http://www.cnbeta.com/articles/283893.htm据美国宇航局网站报道,请想象有这样一对孪生兄弟,其中一个成为了一名宇航员并乘坐火箭进入太空。而另一名也是一个宇航员,但他待在地球上。两个人在整整分开一年之后团聚。那么现在的问题是:他们两个仍然还是完全相同的吗?现在,美国宇航局打算至少部分地揭开这个问题的答案。

美国宇航局将开展试验,研究爱因斯坦“双生子佯谬”

美国宇航局将开展试验,研究爱因斯坦“双生子佯谬”

按照计划,2015年3月份美国宇航员斯科特·凯利(Scott Kelly)将与俄罗斯宇航员米哈伊尔·科米连科(Mikhail Kornienko)一起在国际空间站上执行为期一年的任务。他们在太空中的长时间停留目的是研究长期太空飞行对人体可能产生的影响。

但关于斯科特,有趣的一点是他有一个孪生兄弟。他的哥哥马克同样是一名宇航员,不过现在已经退休了。按照试验计划,斯科特将在太空中以每小时1.7万英里(约合2.7万公里)的速度围绕地球运行,而他的哥哥马克则将待在地面上,作为对比参照。

美国宇航局约翰逊航天中心的人体研究项目负责人克莱格·坤德罗特(Craig Kundrot)表示:“我们将在这项实验开展之前,期间以及结束之后对这对双胞胎兄弟进行检测。我们将首次有机会对一对在基因上几乎完全相同的双胞胎进行这样的研究。”

这项实验背后的原理还要追溯到爱因斯坦著名的“双生子佯谬”。这个思想实验的简单意思是:如果有一对双胞胎兄弟,其中的一个乘坐火箭进行高速星际飞行,而另一个则停留在地球上。当前者返回地球时,他会发现自己比他的兄弟年轻了许多——这听起来非常诡异,但却是事实。

当然此次美国宇航局的实验中并不打算测试这种时间的奇异流逝。如果想要出现那样的现象,那么国际空间站必须以接近光速的速度飞行。但除此之外,美国宇航局的此次研究将会覆盖其他的各个相关领域,该局的人体研究项目近期公布了10项精选的研究计划,打算对这对双胞胎从基因,生物化学,视觉,认知等各个方面进行详细地研究。

坤德罗特表示:“这些提案的每一个都非常精彩,它们中的任何一个本身都可以成为一项长期研究。”

摘取其中的几个实验方案:

坤德罗特表示:“我们已经知道人体的免疫系统在太空中会发生变化。具体来说就是在太空中,人的免疫系统相比地面上会有所减弱。因此在我们的一项实验方案中,马克和斯科特将会在太空和地面上同时注射同一种禽流感疫苗,然后我们将会观察两者的免疫系统分别将会作出何种反应。”

另外一项实验将着眼于染色体端粒,这是人类DNA两端微小的分子“盖头”。在地球上,端粒的不断损耗与人体的衰老过程有关。在太空中,由于宇宙射线的作用,端粒的损耗过程将会加速。此次研究中两人端粒状态的对比研究将会让研究人员了解长期太空旅行是否将会对人体衰老过程产生显著的影响。

另外,坤德罗特表示:“在人体的肠道中存在着很多对人体消化功能至关重要的菌群。因此本次的一项实验内容便是观察太空生活将会对这些人体肠道菌群产生何种影响。这些细菌的数量惊人,它们的数量比构成人体的全部细胞数量还要多10倍。”

其他实验方案也同样精彩。其中有一项提案想要研究为何宇航员的视力会在进入太空后发生变化。坤德罗特表示:“有时候他们从地球上带来的眼睛却突然变得不合适了。”另外一项提案则将对一种名为“太空迷雾”(space fog)的现象进行研究,这是很多宇航员报告的一种现象,他们发现自己在轨道上工作时,大脑的警觉性会下降,思维反应速度也更慢。

坤德罗特表示:“这将不会是10个单独的实验。真正的力量将来自将所有这些项目整合到一起,从各个层面上开展详尽的研究——从生物分子层面到心理学层面,全部囊括在内。我们将对宇航员进行全身检查。”

马克和斯科特参与的这项研究项目将让未来的宇航员们能够飞地更远,并能在执行完他们的任务之后安全归来,与家人们愉快团聚。

http://www.cnbeta.com/articles/282153.htm

根据国外媒体的最新报道,美国航天局(NASA)最近公布了一张银河系360°全景图,该全景图像素高达200亿,是由斯皮策太空望远镜在过去10年拍摄的200万张照片所拼接而成的。而这部红外线望远镜,之前就帮助科学家成功捕捉到两个星系的融合过程。

360°银河系全景照公布 像素高达200亿

它是由斯皮策太空望远镜在过去10年拍摄的200万张照片所拼接而成的。

值得一提的是,正式由于我们的星系接近于扁平碟状,所以大部分星辰会集中在夜空中央,这也是为什么每张图片虽然仅覆盖了地球天空中大约3%的区域,但是却包含银河系里超过一半的星辰。不仅如此,NASA还计划以这幅银河系全景图为依据来帮助更先进的詹姆斯韦伯太空望远镜进行更深入的观察。

来源:The Verge

http://www.cnbeta.com/articles/281521.htm

2011年度诺贝尔物理学奖由索尔·佩尔穆特、布赖恩·施密特和亚当·里斯分享,以表彰他们观测Ia型超新星并发现宇宙在加速膨胀。那么,宇宙的膨胀速度究竟是多少?参与重子振荡光谱巡天(BOSS)的天文学家们通过对14万颗遥远的类星体的位置和星系间氢气的分布进行观测和分析,测量出了宇宙年龄为现在1/4时的膨胀率。

天文学家获迄今最精确宇宙膨胀数据

108亿年前宇宙每4400万年膨胀1%

宇宙的演化历程:从大爆炸到现在

这是迄今为止对宇宙膨胀进行的最精确的测量,将有助于科学家们进一步厘清暗能量的属性。

据英国《每日邮报》4月8日(北京时间)报道,BOSS项目的主要目的是使用类星体来探测星系际的氢气分布,从而获得年轻宇宙的结构以及暗能量的作用。参与该项目的科学家解释说,来自遥远类星体的光穿过星系间氢气时,氢气团会吸收类星体光谱上对应中性氢特征波长的位置上的光,气体团的密度越高,吸收的光也越多。随着宇宙不断膨胀,类星体发出光的波长被不断拉伸(红移)。随后,这种光遇到的每个气体团会在不同的相对波长处留下吸收印记,最终,类星体光谱上就包含了其发出的光遇到的所有气体团的印记。“就像年轮揭示了树木的年龄一样,类星体的光谱也记录着宇宙的历史。我们可通过类星体光谱,测量出光穿过每个氢气团后,宇宙膨胀了多少。结果表明,108亿年前的宇宙膨胀率为每4400万年膨胀1%,精确度为2.2%。”研究人员表示。

另据物理学家组织网4月8日(北京时间)报道,最新结果结合了两种不同的分析技术。第一种技术由劳伦斯伯克利国家实验室的物理学家安德鲁·佛特-里贝拉领导的研究团队提出,主要比较类星体和氢气的分布;第二种方法由瑞士洛桑联邦理工学院的提姆思·德鲁巴克领导的团队完成,该方法通过研究氢气本身的分布模式来测量年轻宇宙中的物质分布。

佛特-里贝拉说:“最新结果意味着,在宇宙诞生30亿年左右,我们会看到,随着宇宙的膨胀,一对相距一百万光年的星系正以68公里/秒的速度背离对方。”

研究人员说,测量宇宙各个时期的膨胀率是探索暗能量本质的关键。科学界一致认为,正是暗能量使宇宙在过去60亿年中不断加速膨胀。

佛特-里贝拉补充说:“最新结果也使我们能研究早期宇宙的结构,结合其他天文学实验,我们更加确信,宇宙是平的。”

每4000多万年才扩张1%,宇宙膨胀比通货膨胀客气多啦。不过“宇宙牌”气球实在太大,稍微吹胀,球面任意两点之间,路途就远了一大截,让星际旅行者徒唤奈何。想当年,天文学者发现宇宙红移(暗示一切发光体都在远离我们)时,大吃一惊——原来所有星系都在一个吹胀的天球上,原来宇宙有出生一刻,原来它被看不到的手操纵……现代宇宙学就此诞生。尽管刚刚得到了重要测量值,膨胀率问题还不能说搞清了。宇宙生灭悬案仍需要几十年的探索。

http://www.cnbeta.com/articles/280585.htm

据国外媒体报道,月球大气和尘埃环境资源探测器(LADEE)目前正在逐渐降低高度,并在本月底的某些时候撞击月球表面,科学家目前正在研究撞击地点以及撞击之后会产生何种影响。根据LADEE探测器的任务主管介绍:撞击时间将发生在2014年4月21日或者在这之前,美国宇航局位于艾姆斯研究中心的地面控制人员将在2014年4月15日对探测器进行控制,修正撞击的轨道,但在这一过程中我们会遇到一次月全食,持续时间在四个小时左右,科学家的目的在于确保LADEE探测器的下滑轨迹是正确的。

美月球飞船降低轨道:月底撞击月面

LADEE探测器使得我们对月球有了更多的了解(腾讯科学配图)

艾姆斯研究中心的研究人员巴特勒·海因认为LADEE探测器将验证月球的引力场,科学家目前正在对月球引力场进行研究,因此撞击点附近较高的地势或者山脊都会影响到LADEE探测器的飞掠,可能导致提前坠毁等,因此我们所有的动作都要完美,LADEE探测器目前仍然携带着部分燃料,科学家此前希望探测器可以燃烧掉所有燃料后自然坠毁。美国宇航局华盛顿总部行星科学主管吉姆·格林认为月球是个非常特别的地方,因为有了LADEE探测器,我们对月球这个近邻了解得更多了些。

LADEE探测器创造了几个空间第一,是光学激光通信的示范探测器,科学家此前通过LADEE探测器验证了空间激光通信的可行性,而且LADEE探测器也是美国宇航局艾姆斯研究中心设计和建造的,由美国空军牛头怪五号火箭发生升空,同时也是美国宇航局戈达德太空飞行中心沃洛普斯岛发射的第一个深空任务,在2013年9月6日,弗吉尼亚州数百万人在夜间观看了本次发射。

LADEE探测器发射升空后开始收集科学数据,2014年11月20日进入探月轨道,并完成了预定探测任务,且开启了扩展任务。探测器上搭载的三个科学仪器一直在努力解开月球大气和尘埃之谜,轨道近月点在20至50公里,远月点在75至150公里,较小的轨道高度意味着探测器在一天内可以多次穿过月球上的白天与黑夜交接处,这对研究月球近似真空的“大气环境”有非常大的帮助。

http://www.cnbeta.com/articles/280585.htm

 http://www.cnbeta.com/articles/280285.htm

据美国宇航局(NASA)网站报道,“卡西尼”土星探测器发现了“土卫二”冰层之下存在大型海洋的证据,科学家将进一步对其进行研究,这里很能是一个潜在的外星微生物“家园”。早在2005年,“卡西尼”土星探测器就发现在靠近“土卫二”南极的区域存在水蒸气和冰物质喷涌等现象。2010年至2012年,“卡西尼”探测器曾3次飞掠“土卫二”,在此期间发现了该星球的南极区域存在重力异常。

NASA宣布土卫二冰层下发现海洋

经过数据分析,科学家现在认为那里的冰层之下存在着海洋,面积相当于苏必利尔湖,深度接近10公里,上方冰层的厚度为30至40公里。该发现刊登在了4月4日的《科学》杂志上。该发现令科学家感到非常兴奋,因为那里很有可能存在地外微生物。

“土卫二”是1789年由天文学家威廉·赫歇尔发现的,它是土星的第六大卫星,直径超过500公里。

无独有偶,木星的卫星“木卫二”(欧罗巴)的冰层之下也拥有巨大的液态海洋。因此,这两颗星球的海洋中都拥有孕育微生物形态地外生命的条件。

http://www.cnbeta.com/articles/280285.htm