上。





黑洞挨了一踢
　　柯莫沙解释说此合并的理论是根据许多星系的中心都有特大黑洞的观察结果得出的。如果具有这类黑洞的两大星系发生碰撞，“两大黑洞就不可避免地会彼此接近。”虽然此两大黑洞不会马上合并，它们有可能会彼此围绕着对方运行很长一段时间。但转圈运动的黑洞最终可能会和恒星或周围的气体结合起来，导致它们失去角动量。她说：“这可能是推动黑洞彼此靠近的一种办法。”之后，黑洞终于出现融合，“在两大黑洞最后合并的阶段，一股巨大的重力波被喷射出来。之后黑洞就被从相反方向踢了出来。”这就像上膛了的步枪。
　　根据理论计算，这可以将黑洞的弹射速度提升到每秒数千公里。而柯莫沙小组观察到的黑洞弹出速度为每秒2650公里。柯莫沙说，在如此惊人的速度下，星系的引力难以匹敌，因此黑洞不可避免地进入了星系之间的太空中。





促进星系发展
　　从理论上说，这些合并和脱离可以在太空中形成没有黑洞的星系和没有星系的黑洞。
　　探测星系中心的黑洞是一个艰难过程。由于它们的引力如此强大，甚至光线都被它们捕获了，这就是为何称它们为黑洞的原因。因此，科学家只能通过测量其周围物质的效应来推断黑洞的存在。
　　黑洞和星系的发展相辅相成，科学家不确定有没有准确作用于单独一方的效应，此问题还有待进一步的研究。电脑模拟研究表明黑洞终究逃脱不了星系的引力，它们最后还是会落回来，回来振荡一阵子，直到它们稳稳地停留在星系的中心。

世界最小晶体管问世 1个原子厚10个原子宽

　　英国科学家日前用世界上最薄的材料——石墨烯制造出了一种超小型晶体管，这种晶体管只有1个原子厚、10个原子宽。这使人们朝制造可靠的纳米级超小型晶体管的方向迈出了重要一步。
　　石墨烯是由英国曼彻斯特大学物理与天文学院的安德烈·海姆教授等人于4年前发现的，这是第一种已知的1个原子厚的材料，也是目前世界上最薄的材料。自那时起，石墨烯迅速成为物理学和材料学的热门话题。
　　曼彻斯特大学物理与天文学院的科斯佳·诺沃舍洛维博士和海姆教授在最新一期美国《科学》杂志上发表论文说，他们的研究表明，石墨烯可以被刻成尺寸不到1个分子大小的单电子晶体管。而晶体管的尺寸越小，其性能越好。
　　诺沃舍洛维说，与所有其他已知材料不同的是，石墨烯高度稳定，即使被切成1纳米宽的元件，导电性也很好。此外，石墨烯单电子晶体管可在室温下工作。
　　科学家特别指出，石墨烯晶体管或许会将摩尔定律的寿命延长。最近数十年，制造商安装在集成电路上的元件越来越多，集成电路上的晶体管数量差不多每两年就会翻番，这就是著名的摩尔定律。摩尔定律总有终结的一天，比如目前所面临的一个问题是，当普遍采用的硅材料尺寸小于10纳米时，用它制造出的晶体管稳定性变差。10纳米成为硅材料技术无法再发挥作用的小型化极限。
　　诺沃舍洛维和海姆认为，石墨烯晶体管已展示出优点和良好性能，石墨烯可能最终会替代硅。但就目前技术而言，要制造石墨烯超级计算机还为时过早。科学家只是在研究中偶然制成了这种超小型晶体管。现有技术还无法使这种材料具有真正纳米级精度。

太阳系发现神秘明亮天体 表面年轻实际已10亿岁

太阳系外层发现一颗表面年轻的天体

据英国《新科学家》杂志报道，人们总是祝福大家永远年轻，觉得自己的外貌比实际年龄小真是幸福。如今科学家在太阳系外层就发现这样神秘的“明亮天体”，看起来比实际年轻很多。它们表面上是一张鲜嫩的面孔，但事实上它们可能形成于10多亿年前的碰撞中。
此“明亮天体”家族中的最大成员是快速旋转的2003 EL61天体，样子像一个软式飞艇。2007年，天文学家又发现了5颗更小的天体在类似的轨道上运行。
它们的路线表明它们全是由单个天体在10亿年前碰撞后分裂而成的。如今，由美国耶鲁大学的大卫·拉比若维兹领导的研究小组报告说，当他们从地球轨道的不同点进行观察时，发现2003 EL61天体和4颗较小天体的亮度有稍微的变化，他们没有看到第5颗较小的天体。此发现表明它们的表面覆盖有新鲜的粉状冰，粉状冰的年岁不超过1亿年。虽然科学家没有直接测量这些天体反射的光线有多少，但他们猜测他们的发现意味着这些天体的表面是亮的。
对于最大天体2003 EL61来说，鲜嫩的表面可以理解，因为它足够大能拥有自己的大气，可以进行常规的蒸发和冻结。但拉比若维兹表示4个较小的家族成员太小而没法持有自己的大气。事实上，太阳系外层没有其它小天体被发现具有明亮的年轻外表，而是随着太阳紫外线辐射和宇宙射线的破坏而日渐变暗，这种太空风化最终形成暗红色的碳化合物。
拉比若维兹表示这些小天体可能不会变暗，因为它们含碳的量很少。但其组成成分在太阳系中却与众不同。目前还没有发现其它碳耗尽的天体。至今，这些天体表面为何年轻还是一个未解之谜，科学家将对它们进行更加深入的研究。

奥地利宣布加入欧洲南方天文台

为了更好地开展天文研究与国际合作，并促进本国相关技术和企业的发展，奥地利２４日宣布加入欧洲南方天文台（ＥＳＯ）。
奥地利科技部长约翰内斯·哈恩在２４日举行的记者招待会上表示，这一决定不仅将有利于奥地利的天文学家、天体物理学家、数学家和软件专家开展研究工作，也将对奥地利相关高技术产业的发展起到极大的促进作用。
欧洲南方天文台总干事泽乌表示，奥地利的加入将有助于推动这一组织的进一步发展和基础设施建设。
欧洲南方天文台是一个国际性天文学研究机构，总部位于德国慕尼黑附近的加兴，主要观测设备设在南美洲的智利。该组织成立于１９６２年，当时德国、法国、比利时、荷兰、瑞典五国在巴黎签署协议，决定共同在南半球建立天文台，后来陆续又有丹麦、芬兰、意大利、葡萄牙、瑞士、英国、西班牙和捷克等国加入。

研究称火星最近1亿年内有冰河并非干燥行星

北京时间4月25日消息，据国外媒体报道，目前，来自布朗大学的科学家认为火星的气候比之前更加动态化，他们于2007年对火星勘测轨道飞行器拍摄的高清晰照片进行了分析研究，首次证实最近的1亿年前火星中纬度地带存在至少1公里或2.5公里厚的浮冰群。研究小组认为其他的拍摄图片显示的局部冰河流动区域出现于0.1-1亿年前。这项研究报告发表在5月刊的《地质学》杂志封面上。
　　火星最近1亿年内的地质活跃性变化意味着火星的气候将再次发生变化，并支持了火星能够孕育生命体的假设。布朗大学地质科学系研究分析家杰伊·迪克逊说，“我们以前曾认为火星在过去35亿年里是一颗死亡行星，但事实上这颗行星在最近1亿年前仍处于活跃状态。这项发现将让我们改变火星是一颗干燥死亡行星的观点，它实际上是一颗冰冻活跃的行星。”
　　迪克逊和该研究合著作者行星地质学家詹姆士·海德、布朗大学知名教授路易斯和伊丽莎白·谢尔克、波士顿大学地球科学系副教授大卫·马钱特都认为火星曾经历过多样化的冰河时代，其中最近1亿年内该行星中纬度地区覆盖着冰河，之后冰河随着火星倾斜度的变化而消失。同时日光对不同地区的照射状况导致了气候变化。
　　迪克逊和其他研究人员着重对火星Protonilus Mensae-Coloe Fossae地区进行了研究，这一地区位于火星中纬度，表面覆盖着岩石地、山丘和峭壁山谷，该地区将北部低地和南部的高地丘陵地带相隔离。
　　该研究小组仔细观测了一个低地平原的箱形峡谷，拍摄图片显示峡谷中存在冰碛层，这是岩石堆积层，标志着冰河消却的路径。其中的冰碛线表明曾有冰河流过这个箱形峡谷。
　　研究小组推断围绕平原的冰层要高于峡谷壁，然后这些冰向下流到峡谷的顶部，这是冰载地形的最低点。他们认为通过曾经测量平原和峡谷边缘之间的高度，浮冰群至少有1公里厚。基于冰河流动模式，浮冰群最厚处达到了2.5公里。
　　这项研究通过火星曾存在液态水从而更加支持了火星可能存在生命体的观点，冰可以通过两种方式融化：温度或压力。基于当前的理解，火星气候受控于升华物，升华过程可以将固体直接转化为气体。但是浮冰群可能是在底部强大压力下融化形成液态水。
　　同时迪克逊发现箱形峡谷中一处圆形突出结构，他看到其中有一个清晰半圆冰碛从周围平原的远古支流中溢出。这个突出结构呈层理状，显示出过去的冰沉积过程，是近期火星出现冰河的最好证据。虽然地质学家不能标注其中冰河历程的时间，但是这处圆形突出结构至少表现曾有2个冰河冻结时期，支持火星气候曾经历过冰河时代。

火星快车雷达成功探测火星地表下图像

“火星快车”探测到火星地表下的图像

北京时间4月24日消息，据国外媒体报道，欧洲航天局科学家称，他们最近利用“火星快车”探测器上的特殊雷达成功地观测到火星地表以下的奥秘，首次以“三维立体”的方式对火星进行了科学探索。
　　探测火星地表下的奥秘
　　一个照相机无论有多精确，它只能测绘一个行星的表面。在过去，如果行星科学家们想要找回地下的信息，他们可能会认为必须在行星表面着陆，然后开始挖掘工作。然而，这种工作只适用于一个庞大的星球表面上单个点，且深度很浅。如果要获得地表下面的全球图像，科学家们就需要用到雷达探测器，如火星地下和电离层探测高新雷达(MARSIS)，以找出最佳的着陆点，便于着陆器今后的移动和发掘。从各种意义上来说，火星地下和电离层探测高新雷达都是一种试验。美国加州喷气推进实验室的阿里-萨菲因尼里说：“它是我们向未知世界的一个跃进。”以前，从未有人使用过来自轨道的雷达探测器来探测另一个行星，因此，研究小组甚至无法确信它是否能按计划工作。
　　火星的地下对于雷达波来说可能难以穿透，或者火星大气的上层(电离层)可能会使信号过分失真。幸运的是，所有这些情况都未发现。意大利航天局的罗伯特-奥罗塞说：“我们已经证明，火星两极处的极冠几乎全是水冰，目前我们已精确了解那里水的总量。”有了对行星雷达探测器工作原理的进一步了解，MARSIS研究小组开始对太阳系进行研究，以便其它机构从雷达调研中获益，其中一个很明显的目标就是木星冰冷的卫星--木卫二。在土星的卫星土卫六上，科学家们使用有穿透力的雷达来测量“卡西尼”探测器探测到的碳氢湖的深度。它还可以刺探到“卡西尼”探测器在土卫二上观测到的神秘的间歇泉的地下结构。
　　罗伯特-奥罗塞说：“雷达探测器十分适合用来探索覆盖冰的世界，却不仅限于此。”雷达探测器还可以对小行星和彗星进行透彻的扫描，生成其内部结构的三维地图——如果我们有一天要将它们推离地球，这恰恰将是我们所必需的数据。火星地下和电离层探测高新雷达是欧洲与美洲国际合作的完美例证，未来这种国际合作将有利于人类积极地联手探索太空。
　　地表下隐藏众多陨石坑
　　“火星快车”探测器的最新发现，在火星北半球低地和平原下，埋藏着很多直径在130公里至470公里之间的巨大撞击坑，这将有助于科学界更好地了解火星地质构造。欧航局“火星快车”探测器MARSIS地下探测雷达研究负责人皮卡第指出，探测结果表明，火星地下远比地表古老，这一惊人发现为了解火星的形成历史提供了重要资料。这位专家解释说，与地球不同，火星北半球与南半球表面有显著差异，南半球几乎被高原覆盖，而且到处是类似弹坑的撞击盆地(又称撞击坑)，但北半球表面却是比较平缓的低地和平原。由于大型沉陷型坑通常是由撞击产生的，地质变化又往往能抹去撞击的痕迹，因此撞击坑较少的区域形成的历史较短。
　　由于火星北半球地表平整，所以北半球的地表相对年轻，但最新探测数据表明其地下远比地表古老，而且形成时间可能与南半球同样久远，都可以追溯到大约40亿年前的诺亚纪。专家指出，太阳系星球上的许多撞击坑都形成于诺亚纪早期，它们由太空物质撞击而成，但由于风化侵蚀等因素的影响，数十亿年前地球遭撞击后产生的许多痕迹已经消失了，而火星上的撞击痕迹将为科学界研究地球的演变过程提供重要线索。MARSIS是人类第一个用于探索星球的地下探测雷达，此次的新发现使欧洲航天局对这种仪器寄予更大期望，认为它不仅有助于研究火星的地表和次地表，而且有助于了解火星的物质构成。
　　欧洲航天局的科学家称，最新的观测还发现，在火星这一红色星球的地表之下，存在着由水和二氧化碳组成的空气层。科学家表示，火星上原本存在的大气层的一小部分大约于35亿年前在太阳风暴的影响下，转入了火星地表之下。该研究小组中的两位成员，瑞典空间物理研究院的巴拉巴什和法国图鲁兹空间辐射研究中心的索沃表示，在太阳风暴的作用下，火星上大约有0.2毫巴到4毫巴(气压单位)的二氧化碳和部分水蒸气消失在太空中，至于火星原有的浓密大气层，科学家们推测它们转入到了地表之下。