IT之家 5 月 24 日消息，我们对太阳系内的行星已有诸多认知，长期以来，我们都认为银河系其他区域的行星大致也是这般模样。岩质行星有着固定的结构：致密的金属内核、硅酸盐地幔，以及表层稀薄的大气层。这套结构用来解释地球完全成立。 但一篇提交至《天体物理学杂志》的最新研究论文表明，宇宙中绝大多数岩质行星或许并不遵循这一结构规律。人类在其他恒星周围发现的行星里，数量最多的是亚海王星：这类行星体积大于地球，却小于海王星。其近亲超级地球体型稍小，且大概率早已散失绝大部分氢元素。传统理论认为，这类行星的形成过程与地球基本一致，只是表层留存的气体体量有所区别。铁元素沉降至星体中心，硅酸盐岩层居于中层，氢气体则覆盖在最外侧。 然而新研究发现了特殊情况。在亚海王星内部的高压高温环境下，氢、硅酸盐与铁的性质和地球表层截然不同。温度超过 4000 开尔文时，氢与熔融硅酸盐会完全相融，不再互不相溶，而是融为一体，形成单一流体。这项研究成果已上传至预印本网站 arxiv，研究团队据此推演了这类行星的内部构造，得出的结论出人意料。 若行星捕获的氢质量占比不足自身总质量的百分之一，便会沿袭地球的构造模式，形成独立的金属内核。可一旦氢含量超过该比例，行星内部就会变为铁、硅酸盐与氢混合翻腾的统一流体，不存在内核与地幔之分，直至星体中心数千公里范围内，物质成分都均匀一致。 IT之家注意到，这与以往绘制的行星剖面图截然不同。行星内部结构，决定了星体冷却速度、大气留存能力以及半径的长期变化规律。研究团队表示，这种物质相融理论，能够解释过往分层结构模型难以说明的诸多系外行星特征。 其中一项特征便是半径空隙。詹姆斯・韦伯太空望远镜与开普勒太空望远镜观测发现，体型介于超级地球和亚海王星之间的行星数量异常稀少。 另一项特征是行星半径与公转周期的关联规律。若假设年轻的亚海王星会将大量氢封存于相融态内部，随着星体降温、物质相融区域不断缩小，氢会慢慢释放到外层大气中，上述两种现象便能得到合理解释。数亿年间，氢如同气泡一般从岩体中不断析出。 该理论具备可验证的实际推论，这也让这份研究不再局限于理论猜想。倘若氢持续从星体内部析出汇入大气层，年轻亚海王星的收缩速度就会低于传统模型的测算结果。 相较于对应星龄的理论体型，这类行星实际会显得更为膨胀。如今人类已观测到诞生仅数千万年的幼年恒星周边存在亚海王星，恰好可以验证这一特征。韦布望远镜与新一代凌星观测项目，将对此展开精准测算。 该理论也存在客观局限性。模型基于氢、硅酸盐、铁在实验室暂无法复刻的极端环境下的性质推演得出，不过高压实验技术正逐步跟进突破。这类行星的内部热量收支尚无定论，参数的微小偏差都会造成预测结果出现误差。同时研究采用的逆向建模方式，是依托观测星体数据反推形成机理，得出的结论偏向统计规律，而非绝对定论。 即便如此，这项核心观点清晰且极具颠覆性：银河系中数量最多的行星，内部构造或许和地球截然不同。我们熟知的行星致密金属内核，在宇宙中或许只是特例，而非普遍形态。地球反倒可能是与众不同的特殊星体。
IT之家 5 月 11 日消息，一颗来自太阳系之外的彗星，让天文学家得以难得地窥见：外星行星系统，可能在与塑造我们太阳系周遭环境截然不同的条件下形成。 这颗天体就是 3I/ATLAS，不到一年前，它在穿越太阳系时被人类发现。尽管科学家目前仍无法确定其确切起源，但由密歇根大学主导的一项新研究表明， 这颗彗星诞生于宇宙中一处极寒区域。 这项研究发表于《自然・天文学》期刊，研究发现 3I/ATLAS 内部富含高浓度的富氘水，也就是常说的“重水”。该研究还获得了美国国家航空航天局（NASA）、美国国家科学基金会以及智利国家研究与发展局的部分资助支持。 本研究第一作者、密歇根大学天文系博士生路易斯・萨拉查・曼萨诺表示：“我们的最新观测结果表明，孕育太阳系的环境条件，与银河系其他区域行星系统的演化环境存在巨大差异。” 星际彗星中发现重水 据IT之家了解，水分子由两个氢原子和一个氧原子构成，化学式为 H₂O。普通水中的氢原子仅含有一个质子；而氘是氢的一种重同位素，同时包含一个质子和一个中子。 研究人员发现，这颗彗星的水分子中，氘的占比高得惊人。地球以及太阳系内的彗星上同样存在重水，但 3I/ATLAS 体内检测到的重水含量远超以往已知水平。 萨拉查・曼萨诺指出：“其水分子中氘与普通氢的比例，高于我们此前在其他行星系统及行星彗星中观测到的任何数值。” 据研究团队测算， 这颗彗星水体中的氘含量比值，是太阳系内所有已观测彗星的约 30 倍，更是地球海洋水体氘比值的约 40 倍。 探寻外星起源的线索 科学家可以借助这类化学元素比值，反推彗星与行星形成初期的环境条件。通过对比 3I/ATLAS 与太阳系天体的化学组分，研究人员判定：这颗彗星大概率形成于温度更低、辐射强度更弱的宇宙环境中。 本研究联合负责人、密歇根大学天文学助理教授特雷莎・帕内克 - 卡雷尼奥表示：“这足以证明，造就太阳系的环境条件，并非宇宙空间普遍存在的常态。这话听起来似乎显而易见，但恰恰是需要科学实证的关键结论。” 研究人员解释，能够完成此次高精度深度研究，离不开多重有利条件，首先便是这颗彗星被发现的时间足够早，为后续持续观测预留了窗口。 科学家如何研究 3I/ATLAS 彗星被发现后，萨拉查・曼萨诺及其研究团队获得了亚利桑那州 MDM 天文台的观测时段，率先捕捉到了彗星释放气体的早期迹象（MDM 天文台由密歇根大学、达特茅斯学院、麻省理工学院联合创办，名称取自三所机构首字母）。 随后，萨拉查・曼萨诺与帕内克 - 卡雷尼奥展开合作。帕内克 - 卡雷尼奥利用位于智利的阿塔卡马大型毫米波 / 亚毫米波阵列（ALMA）的专业设备，对这颗彗星的化学组分开展了更精细的解析。 阿塔卡马大型毫米波 / 亚毫米波阵列的探测精度，足以区分普通水与氘化重水，让研究人员得以精准计算两种水体的含量比例。科学家表示，这是人类首次对星际天体成功完成此类化学组分分析。 萨拉查・曼萨诺坦言：“身处密歇根大学、能够使用顶尖天文观测设备，是这项研究得以落地的关键。我们的团队人才济济，在多个研究领域经验丰富，成员之间优势互补，才最终完成了这批观测数据的分析与解读。” 未来的星际天体探索 研究团队认为，这项研究证实：未来发现的星际天体同样可以开展化学组分分析，有望为人类揭开银河系各处行星系统的形成机制提供全新视角。 迄今为止，天文学家仅发现三颗闯入太阳系的星际天体，3I/ATLAS 便是其中之一。不过帕内克 - 卡雷尼奥认为，随着新一代天文台投入巡天观测，这类星际天体的发现将会变得愈发频繁。 她同时强调了保护暗夜星空的重要性，只有维持夜空纯净黑暗，天文学家才能持续捕捉到来自深空的微弱天体信号。 她表示：“我们必须守护好暗夜环境，保持夜空通透无光污染，才能探测到这些体量微小、光芒黯淡的星际天体。”
IT之家 5 月 6 日消息，在太阳系遥远冰冷的外围区域，有一颗体积极小的天体竟神秘地生成了大气层，科学家对其形成的方式与原因百思不得其解。 一种推测是，该大气层由冰火山活动形成，本质上就是冰封火山喷发。另一种观点认为，大气层的形成可能与天体撞击有关；但若是撞击所致，这次撞击必然发生在相对较近的时期，因为如此稀薄的大气层会不断向太空散逸，千年之内便会彻底消失。 据IT之家了解，这颗拥有大气层的天体编号为 (612533) 2002 XV93，属于海王星外天体。这类天体位于最外侧行星海王星轨道之外的柯伊伯带中。更具体地说，其属于冥族小天体，和冥王星一样，与海王星形成 2:3 轨道共振：海王星每绕太阳公转三圈，该天体就绕太阳公转两圈。 此外，(612533) 2002 XV93 的体型远小于冥王星：其直径约 500 公里，而冥王星直径达 2377 公里。 冥王星质量足够大，运行至近日点（椭圆轨道上距离太阳最近的位置）时，能够维系一层稀薄的外逸层大气。冥王星表面还留存着分子氮、甲烷、一氧化碳等冰体，这些物质可以升华成气体。冥王星公转周期长达 248 年，当它逐渐远离太阳时，这些气态物质又会重新凝结冻结在星球表面。 然而，人类从未在柯伊伯带及更远区域发现过其他拥有外逸层的天体，仅在冥王星的同等级矮行星鸟神星上检测到过甲烷释气现象。2024 年 1 月 10 日，(612533) 2002 XV93 发生掩星现象（从恒星前方掠过），参与此次观测的日本专业及业余天文学家，原本也没预料到会发现它存在大气层。 倘若 (612533) 2002 XV93 完全没有大气，从地球视角看，它掠过恒星前方时，恒星光芒会瞬间消失。但实际观测情况并非如此。 从地球上，这类恒星掩星现象仅能在地球表面极狭窄的带状区域内观测到。通过在该带状区域边缘布设观测点，天文学家便能测算出掩星天体的大小与形状。 为此，日本国立天文台石垣岛天文台的有松航领导一支由专业和业余天文学家组成的团队，于 2024 年 1 月 10 日，在日本四个不同观测点，对 (612533) 2002 XV93 遮掩一颗 15 等恒星的过程展开观测。（恒星的星等代表其亮度，例如月球星等约为 - 12 等，因此 15 等恒星十分昏暗。） 观测团队使用的设备包括：东京大学木曾天文台口径 1.05 米的专业望远镜，以及搭载互补金属氧化物半导体相机的业余级 200 毫米、250 毫米望远镜。这类相机灵敏度极高，能够捕捉到恒星光芒在被天体边缘遮挡前逐渐变暗的过程。只有天体存在大气层时，星光才会被大气衰减、折射，出现这种渐变遮光现象。 这层外逸层极为稀薄，表面气压仅为 100 至 200 纳巴，相当于地球大气压强的五百万到一千万分之一。作为对比，冥王星稀薄大气层的平均表面气压约为 10 毫巴。 目前，(612533) 2002 XV93 的大气成分尚无定论。按冥王星的规律推测，它本该拥有以氮气为主、夹杂微量甲烷和一氧化碳的大气，但詹姆斯・韦伯空间望远镜此前观测并未在其表面发现可升华成大气的这类冰体。同时，该天体表面温度仅比绝对零度高出 40 至 50 摄氏度，低温环境下，水冰和干冰也根本无法升华成气态。 既然上述可升华冰体都不存在，这层大气究竟从何而来？有松航团队提出了两种解释，但均存在难以自洽的疑点。 第一种假说：一颗彗星天体撞击了 (612533) 2002 XV93，大气气体来自撞击天体本身。但该天体引力微弱，大气会持续向太空逃逸，仅能维持千年左右。若该假说成立，就意味着人类极其幸运，恰好在这场罕见撞击发生的同期观测到了这颗天体。 究竟是惊天巧合，还是纯粹的运气？ 另一种假说：可升华的冰体埋藏在天体地表之下，经由某种冰火山活动被释放至地表。但目前科学界尚不清楚，究竟是什么能量在驱动这类地质活动。 无论成因如何，(612533) 2002 XV93 外逸层的发现，颠覆了人类以往对“哪些天体能够维系大气层”的认知。 研究团队在论文中表示：“这一发现表明，‘只有大型行星才能形成全球性浓密大气’的传统观点，必须重新修正。” 下一步研究重点是探明该天体的大气成分，而这项任务最适合由詹姆斯・韦伯空间望远镜完成。长期监测大气密度变化也能提供关键线索：若未来数年大气密度持续下降，说明大气源自天体撞击，气体正不断向太空散逸；若密度保持稳定，则意味着大气有持续的内部释气补给。 该研究成果已于 5 月 4 日发表在《自然・天文学》期刊上。 参考资料： https://www.nature.com/articles/s41550-026-02846-1
总共花了4毛钱 1 个帖子 - 1 位参与者 阅读完整话题
IT之家 4 月 22 日消息，据新华社，今日是 2026 年世界地球日，自然资源部中国地质调查局正式公布了堪称太阳系极早期形成的“活化石”的广东茂名陨石研究情况。 该陨石确认为 L6 型普通球粒陨石，内部磷酸盐矿物年龄约为 44.8 亿年。该陨石深埋地下约 3 米，总重达 423 公斤，其中最大单体重量为 251 公斤，发掘后已获国际陨石学会正式命名为“Maoming（茂名）陨石”。这一发现不仅填补了我国近年来大型目击陨石发现的空白，也为人类探索太阳系早期历史提供了极为珍贵的原始样本。 ▲ 球粒陨石中“球粒”的正交偏光图像 这颗陨石的发现过程颇具戏剧性。2025 年 5 月 28 日 21 时 33 分许，一道耀眼的白色火球自东向西划破广东茂名、湛江及海南文昌等地上空，伴随强烈的爆炸声和瞬间如同白昼的亮光，被众多目击者和路面监控记录在案。 起初多数人推测陨石可能已坠入大海，但职业陨石猎人步凡团队通过轨道计算和多角度视频分析，认定落点位于陆地。经过走访和无人机高空侦察，团队于 6 月 1 日在茂名电白区小良镇的一处果园中发现了直径约 1.2 米的撞击坑，坑洞呈喇叭状，周围泥土四散且无人工挖掘痕迹，符合陨石撞击特征。 经过十余小时挖掘，这块重达 423 公斤的 L6 型球粒陨石及碎片最终重见天日。此次采用无人机结合地面搜寻的方式，在国内目击陨石搜寻中属首次实践，为后续科研探索提供了新路径。 从陨石类型来看，茂名陨石属于 L6 型普通球粒陨石。“L”代表低铁，“6”则代表岩石热变质程度较高，意味着其母体小行星曾长期处于较高温度环境中，内部的硅酸盐矿物发生了显著重结晶，但并未彻底熔化。科研人员还发现，该陨石风化等级为 W0（IT之家注：几乎无风化），冲击变质等级为 S2（受冲击程度较低），没有发现典型的高温熔融痕迹，如同刚从太空“保鲜盒”中取出一般，极为新鲜。 科学家是如何为这块石头“定年龄”的？科研人员选取了茂名陨石中的磷酸盐矿物，利用我国自主研发的离子探针（SHRIMP V），在矿物原位上开展了铀-铅同位素测年，精确测得其中氯磷灰石的年龄约为 44.8 亿年。这个年龄并非陨石“诞生”的时间，而是代表其母体小行星在早期内部加热后，冷却到特定温度将铀和铅“锁死”在矿物中的节点，是母体小行星冷却定型的年龄。这一结果，为研究 L 型球粒陨石母体的内部热演化和晚期冷却历史提供了关键年代学证据。 中国地质科学院地质研究所行星科学研究中心副研究员车晓超解释说，茂名陨石虽经历了热变质，却没有受到特别强烈的后期撞击改造，因此能够较为完整地保留母体内部早期的演化信息。而其风化程度极低、近乎原始的状态，让科研人员可以从中窥见太阳系初期的真实面貌，堪称研究太阳星云凝聚、小行星形成与演化的“活化石”。 中国地质科学院地质研究所所长杨志明在接受采访时指出，研究陨石本质上是在探索“地球最初的模样”。作为地球演化的平行参照系，小行星封存了原始星云物质凝聚的信息，月球保存了地球上早已被板块运动与风化作用抹去的早期记录，火星则提供了一个从“温润”走向“干冷”的演化对照。通过比较对照，能更好审视当下气候变化、生态退化挑战，地球的稳定绝非理所当然，其宜居性需要人类更好的守护。