2012-02-04 08:03 来源：中广网综合
美国航空航天局2008年成功发射的星际边界探测器（IBEX）近日发现有外来物质正从星际空间闯入太阳系。（效果图）
美国航空航天局的星际边界探测器（IBEX）自2008年成功发射以来，为科学家的研究带来了不少有价值的信息。近日星际边界探测器又有了新的发现，目前有外来物质正从星际空间闯入太阳系，这一发现可能会帮助人们了解太阳系的形成方式和地点、促其形成的力量以及银河系中其它星体的历史。
十多年前，尤利西斯号探测器在太阳系的星际边界地带发现了氦元素的存在，而IBEX探测器此次又发现另外三种元素，即氢、氧和氖，这三种是新的星体和行星形成的必备元素，也是人类生存发展不可缺少的。
上述三种元素是老恒星逐渐衰老所释放的产物。“开始的时候只有氢和氦，这两种元素形成了第一批恒星，当这些星体发生瓦解并消亡时，就会将它们自身的组成元素、包括核聚变产生的新元素全部喷到星际空间中，”新罕布什尔州一所大学的教授、洛斯阿拉莫斯实验室IBEX项目研究员埃伯哈德·默比乌斯说。
IBEX新近拍到的这些照片可以让研究人员了解到更多关于银河系周边的信息。“通过对这些外来物质的分析，我们可以推断出我们广袤宇宙的演变过程，或许还可以对银河系中的其它星系和行星系有更深入的了解，”默比乌斯说。
圣安东尼奥西南研究所（Southwest Research Institute）科学家、IBEX首席研究员戴维·麦科马斯说：“太阳系与它外部存在的空间是不一样的，这表明两种可能：一种是太阳系演变成了银河系中更独立的、氧气更充足的一部分；另一种可能是大量孕育生命的氧气被困在星际尘埃颗粒或者冰块中，不能在太空中自由流动。”
科学家们希望借助新发现帮助确定银河系和太阳风层之间边界区星际媒介的形成物质。星际边界地带非常重要，因为它像一个防护罩一样，保护太阳系内空间免受星际空间中大量危险的宇宙射线的侵袭。
美国航空航天局的星际边界探测器（IBEX）
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这是哈勃空间望远镜拍摄的蟹状星云，它是一次超新星爆发后留下的尘埃和气体遗迹
新浪环球地理讯 北京时间2月3日消息，据美国国家地理网站报道，科学家们近日宣布，一颗美国宇航局的探测器有史以来第一次直接探测到了来自我们太阳系之外的粒子。这一发现不仅首次让我们有机会一窥所谓的“恒星际介质”——也就是存在于恒星之间广袤空间中的物质，同时也让我们更加了解我们所处的这片小小空间区域。
“星际边界探测器”(IBEX)是美国宇航局于2008年发射的一颗旨在描绘太阳系边界的探测卫星，其围绕地球运行的轨道非常特殊，远地点距离地球超过32万公里，几乎相当于地月距离的3/4。在这样的距离上，它将得以获取来自恒星际空间的氢，氧和氖等粒子样本。
大卫·麦克康麦斯(David McComas)是IBEX项目组负责人，在本周二召开的一次美国宇航局会议上，他表示：“我们很高兴能首次获取对太阳系外物质的直接观测数据，这些物质不属于我们所在的太阳系或我们所生活的这颗星球，而是我们太阳系的外部空间，属于银河系的其它部分。”他说：“我们认为这是非常重要的数据，所有这些被测量到的元素种类都是构成恒星，行星和我们人类本身的基本化学元素。”
240亿公里外的一杆进洞
自从2008年发射升空以来，IBEX探测器一直在试图对太阳系的边界，即所谓“日球层”进行测量。这是太阳风在银河系空间中吹出的一个巨大“气泡”，太阳风实际上就是一股带电粒子流，它们不断从太阳出发，向四面八方高速扩散开去。日球层的边界比地球到太阳的距离远100倍以上，它阻挡住来自宇宙空间的致命射线，保护者我们地球上的生命。
日球层之所以可以做到这种保护，是因为日球层和它附带的强大太阳磁场会将来自宇宙深处的带电粒子屏蔽住。这些粒子是宇宙中超新星爆发产生的，它们在恒星际空间四处扩散，速度高达每小时5万英里(约合8万公里)。
然而恒星际空间冲击太阳系的粒子中有大约一半是电中性的，这些粒子就可以基本不受阻挡地进入太阳系内部。一部分这种电中性粒子：氢原子，氧原子和氖原子于是便可以长途跋涉抵达地球附近的空间并被IBEX卫星探测到。麦克康麦斯说：“我喜欢将这种探测比作240亿公里外的一杆进洞。”
太阳系拥有更高的氧原子密度？
对于这些最新IBEX数据的分析包括将这些太阳系外来源粒子中的氧原子/氖原子比例和太阳系本地的这一比例值进行对比。分析结果显示我们太阳系内部空间较之太阳系外恒星际空间似乎拥有更高的氧原子丰度。
这一结果或许暗示我们的太阳系最初形成于一个氧原子丰度较高的宇宙区域，后来才迁移到现在的位置。或者还有另一种解释，那就是恒星际空间的大量氧原子被封存在了细小的尘埃和冰粒等星际介质当中。
IBEX同时还对恒星际空间的星风速度进行了测量，结果显示其速度比先前的纪录慢了大约每小时1.1万公里。结合先前对星际云团——即那些延伸达数光年的稀薄气体和尘埃云数据的分析对比，科学小组可以更加精确地确认我们太阳系在宇宙中的位置。
银河系中存在众多巨大的低密度星际云团。数据显示，我们的太阳系似乎位于其中一个这种云团的边缘，并且我们将在未来数千年内将离开这个云团的范围。
西斯·瑞德菲尔德(Seth Redfield)是美国康涅狄格州卫斯廉大学的天文学家，同时也是IBEX项目科学家。他说：“很高兴我们可以确认我们的太阳系和一个星际云团结构之间存在联系。这让我们第一次得以将太阳放入一个更大背景中进行观察。”
他说：“了解我们在这一星际云团中的位置是非常重要的，因为日球层结构会随着我们在星际云团的内外部位置差别而发生相应改变，而这种改变将直接影响到这一结构为我们屏蔽致命宇宙射线的效能。”
科学家根据电脑模拟得出结论：太阳系可能曾经存在五颗巨行星，但这第五颗巨行星在太阳系演变过程中被“驱逐出境”了。
木星被“喷射”并偏离了自己原有的轨道，将第五颗巨行星“撞”出了太阳系。
众所周知，太阳系有四颗巨行星——木星、土星、天王星和海王星。而据英国《每日邮报》网站11月11日报道，美国西南研究院科学家戴维·内斯沃尼认为，最初的太阳系可能不仅仅存在这四颗巨行星，应该还存在第五颗巨行星，只是这颗神秘的巨行星在宇宙演变的过程中被“驱逐”出了太阳系。
经过6000次针对太阳系的诞生与早期演变过程的模拟和数据分析，内斯沃尼认为，太阳系依靠四颗巨行星就演变成今天这种规模和轨道构造的几率仅有2.5%。而如果太阳系还存在第五颗巨行星，这一几率就会上升为25%。
那么这第五颗巨行星后来为何被“驱逐”出了太阳系呢？科学家认为，这颗巨行星的离开与木星轨道的变化有关。也就是说，由于引力等因素，木星曾在太阳系演变的早期阶段长期处于靠近太阳系中心的位置，与现今地球和火星的轨道位置相近。但是由于某些原因，木星被“喷射”出了原有的运行轨道，并且将这第五颗巨行星“撞”出了太阳系。
内斯沃尼表示：“近期，科学家们在星际空间中发现了大量自由漂浮的行星。联系这一发现，我们有理由相信，行星的‘喷射’现象是宇宙中时有发生的一类现象。这正好解释了为什么太阳系中只剩下四颗巨行星的问题。”
约45亿年前，大量宇宙尘埃和气体向太阳系中心位置塌陷，太阳由此诞生，太阳系也随之逐渐形成。而行星则是在大约1000万年后才开始出现的，且在很长时期内一直处于运行轨道不稳定的状态。
目前，太阳正值“而立之年”。据专家推测，约50亿年后，太阳上的氢燃料将燃烧殆尽，届时太阳将会膨胀并形成一颗燃烧氦气的巨大红色星球，并有可能吞噬地球。
美国航天局2011年12月20日公布的名为“开普勒-20e”(左一)和“开普勒-20f”(右一)的两颗行星与地球(右二)和金星比较的假想图。
本报讯 据《自然》杂志网站12月20日报道，美国国家航空航天局的开普勒太空望远镜首次发现了两颗与地球大小近似的行星，这也是迄今为止在太阳系外发现的最小类地行星。这一发现可谓是“开普勒计划”重要的里程碑之一。
这两颗行星被命名为开普勒-20e和开普勒-20f，前者比地球略小，半径约为地球的0.87倍；后者则比地球稍大，半径约为地球的1.03倍。此前发现的最小类地行星为开普勒-10b，其半径也达到了地球的1.42倍。两颗行星距离地球约946光年，围绕恒星开普勒-20进行运动。与太阳一样，开普勒-20也属于比较稳定、寿命较长的G类恒星。
开普勒-20e绕恒星一周约需要6.1个地球日，开普勒-20f则需要19.6个地球日。这两颗行星都与地球类似，属于岩状行星，但却因轨道周期较短而具有灼热的温度，亦不处于恒星系统中可能存在液态水的宜居带，因而被认为不适宜生命形式存在。事实上，它们的表面温度分别高达800华氏度(约427摄氏度)和1400多华氏度(约760摄氏度)，这种热度足可以熔化玻璃和蒸发所有大气。
不过，这两颗行星始终都用一面朝向自己的恒星，因此行星表面有一半处于恒久的光明之中，另一半则是永远的黑暗。但这也意味着在光明与黑暗之间还存在着过渡地带，所以研究人员认为，可能会有接受微光照射的地区，具备相对而言比较适宜生命存在的温度。
作为此项研究的领导者，美国哈佛—史密森天体物理中心的天文学家弗朗索瓦·弗雷森表示，这是一个新时代的开始。这一发现首次表明，可以探测到其他星系中存在的与地球大小近似的行星，未来科研人员还将陆续探测到更多环绕不同恒星运动、位于不同距离的相似系外类地行星。
开普勒望远镜2009年3月7日发射升空，是世界首个专门用于搜寻太阳系外类地行星的航天器。在为期至少3年半的任务期内，开普勒望远镜将通过观测行星“凌日”现象在天鹅座和天琴座的大约10万个恒星系中搜寻与地球类似的行星
美国上世纪70年代发射的“旅行者号”探测器上载有详细的地球和人类文明的信息，以期被外星人发现。
据外电9日报道，美国政府本周早些时候发表声明称，目前没有任何证据证明地外生命的存在，或证明外星生物曾与人类进行接触。但是科学家们对此持不同看法。他们认为人类探索太空的力度和技术还不够，可能就有存在于太阳系内的外星文明向我们发来信号，只是我们没有收到。
此外，科学家们还表示，美国宇航局的“先锋号”和“旅行者号”太空探测器对于外星生命来说可能过于渺小，以致于外星人“没有注意到”。
提出这一看法的是来自宾夕法尼亚大学的米斯拉和库帕拉普两位研究员，他们认为，外星人的飞船或探测器可能只有皮划艇大小，它们可能就在太阳系内遨游，只是鉴于外太空的广阔和人类现有科技的制约，我们没能发现。他们发表于《宇航学报》上的文章称，“外星文明可能就存在于太阳系，只是我们还没有察觉。这是因为我们进行的探索还不够，现有的探索是很难侦测到长度小于10米的飞行器的。而人类发往太空的飞行器的规格则更小一些。”
此外，科学家们甚至还说，人类对地球本身的探索也没能达到100%，可能就有来自外太空的“物证”隐藏于地球的某个角落。依据就是，即使是在科技高度发展的21世纪，我们仍不断在海底、雨林和洞穴中发现新的物种。
据国外媒体报道，天文学家称，最新3D计算机模拟显示太阳的起源，我们的太阳最初可能与其他恒星诞生于星团之中，多数星团延伸空间范围较大，一些彼此近距离接近的恒星受引力束缚会紧密地结合在一起，而像太阳这样孤伶伶的恒星，很可能是在初生阶段，大约45亿年前从出生地星团被弹出或者逐渐漂移。
M67是一个直径100光年的球状星团，近期进行了一些至关重要“亲子鉴定”表明这是太阳的出生之地。该星团中不仅存在着类似太阳温度、年龄和化学特征的恒星，而且M67星团的漂移相关宇宙物体接近2900光年。
计算机模拟结果显示，一系列罕见的天文事件——两至三个超大质量恒星排成一列形成一个“引力弹弓”，可将太阳弹离M67星系，使这颗恒星抵达现今的太空位置。
然而，像这样强大能量的天文事件存在一定的概率性，即使发生弹射太阳的速度足以撕碎初生的太阳系。墨西哥国家自立大学天体物理学家芭芭拉-皮查尔多是这项研究负责人，她说：“当遭受一定程度的引力破坏时，行星盘将蒸发，现存的行星获得能量能够脱离行星系统。”
事实上，银河系内存在着包括太阳在内的2000-4000亿颗恒星，它们的诞生受到银河前代死亡恒星散布漫射的气体和灰尘云的引力坍缩作用。形成恒星的灰尘气体云混合着一些物体，但是具有类似化学性质的恒星倾向于在同一时期诞生于同一灰尘气体云。
皮查尔多说：“这就像是爆米花，它们经过长时间加热，然后砰砰砰地诞生出来。”为了寻找太阳的“兄弟姐妹”，天文学家使用相近年代和类似化学成份恒星释放的光谱进行分析，像这样的恒星被比作太阳的“兄弟姐妹”。
迄今为止，仅发现两颗具有可能性的太阳兄弟恒星，它们存在于一个最佳恒星团中，其中包含着数亿颗恒星，距离地球325光年。依据计算机模拟数据，这个可能存在太阳兄弟恒星的恒星团就是M67。
在研究初期，摆在天文学家面前一些不可逾越的问题：M67星团距离太阳较远，并且可能比太阳系
一个被众多星星包围的巨大黑洞。
据外媒5日报道，科学家们近日发现了两个迄今已知最大的黑洞——它们的质量达到太阳的100亿倍。这两个黑洞是如此之大，整个太阳系在它们的面前都相形见拙。
这两个黑洞分别位于代号为NGC3842和NGC4889的星系中，他们大得如此不同寻常，以至于超出了人们以前对黑洞的理解。据介绍，新发现巨大黑洞的质量将近是此前观测到最大的黑洞质量的1.5倍。
研究人员在《自然》杂志上撰文说：“NGC3842星系中心有一个质量为太阳的97亿倍的巨大黑洞，而NGC4889星系中心的黑洞则更为巨大。”
科学家还说：“过去数十年来的观测显示，每个巨大星系的中心都存在超巨大黑洞。” 但因为它们那种连光线和辐射线都能吸收的强大引力，所以它们通常都难被观测到。
不过即使这两个黑洞大的惊人，我们也无需太过担心，因为他们距离地球2.7亿光年。
“Gliese 581g”与其环绕的红矮星“Gliese 581”
科学家从未停止探索地外文明的脚步，而不断取得的新进展也给我们展现出有关人类未来更多的可能性。据英国《每日邮报》11月25日报道，科学家刚刚发现了据称是到目前为止最接近地球环境的行星。
这颗名为“Gliese 581g”的行星位于天秤座星系，距地球123万亿英里（约合198万亿公里），以近圆轨道绕红矮星“Gliese 581”作公转运动，公转周期约为37天。来自美国加州大学圣克鲁斯分校的研究团队花了11年时间发现了这颗行星。据称，“Gliese 581g”与地球环境的相似度达到89%，因此它超过木卫六和火星，成为迄今为止发现的最像地球的星球。
数据显示，“Gliese 581g”的质量为地球的3到4倍。科学家据此推测，这颗行星很有可能由岩石构成，而且其自身引力足以支持表面大气层的形成。此外，“Gliese 581g”处于所谓“适居区”的正中，理论上具有孕育生命的绝佳环境。研究人员介绍，由于这颗行星一面长期面光，而另一面长期背光，可以说其表面的气候条件比较稳定，面光区与背光区之间的区域最适宜生命存在与发展。
加州大学圣克鲁斯分校天文学与天文物理学教授史蒂芬·沃格特表示：“我们发现的这颗行星很有可能存在生命迹象。我们花了不算太长的时间便在距地球相对较近的地方发现了这颗行星，这证明这样的星体在宇宙中还有很多。”
据悉，目前已经发现的太阳系外行星总数达到700余个，但是由于定义“类地星球”的标准过窄，大多数星球都被排除在考虑范围之外。
“Gliese 581g”与木卫六：谁才是最接近地球的行星？
科学家呼吁放宽寻找类地行星的标准，以确保不错过一个发现地外文明的机会。