科學快報 史無前例！超級千新星和亞太陽質量中子星一同現身，【科學快報】252

各位好,歡迎收看今日份的科學快報,宇宙篇 今天我們要接觸到兩個比較陌生的詞 超級新星和亞太陽質量中子星 它們都是非常前沿且極端的概念 前不久這兩個概念還只存在於理論猜想中 但12月15號發表在天體物理學雜誌快報上的一項重磅新研究 讓天文學家不得不重新考慮其存在的可能性 整個爆炸過程看起來非常奇怪 一顆大質量恆星走向了生命的終結 它先是來了一次超新星爆炸 但隨後這場爆炸產生了一個雙新系統 是兩顆中子星,大小還不一樣 兩顆中子星相互環繞,迅速靠近,又爆炸了一次 釋放出引力波,兩顆中子星相撞就是千新星 千新星爆炸更爲猛烈 只有這種極端慘烈的撞擊才能煉出黃金等重金屬 並讓它們散播到宇宙當中 看你的金首飾,金子大概就是這麼來的 千新星爆發極爲罕見 迄今爲止,僅有一次千新星爆發被明確證實 也就是2017年的GW17-0817事件 那麼這種超新星加千新星的雙爆過程就更加難得一見了 它可能是人類首次發現的一種全新的宇宙爆炸 超新星和千新星的結合體 傳說中的超級千新星 事情是這樣的 2025年8月18號 引力波探測器聽到了一聲撞擊聲 緊接着,望遠鏡捕捉到了一團紅色的光 一般來說,紅光可以是千新星的一個標誌 說明它正在產生黃金等重元素 天文學家們開始準備慶祝髮現史上第二顆千新星 結果僅過了三天 這團紅光突然變亮,變成藍色 裏面還出現了千元素 這下就有點尷尬了 變藍,有千元素 這不就是普通的超新星爆發嗎 很多天文學家覺得可能是看走眼了 於是紛紛散去 但加州理工學院的團隊沒有放棄 他們發現了一個非常重要的細節 引力波信號顯示 相中的天體質量特別小,比太陽還輕 可是宇宙中沒見過這麼輕的中子星 根據現有的理論 中子星的質量至少是太陽的1.2倍 雖然過去一些理論學家提出了 中子星可能更小,小於太陽質量的理論 但迄今爲止,尚未觀測到此類現象 一般來說,超新星和千新星爆發 是井水不犯河水的 除非這是一個連環局 科學家提出了一個可能性 在爆炸的同時 它的核心因爲轉得太快,沒有變成一顆星 而是分裂成了一對雙胞胎的迷你中子星 這也是理論學家唯一能想到的 亞太陽中子星的形成方式 這一對剛出生的雙胞胎距離太近 這就解釋了引力波和紅光 這裏有一點比較迷惑 我們之所以看到紅光之後又看到藍光 並不是因爲千新星合併先發生 而是千新星產生的紅光速度快 率先穿透了超新星的帷幕 而超新星自身的藍光被自己的帷幕給困住了 後來高溫的藍絲信號又追上來 覆蓋掉了之前的紅光 如果這個推測被進一步證實 那將是人類歷史上第一次親眼看到 超新星生出了一個千新星 這顆超級千新星身處13億光年之外 太遠了 讓我們回到地球 抬頭看看掛在天上的月亮 月球在人類文化中象徵着純潔與寧靜 但實際上它即將變成一個巨大的垃圾場 隨着新太空競賽的開始 預計未來20年將有超過400次月球任務 與地球不同 月球沒有大氣層 廢棄的衛星無法燒燬 一旦燃料耗盡 它們的選擇並不多 可以利用推進裝置讓衛星飛離地月系統 讓它繞太陽運行 但這個成本實在是太貴了 說實話不太可能 第三種也是最有可能的選擇 就是墜毀 大多數的衛星最終都會墜毀 那麼爲了保護月球上的一些 具有歷史意義的地點 比如阿波羅11號宇航員的腳印 和地震儀之類的科學儀器 免受墜落碎片及機器的月神影響 科學家們提議 畫一塊專門的墜毀區 或者是航天系目的 航天系目的是目前最受關注的方案之一 該方案要求運營商 將舊衛星墜毀在指定地點 或墜入巨大的隕石坑中 另外這個方案還有一個好處 每次撞擊物體的質量 形狀和撞擊地點都是一致的 所以撞擊事件也是絕佳的地震測量實驗 可以幫助我們瞭解月球的結構 最後我們再把目光轉到火星 自然登陸火星的時間節點已經很近了 想登陸或者是定居火星 首先要選個地方 近期密西西比大學的營團隊 剛剛選好了一個絕佳的露營地 地點就在火星的亞馬遜平原 爲什麼選這呢 因爲他們發現 這地表之下不到一米深的地方 很可能埋藏着大量的水冰 相關研究已經發表在了 地球物理研究雜誌《行星上》 這不僅僅是爲了解決喝水的問題 去月球上缺東西了 地球發個包裹一週就到 但去火星 發射窗口是26個月一次 一趟得好幾個月 根本等不起 所以必須就地取材 這些淺層冰一旦挖出來 不僅能解決飲用水 還能電解出呼吸用的氧氣 甚至能加工成火箭的燃料 各種反應都需要使得殘餘 這次選址最聰明的地方在於 它位於火星的中緯度地區 這是一個完美的折中方案 如果去赤道 陽光充足電力夠 但太熱 冰留不住 沒有冰就沒有水 如果去極地 冰倒是多了 但太冷且缺乏光照 設備用不了太陽能 而亞馬遜平原所在的這個區域 既有足夠的陽光發電 溫度又剛好能讓地下的水冰保存下來 你可能會問 煤酸碳怎麼知道下面有冰呢 這個是靠火星勘測飛行器的相機看出來的 研究員發現 這片區域的隕石坑 邊緣特別圓潤 這是典型的昇華現象導致的 也就是說 地下的冰直接變成了氣體跑掉了 導致地表坍塌 軟化 這種地貌特徵就是地下藏冰的指紋 如果確認無誤的話 這不僅解決了人類生存的問題 另外這些冰層裏 甚至可能封存着火星古代生命的痕跡