帕克太阳探测器探测到来自金星大气层的无线电信号

帕克太阳探测器探测到来自金星大气层的无线电信号 

(CNN)帕克太阳探测器正在执行研究太阳的任务，但它不断发现关于我们神秘的行星邻居金星的新的、有趣的事情。 去年夏天，美国国家航空航天局的宇宙飞船飞越金星，探测到地球双胞胎的自然无线电信号。这个信号显示探测器实际上穿过了金星的高层大气，收集了近30年来对它的第一次直接测量。 科学家们惊讶地发现金星大气现在看起来非常不同，他们周一在《地球物理研究快报》杂志上发表了他们的发现。

2018年发射的太阳任务旨在研究太阳并揭开它的一些神秘面纱。探测器将在七年的时间里穿过太阳的大气层，比它之前的任何航天器都更接近我们的恒星表面。 金星是探测器成功的关键。宇宙飞船利用金星围绕行星摆动时的重力，称为重力辅助，帮助弯曲探测器的轨道，使其越来越靠近太阳。 在2020年7月11日金星飞越期间，探测器收集了金星高层大气经历一些异常变化的证据，这些变化受到太阳周期或太阳11年活动周期的影响。

当2020年7月飞越金星时，帕克太阳能探测器的WISPR仪器检测到了可能是夜天光的行星边缘的明亮边缘。 飞船还拍摄了一张惊人的图像，显示了我们的行星邻居意想不到的一面。这是帕克太阳探测器的第三次金星重力辅助。在飞越过程中，探测器到达了离行星表面517英里(833公里)的范围内。 帕克迄今为止收集的关于金星的信息有助于科学家理解为什么它与地球如此不同，尽管这些行星通常被称为双胞胎。 两颗行星都是岩石，大小相似，但发生了一些事情，导致地球和金星发展不同。与地球不同，金星没有磁场。它不适宜居住的表面温度极高，可以融化铅。

试图用航天器研究金星是很棘手的，因为如果他们试图下降到表面，他们最多只能存活几个小时。以前探索金星的任务包括美国宇航局1978年至1992年的先锋金星轨道飞行器和欧洲航天局2005年至2014年的金星快车，这两个项目都围绕着这颗行星运行。 但是理解金星为什么会变成这样可以帮助科学家确定为什么一些类地行星看起来适合居住，而另一些却不适合居住。 在第三次金星飞越期间，帕克太阳能探测器(Parker Solar Probe)的磁场仪器(FIELDS instrument)检测到了一个低频的自然无线电信号，该仪器测量太阳大气中的电场和磁场。这在FIELDS的数据中表现为“皱眉”。

马里兰州格林贝尔特的美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的首席研究作者和副研究员格林·科林森在一份声明中说:“我很高兴从金星上获得新的数据。”“现在去看金星，一切都是为了这些小小的一瞥。” 金星专家科林森曾研究过此前火星任务的数据，他认为信号似乎很熟悉。他曾在伽利略轨道飞行器上工作，该飞行器从1995年到2003年研究木星及其卫星。 科林森指出，当航天器穿过木星卫星的电离层时，伽利略数据中也会出现同样的皱眉。 

地球和金星都有一个电离层，或者说在大气层的上边缘有一层带电的气体。这种等离子体发出自然的无线电波，可以被帕克场(Parker 's FIELDS)等仪器接收到。 科林森和他的同事意识到探测器在2020年7月的飞越中扫过金星的高层大气。由场采集的无线电信号帮助研究人员计算金星电离层的密度。研究小组最后一次获得这种数据是在1992年，由先锋金星轨道飞行器收集的。 当时，太阳接近太阳最大值，或太阳周期中的活动峰值。

在近30年后的7月份飞越期间，电离层数据是在太阳活动最小值后6个月收集的。 比较这些数据揭示了科学家们长期以来一直怀疑的事情:金星的电离层随着太阳在整个太阳周期的活动而变化。 研究人员确定金星电离层在太阳活动最小期比太阳活动最大期薄得多。 博尔德科罗拉多大学大气和空间物理实验室博士后研究员、这项研究的合著者罗宾·拉姆斯塔德(Robin Ramstad)在一份声明中说:“当多个任务一个接一个地确认相同的结果时，这给了你很大的信心，相信稀薄是真实的。”

了解金星对太阳经历的变化的反应方式可以帮助科学家解开行星是如何进化的。金星电离层向太空泄漏带电气体，这表明它的大气层随着时间的推移发生了变化。 约翰·霍普金斯应用物理实验室的帕克太阳能探测器项目科学家努尔·拉欧菲(Nour E. Raouafi)在一份声明中说:“金星飞行的目标是降低航天器的速度，以便帕克太阳能探测器能够更靠近太阳。”“但我们不会错过收集科学数据和对像金星这样的神秘行星提供独特见解的机会。

美国宇航局帕克太阳探测器捕捉到的金星惊人特写阿什利·斯特里克兰-简介-图片

(美国有线电视新闻网)在研究太阳的旅途中，美国宇航局的帕克太阳探测器捕捉到了金星令人难以置信的新景象。 该任务于2018年启动，旨在研究太阳并揭示其一些奥秘。在七年的时间里，探测器将穿过太阳的大气层，比它之前的任何航天器都更接近我们的恒星表面。 金星是探测器成功的关键。宇宙飞船利用金星围绕行星摆动时的重力，称为重力辅助，帮助弯曲探测器的轨道，使其越来越靠近太阳。

在2020年7月11日金星人的一次飞越中，探测器拍摄了一张惊人的图像，显示了我们行星邻居意想不到的一面。这是帕克太阳探测器的第三次金星重力辅助。 航天器的WISPR仪器，或帕克太阳探测器的宽视场成像仪，在飞越期间积极拍摄图像，并捕捉金星的夜间或背向太阳的一侧。这张照片是在距离地球7693英里的地方拍摄的。

帕克太阳探测器的WISPR仪器在2020年7月捕捉到了金星的这张照片。 在图像的中心还有一个明显的黑色特征。它被称为阿佛洛狄忒Terra，是金星上最大的高地地区。它在图像中看起来如此黑暗的原因是因为它实际上比周围地区的温度低85华氏度。

WISPR仪器是为探测器设计的，因此它可以在可见光下收集太阳日冕或外层大气的图像。成像仪还可以捕捉正在运行的太阳风。太阳风是从太阳流出的稳定的带电粒子流。 当转头看金星时，WISPR让团队的科学家们大吃一惊。金星的表面没有看到云，而是露出来了。金星有着令人难以置信的厚大气层，过去用其他航天器上的仪器很难观察到。 “WISPR有效地捕捉到了金星表面的热辐射，”Brian Wood在一份声明中说，他是一名天体物理学家，也是WISPR在DC华盛顿的美国海军研究实验室的成员。

晓是一艘日本轨道飞行器，自2015年以来一直围绕金星飞行。它使科学家能够研究金星的天气模式，在行星厚厚的云层中寻找闪电，并寻找活火山的迹象。

伍德说，WISPR在可见光下所能做的和晓在近红外线下捕捉到的金星相似。 马里兰州约翰·霍普金斯应用物理实验室的WISPR项目科学家安格洛斯·沃利达斯(Angelos Vourlidas)与晓任务协调了一项成像活动。 两件事之一正在发生。要么WISPR实际上对红外光敏感，当它经过金星时会拾取红外光——这可能为研究太阳周围的灰尘开辟了可能性，要么成像仪正在透过金星的大气层向下观察表面。 “不管怎样，一些令人兴奋的科学机会在等待着我们，”沃利达斯在美国国家航空航天局的一次发布会上说。

帕克太阳探测器刚刚在2月20日对金星进行了第四次飞越，经过了离行星表面1482英里的地方，因此该小组计划对金星的夜晚进行另一组观察。据美国国家航空航天局称，这些数据将于4月底收到。 这次飞越使帕克太阳能探测器在4月29日和8月9日第八次和第九次近距离通过太阳。 太阳的每一次经过都使探测器打破了自己以前的记录，比以前近了100多万英里。这些通道将把探测器带到离太阳表面650万英里的地方。

“我们真的很期待这些新图像，”晓团队的天体物理学家贾维尔·佩拉尔塔说。佩拉尔塔是第一个建议帕克太阳能探测器与日本任务合作的人。 “如果WISPR能够感应到金星和夜天光表面的热辐射——极有可能是来自地球边缘的氧气——它将对金星表面的研究做出有价值的贡献。

美国宇航局触摸太阳的任务正在揭开我们星球的神秘面纱

(CNN)尽管太阳位于我们太阳系的中心，但围绕这颗恒星及其行为的谜团依然存在。2018年8月，美国宇航局发射了帕克太阳能探测器，比以前任何一颗卫星都更靠近太阳。现在，探测器最初近距离通过太阳的第一批数据揭示了这颗恒星的一些奇怪活动。 该探测器旨在帮助回答关于太阳风的基本问题，太阳风从太阳流出，将高能粒子抛向太阳系。它的仪器也可能提供关于为什么太阳的日冕，恒星的外层大气，比实际表面要热得多的见解。日冕是100万开氏度，而表面是6000开氏度左右。 理解太阳风和日冕的炽热是关键。它们都在空间天气和太阳风暴中发挥作用，了解太阳风可以更好地预测空间天气。太阳风和日冕的温度也会影响日冕的物质喷射，这可能会影响全球电网和地球上的电信，以及我们在国际空间站的宇航员。太阳风中远离太阳的带电加速粒子也是我们在地球上看到的北极光和南极光的原因。

该研究的作者之一、加州大学伯克利分校的物理学教授斯图尔特·贝尔(Stuart Bale)说:“1859年发生了一次重大的太空天气事件，炸毁了地球上的电报网络，1972年又发生了一次事件，在北越引爆了水雷。”。“与1972年相比，我们更像是一个科技社会——地球上的通信网络和电网异常复杂，因此来自太阳的大扰动可能是一件非常严重的事情。如果我们可以预测太空天气，我们可以关闭或隔离部分电网，或者关闭可能脆弱的卫星系统。” 在与太阳的第一次近距离接触中，帕克太阳探测器基本上保持悬浮在日冕的一个洞上方一周，观察太阳风粒子沿着太阳磁场的方向流向太空。周三发表在《自然》杂志上的四项研究揭示了探测器飞越太阳14912908英里的第一个科学结果。

美国宇航局的帕克太阳探测器观察到一股缓慢的太阳风从小日冕流出——这是一个长而薄的黑点，位于太阳的左侧。 科学家们惊讶地观察到磁场中的实际翻转，在几秒钟甚至几小时后翻转之前突然出现180度的翻转。 “这些转向可能与某种等离子射流有关，”贝尔说。"我自己的感觉是，这些转向或喷射是太阳风加热问题的核心." 自从第一次近距离通过后，探测器又完成了两次。

在它最接近太阳的时候，被称为近日点，探测器也遇到了尘埃。科学家们认为，这些不可能的微小粒子是小行星和彗星的残留物，它们离太阳太近，融化了，只留下了微米。尘埃最初被捕获在围绕太阳的轨道上，然后被踢出太空，最终离开我们的太阳系。流氓等离子波也是从太阳射出来，与太阳风汇合。 但探测器也首次发现了理论上难以捉摸的太阳周围的无尘区，在那里粒子被加热到变成气体的程度。探测器的仪器观察到，距离太阳大约700万英里的地方，尘埃开始变薄。 “这个无尘区是几十年前预测的，但以前从未见过，”拉斯·霍华德(Russ Howard)说，他是太阳能探测器仪器套件宽视场成像仪的首席研究员。"我们现在看到了太阳附近的尘埃发生了什么变化。"

在晴朗的夜晚，我们可以看到太阳周围有一丝灰尘，因为一团被照亮的浓云出现在地平线上，在黑暗中把太阳光散射回来。 科学家们还观察到，太阳的磁场在很远的距离上，而不仅仅是在近处，将太阳风拉向与恒星旋转相同的方向。这增加了太阳风远离太阳的速度。 “令我们非常惊讶的是，当我们靠近太阳时，我们已经探测到了大的旋转流——比标准太阳模型预测的大10到20倍，”探测器仪器套件的主要研究人员之一、密歇根大学气候和空间科学与工程教授贾斯汀·卡斯帕说。“所以我们错过了一些关于太阳和太阳风如何逃逸的基本知识。这有着巨大的影响。如果我们要能够预测日冕物质抛射是否会撞击地球，或者宇航员是否会前往月球或火星，空间天气预报就需要考虑这些气流。”

太阳是唯一一颗我们可以用宇宙飞船近距离研究的恒星。贝尔说，以前对地球上太阳的研究就像试图通过站在瀑布底部来了解瀑布的起源。 贝尔说:“现在，有了帕克太阳能探测器，我们离瀑布顶部越来越近，我们可以看到下面的结构。”“从源头上来说，我们看到的是与顶部的脉冲射流相一致的东西。你有一个小洞——一个日冕洞——太阳风以平滑的气流从那里出来。但除此之外，还有喷气式飞机。当你到达地球的下游时，一切都混在一起了。” 在七年的任务过程中，探测器的轨道将会缩小，在21次接近过程中，使它离太阳越来越近。

探测器将于2024年绕太阳表面390万英里以内的轨道运行，比水星更靠近恒星。虽然这听起来很遥远，但研究人员将这等同于探测器坐在足球场的四码线上，太阳是终点。 “从源头获取数据已经彻底改变了我们对自己的恒星和宇宙中其他恒星的理解，”美国宇航局总部太阳物理部主任尼古拉·福克斯说。"我们的小飞船在残酷的条件下艰难前行，向我们传递令人震惊和激动的启示."

帕克太阳能探测器从其太阳轨道发回图像

美国宇航局探测器越来越靠近太阳，打破01:12的记录 (美国有线电视新闻网)美国宇航局的帕克太阳能探测器一年前发射，任务是触摸太阳。据美国国家航空航天局(NASA)称，自从那天早上与任务同名的尤金·帕克(Eugene Parker)一起火热升空以来，探测器已经绕太阳运行了两个完整的轨道。 人类对恒星的第一次使命也是第一次为了纪念一个活着的人而命名的使命。现年92岁的先驱天体物理学家在20世纪50年代建立了一个新的太阳研究领域——太阳物理学。他是第一个将太阳风理论化的人，太阳风是来自太阳的带电气体流，存在于太阳系的大部分地方。 探测器正在执行一项为期七年的任务，以解开太阳之谜。 正如美国宇航局太阳物理部门主任尼基·福克斯所说，“一年下来，还有六年。” 但是第一年已经为科学家提供了大量的数据。

“我们很开心，”小狐说。“我们已经设法从前两次近日点传递中获得了至少两倍于我们最初猜测的数据。” 四套仪器收集了回答关于太阳的关键问题所需的数据。FIELDS测量探头周围的电波和磁波，WISPR拍摄图像，SWEAP计算带电粒子并测量它们的属性，ISOIS测量宽光谱范围内的粒子。 WISPR传回了11月第一次通过太阳时从太阳流出的太阳风图像。

WISPR相机捕捉到了太阳风的图像。 这些观察和数据可以提供关于恒星物理的见解，改变我们对神秘日冕的了解，增加对太阳风的理解，并有助于改进对主要空间天气事件的预测。美国宇航局表示，这些事件会影响卫星和宇航员以及地球——包括电网和航空飞行中的辐射暴露。 1岁生日快乐，#ParkerSolarProbe！🎂☀️🛰号自一年前发射以来，从太阳发回了大量开创性的科学数据。反思迄今为止的使命:https:///hu6vEnPZXe 📹2018年11月，WISPR仪器看到太阳风从飞船旁边流过。pic.twitter.com/mdWYOKI9Vi ——美国国家航空航天局太阳与太空项目(@ NaSasun)2019年8月12日 太阳风以每小时100万英里的速度呼啸而过地球，扰动会导致破坏性的太空天气，影响我们的星球。 美国国家科学院的调查估计，没有预警的太阳事件可能会给美国造成2万亿美元的损失，并使美国部分地区一年内断电。 该任务的目标包括“跟踪加热和加速太阳日冕和太阳风的能量流，确定太阳风源处等离子体和磁场的结构和动力学，探索加速和传输高能粒子的机制。”

约翰霍普金斯大学应用物理实验室的项目科学家努尔·拉欧菲说:“我们从帕克太阳探测器的仪器上看到的数据向我们展示了我们以前从未见过的太阳结构和过程的细节。”“靠近太阳飞行——这是一个非常危险的环境——是获得这些数据的唯一途径，航天器正在以优异的成绩运行。” 帕克本人已经看到了从两个轨道返回的一些数据。 “我只能说哇，”他在芝加哥大学发布的视频中说。"如果最令人惊讶的事情还没有发生，我不会感到惊讶。"

金星不适合居住——这可能都是木星的错

如果木星没有改变轨道，金星可能能够支持生命。 伦敦(CNN)根据研究人员的说法，金星曾经是一颗与地球没有太大差异的行星，如果木星没有改变其围绕太阳的轨道，它可能能够支持生命。 发表在《行星科学杂志》上的一项研究的作者发现，由于木星——我们太阳系中最大的行星——在其早期形成过程中先靠近然后远离太阳，这颗行星巨大的引力实际上扼杀了金星潜在的类似地球的环境。 金星是离太阳第二近的行星，根据美国宇航局的数据，它现在的表面温度约为880华氏度(471摄氏度)，高于铅的熔点。这比水星热，尽管水星离太阳更近。

加州大学河滨分校(UCR)的研究人员说，木星的移动可能加速了金星作为一颗不适宜居住的行星的命运。 UCR天体生物学家斯蒂芬·凯恩在周三的一份声明中说:“随着木星的迁移，金星的气候会经历剧烈的变化，先是变暖，然后变冷，越来越多的水分流失到大气中。”。 “今天金星有趣的一点是它的轨道几乎是完美的圆形，”领导这项研究的凯恩补充道。 “通过这个项目，我想探索轨道是否一直是圆形的，如果不是，这意味着什么？” 研究人员创建了一个太阳系模型，以了解每个行星的轨道是如何相互影响的。

行星的轨道是在0和1之间测量的。凯恩说，越接近零，轨道越圆，而一个轨道——根本不是圆的——甚至不能完成围绕恒星的轨道，而是发射到太空中。 研究人员发现，大约10亿年前，当木星离太阳更近时，金星的轨道是0.3，这意味着这颗行星更有可能适合居住。 然而，随着木星的迁移，它把金星推得离太阳太近，在那里它会经历戏剧性的气候变化，导致它目前的轨道在0.006左右——是所有行星中最圆的。 由于木星体积巨大，具有扰乱周围行星轨道的能力；它的质量是太阳系所有其他行星的两倍半。 金星以罗马爱情女神的名字命名，由于它们相似的大小，有时被称为地球的孪生姐妹。

去年发表的一项研究发现，在一次事件引发地球剧烈变化之前，金星可能保持了数十亿年的稳定温度和液态水。现在，它是一个几乎死亡的星球，有毒的大气层比地球厚90倍。

寻找生命的迹象 根据上个月发表的一项新研究，在地球上发现的一种标志着生命的气体也在金星大气中被检测到。磷化氢的“完全令人惊讶”的发现可能暗示了金星上发生的未知过程。 凯恩认为，这种气体有可能代表“地球上经历了环境戏剧性变化的最后一个幸存物种”。

然而，他说，这不太可能，因为在金星表面失去液态水后，这些微生物需要在金星的硫酸云中存活10亿年。 凯恩说:“可能还有许多其他过程可以产生尚未被探索的气体。”。 但是理解金星如何从潜在的宜居转变为不适宜居住是关键。 凯恩说:“我关注金星和地球之间的差异，以及金星出了什么问题，这样我们就可以深入了解地球是如何适合居住的，以及我们可以做些什么来尽我们所能地保护这个星球。”

我们疯狂的发现暗示金星上有生命萨拉·西格的意见

以东经180度为中心的金星表面的全球视图。模拟色调基于苏联Venera 13和14号宇宙飞船记录的彩色图像。 莎拉·西格是麻省理工学院的行星科学、物理学和航空航天工程教授。这里表达的观点都是她自己的。在CNN阅读更多观点。 (CNN)金星是夜空中仅次于月亮的最亮的物体，几千年来一直吸引着人类。金星大气中磷化氢气体的发现增加了这颗行星的吸引力。

我是周一在《自然天文学》上宣布这一发现的跨国研究小组的成员，我的结论是，这表明正在发生一些非常不寻常的事情来生产磷化氢——要么是一些完全未知的化学物质，要么可能是某种微生物类型的生命。不知何故，每一种解释似乎都同样疯狂。 磷化氢是由一个磷原子和三个氢原子组成的气体。磷化氢对地球上任何使用氧气的生物都是有毒的，包括人类。在第一次世界大战中，它被用作化学战剂，仅与人类工业(如杀虫剂)或无氧环境中的生命有关。磷化氢来自沼泽、沼泽和淤泥。它也存在于动物的内脏和排泄物中，例如，在企鹅群中的浓度相对较高。磷化氢也在实验室中被测量为来自复杂的细菌混合物。

这一发现令人惊讶，因为磷化氢不应该出现在金星的大气中。磷化氢需要大量的氢和合适的温度和压力才能形成——这种条件在木星和土星上发现，但在金星上完全没有。我在麻省理工学院的团队彻底搜索了所有已知的化学物质，没有找到任何在金星上容易产生磷化氢气体的方法。包括火山、闪电、进入金星大气层的陨石在内的行星过程也是“不可能的”，因为有些过程可能会产生最小量的磷化氢，但远远不足以与观察结果相匹配。

这是否意味着金星大气中有外星生命产生磷化氢气体？不一定。 据我们所知，金星对任何生命都是一个非常敌对的地方。表面酷热难耐——对构成生命所需的复杂分子来说太热了。在地表上方，大气变得越来越冷。在金星上，在金星表面48到60公里(30到37英里)的云层中有一个甜蜜点，那里的温度不太热也不太冷，但正好适合生命。 即便如此，环境恶劣。例如，大气比地球上最干燥的地方干燥50倍。云滴不是由液态水而是由浓硫酸组成的。酸性环境比地球上最酸性的环境要酸性几十亿倍。包括DNA、蛋白质和氨基酸在内的地球生命成分会在硫酸中瞬间被破坏。金星云中的任何生命都必须由不同于地球生命的积木组成，或者被保护在由耐硫酸材料如蜡、石墨、硫或其他东西组成的外壳中。 50多年来，人们一直在猜测金星云层中是否存在生命，从卡尔·萨根开始。科学家们有时不愿意公开承认他们对这样一个边缘话题的兴趣。

然而，我们的团队负责人、英国卡迪夫大学的简·格里夫斯特意决定通过磷化氢气体来寻找金星上的生命迹象。她提议用夏威夷莫纳克亚岛上的詹姆斯·克拉克·麦克斯韦射电望远镜(JCMT)来观察无线电波长的磷化氢。巧合的是，我在麻省理工学院的团队也在研究磷化氢气体，作为一个更大项目的一部分，该项目试图了解太阳系外行星(围绕太阳以外的恒星运行的行星)上的哪些气体可能表明存在生命。一次相互的接触把我们联系在一起。 当我第一次得知简的发现时，我简直不相信。尽管如此，我的麻省理工团队与简的团队合作，提出了使用更强大的阿塔卡马大毫米阵列(ALMA)的建议。当数据回来分析时，磷化氢信号甚至比以前更强。我仍然很震惊，很惊讶，但我们现在不得不接受这个发现是真实的。我们坚持不懈地支持我们的检测，继续排除磷化氢源的化学过程，并反复检查是否有其他气体可以模拟磷化氢气体的存在。

我们的太阳系有越来越多对寻找生命感兴趣的天体。美国宇航局的火星毅力探测器正在前往火星寻找古代生命的迹象。木星的卫星欧罗巴、土星的卫星土卫二和土卫六都是迷人的潜在目标。我们对磷化氢气体的发现现在让金星成为寻找地球以外生命的又一个值得认真对待的地方——也许这并不疯狂。