【菜科解读】

　　一项新的研究表明，火星核心深处的关键变化可能导致这颗行星在其历史早期失去磁场，大气流失。

今天，火星是一个大气层稀薄的行星，无法在地表支撑大量流动的水，但科学家们发现了古代湖泊、溪流甚至海洋的证据，表明过去的条件有所不同。

因此，科学家们渴望了解火星早期历史上是否存在水，特别是为评估这颗红色星球上存在生命的可能性提供信息。

　　特别是，研究人员想了解是什么导致了火星的保护气氛急剧变薄。

现在，一项新的研究检查了火星核心的变化，这些变化可能导致火星磁场随着时间的推移而减弱，从而使大气层容易受到侵蚀。

　　研究小组的工作表明，大约40亿年前，研究人员所在的东京大学的代表在一份声明中写道，在核心内，“被认为存在的熔融金属的行为可能会产生一个注定会消失的短暂磁场”。

　　研究人员使用预计将在那里发现的材料样本模拟了早期火星核心的条件，包括铁、硫和氢。

该样品被放置在两颗钻石之间并被压缩和加热，以试图复制在核心中发现的巨大压力和热量。

　　使用 X 射线和电子束观察，该团队跟踪了样品在材料被加压和压缩时的变化。

科学家们发现最初均质的火星物质被分离成两种液体。

　　“其中一种铁液体富含硫，另一种富含氢，这是解释火星周围磁场诞生和最终死亡的关键。

”共同作者、东京大学系教授 Kei Hirose地球和行星科学，在同一份声明中说。

　　实验还表明，密度较小的氢液体高于密度大得多的富硫液体。

这种液体运动在火星上引起了暂时的对流，类似于地球上仍然存在的对流。

科学家们相信这些电流会产生我们的磁场。

　　然而，在火星上，磁场只持续了一段时间。

研究表明，在液体分离后，电流停止了，因为没有更多的活动来驱动电流。

　　大约在同一时间，由于太阳风的侵蚀，或者来自太阳的持续不断的带电粒子流，大气中的轻质氢被吹入太空。

较少的大气反过来导致水蒸气的最终分解（因为水包括氢）。

随着大气变薄，液态水停止在地表流动。

　　研究人员希望，像美国宇航局的洞察号着陆器这样正在追踪红色星球上的地震活动的任务，可以提供有关核心成分的更多背景信息。

　　“考虑到我们的结果，对火星的进一步地震研究有望验证核心确实像我们预测的那样位于不同的层中。

”Hirose 说。

“如果是这样的话，它将帮助我们完成包括地球在内的岩石行星如何形成的故事——并解释它们的组成。

”

昆仑山死亡谷千高斯磁场与未破的引雷之谜

这里地表秀美却暗藏杀机，核心谜团集中在磁场强度最高超 1000 高斯、远超正常地磁，以及引雷机制至今未完全破解。

从古老传说到现代科考，无数故事与数据交织，我们今天就用聊天的方式，把它的前因后果说清楚。

地狱之门的由来在当地牧民口中，死亡谷是绝不能踏入的地方。

谷里水草肥美、湖泊清澈，可只要人畜进去，常常有去无回，只留下遍地尸骨。

老一辈说这里有山神发怒、有天罚降世，谁闯谁死。

这种恐惧不是凭空来的，而是一代代用生命换来的教训。

它不是神话禁地，而是一片被自然力量牢牢掌控的危险区域。

1983 年的致命事件让死亡谷彻底轰动全国的，是 1983 年那起真实事件。

一位牧民为追回跑进谷里的马，冒险深入。

几天后，马安然回来，人却死在谷中，面目狰狞、无明显外伤。

同一时期，一支科考队在谷内遭遇晴天霹雳，炊事员当场被雷击昏，设备大量失灵。

这件事把 “死亡谷” 从民间传说，推上了科学调查的台面。

所有人都想知道：这片山谷，到底藏着什么力量？超乎寻常的强磁场科考队带着精密仪器进入后，第一个惊人发现就是磁场异常。

正常地表地磁大约 0.5 高斯，而这里最高强度超过 1000 高斯，部分区域甚至更高。

指南针进去就疯狂乱转，电子设备频繁失灵，整片谷地像一块巨大的天然磁铁。

原因来自地下：远古火山活动留下了大面积强磁性玄武岩，相当于埋着无数天然磁体。

这种强度的地磁，在全球陆地都极为罕见。

专劈活物的雷暴陷阱有了超强磁场，再加上昆仑山的地形，死亡谷变成了 “引雷盆”。

潮湿气流被高山阻挡，在谷内聚成雷云；

地下强磁场像无形的手，把云层电荷往下拉。

于是这里雷暴频发，而且特别 “精准”，专门劈向移动的人畜。

谷里很少有高大树木，大多是被雷劈焦的残骸，动物尸骨随处可见。

看上去平静的草地，一到天气变化，就变成雷电靶场。

引雷机制为何未完全破解科学家已经能确定：强磁场 + 地形 + 气流共同造成了频繁雷击。

但直到今天，引雷机制仍未完全破解。

为什么雷电只集中在谷中某一段，外围却很安全？磁场、云层、地形三者的精确耦合模型，至今没有完整定论。

偶尔出现的异常电磁脉冲、岩石瞬间玻璃化现象，也无法用现有理论完全解释。

它不是简单的 “磁铁引雷”，而是一套复杂的地球物理系统，人类还没读透。

从传说到禁地的结局因为危险无法完全预测、无法完全防护，死亡谷长期被严格管控，禁止随意进入。

它从 “山神诅咒” 的传说，变成了磁场与雷电共同守护的自然禁区。

我们知道了它有千高斯级超强磁场，知道了它会疯狂引雷，却依然没能把这套机制彻底拆解。

这也让昆仑死亡谷，始终保留着最迷人也最吓人的一面：人类已经走近真相，却还没完全揭开它的面纱。

科幻或成现实：激光武器改变小行星飞行路线

该系统将利用激光束拦截并改变小行星的飞行路线。

左图为DE-STAR系统进行多种任务的示意图，包括小行星转向、成分分析、长距离航天器供能和推进等。

右图是激光束导致小行星气化的想象图。

　　左图为DE-STAR系统进行多种任务的示意图，包括小行星转向、成分分析、长距离航天器供能和推进等。

右图是激光束导致小行星气化的想象图。

　　新浪科技讯 北京时间3月4日消息，据英国《每日邮报》报道，科学家正在建造应对小行星撞击的终极武器——DE-STAR，即"靶向小行星及勘探的定向能量系统"(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and exploRation)。

该系统将利用激光束拦截并改变小行星的飞行路线。

　　激光拦截小行星的概念已经提出了好多年，而近日一篇论文指出，这是阻止"近地天体"(NEOs)威胁地球的可行方案。

加州大学圣塔芭芭拉分校的物理学家菲利普·鲁宾(Philip Lubin)和加州理工州立大学的加里·休斯(Gary Hughes)教授是这一理论的提出者。

　　另一个较小规模的系统"DE-STARLITE"也在开发之中。

研究者希望该系统能与有潜在威胁的小行星"并肩"飞行，在一段相对较长的时间里使其飞行路线发生偏移。

　　研究者称，总体而言，这些技术目前已经可以实现，主要的挑战是如何建造一个足够规模、足够有效的DE-STAR系统。

　　在近期发表于《地球和行星天体物理学》(Earth and Planetary Astrophysics)期刊的论文中，作者之一、加州大学圣塔芭芭拉分校的Qicheng Zhang解释了激光如何使小行星移动，甚至使其气化的过程，从而避免地球受到撞击。

他表示，轨道行星防御系统将有可能使小行星加热到气化的程度。

　　当小行星开始喷出物质的时候，反作用力将会使它们离开现有的轨道。

据介绍，如果DE-STAR具有大约100米宽的激光阵列，那它就能使一颗320万公里之外、直径约100米的小行星偏离方向。

此外，另一个系统DE-STARLITE如果运行15年，便可以使一颗直径约300米的小行星偏移大约1.3万公里的距离。

研究者用激光将玄武岩加热至白热状态。

这一过程会改变物体的质量，并产生类似"火箭推进器"的效果，利用小行星本身作为推进动力。

在太空中，这一过程产生的能量足以改变小行星的运行路线。

　　研究者用激光将玄武岩加热至白热状态。

这一过程会改变物体的质量，并产生类似"火箭推进器"的效果，利用小行星本身作为推进动力。

在太空中，这一过程产生的能量足以改变小行星的运行路线。

另一个较小规模的系统"DE-STARLITE"也在开发之中。

研究者希望该系统能与有潜在威胁的小行星"并肩"飞行，在一段相对较长的时间里使其飞行路线发生偏移。

　　另一个较小规模的系统"DE-STARLITE"也在开发之中。

研究者希望该系统能与有潜在威胁的小行星"并肩"飞行，在一段相对较长的时间里使其飞行路线发生偏移。

　　就在去年，研究者在实验室中模拟了该系统工作的效果——尽管是在较小的尺度上。

他们利用玄武岩(已知的小行星成分类似)作为激光轰击的目标，使其加热至白热状态。

这一过程会改变物体的质量，并产生类似"火箭推进器"的效果，利用小行星本身作为推进动力。

在太空中，这一过程产生的能量足以改变小行星的运行路线。

　　"这里发生的过程称为升华或气化，能将固体或液体转化为气体，"研究者解释道，"这些气体形成了一缕云雾，也就是物质抛射，从而产生了反向的推动力，而这正是我们要测量的。

"他们利用磁场使玄武岩旋转，然后使激光固定在转动的相反方向上，以减缓旋转速率。

　　视频结果显示，玄武岩样品的旋转慢了下来，停住之后改变了方向，又重新旋转起来。

研究者表示，这一过程表明在太空中减缓小行星旋转并使其改变方向是可能的。

　　对此菲利普·鲁宾表示，对小行星旋转速度的操控提供了另一个重要的可能性：我们或许将有能力对小行星进行探索、捕获和矿产开采。

这些也正是美国航空航天局(NASA)的"小行星重定向任务"(Asteroid Redirect Mission)所制定的目标。

　　这项任务目前还处于理论研究阶段，其目标是探访一颗较大的近地小行星，在其表面采集岩石样品并送回地球。

有可能的话，可以将这颗小行星重定向到一个稳定的、围绕月球的轨道上。

　　"所有的小行星都会旋转；

问题在于绕着什么东西旋转，以及转动的速度有多快，"鲁宾解释道，"如果要在小行星上采矿，那它的旋转速度要足够慢，这样你才能捕获它。

我们的实验生动地揭示出，(激光系统)是使小行星停止转动或重定向的有效方法。

结果显示这项技术能非常好地运行。

" 玄武岩的成分与已知的小行星类似。

研究者利用磁场使玄武岩旋转，然后使激光固定在转动的相反方向上，以减缓旋转速率。

　　玄武岩的成分与已知的小行星类似。

研究者利用磁场使玄武岩旋转，然后使激光固定在转动的相反方向上，以减缓旋转速率。

玄武岩被放在一个扭力天平上，使其在受到激光轰击时保持稳定。

玄武岩被放在一个扭力天平上，使其在受到激光轰击时保持稳定。

　　除此之外，研究人员还在探索光子的推进力，这是该团队最新项目"星系探索定向推进"(Directed Energy Propulsion for Interstellar exploratioN，DEEP-IN)的关键所在。

DEEP-IN项目依赖于光子的推进力，即激光阵列所发出的光子能用于推动航天器飞行。

　　这意味着，未来的星际旅行中，小型宇宙飞船将有可能达到相对论性飞行——速度接近光速。

研究团队还测试了一个光子回收利用装置，能通过激光的反射来回收光子。

"我们在一定距离上设置了第二个反射镜，使光子能够在飞船的反射器上像乒乓球一样来回运动，"研究者Brashears说，"我们回收这些光子是为了达到推进力叠加的效果，使飞船能够飞行得更快。

到目前为止，通过一个简单的工序，我们已经可以达到5倍的放大效果，通过改进提高倍数是可能的。

" 　　这些研究具有非常广阔的前景，但要真正将其整合到航天器的飞行系统中，还涉及到许多非常复杂的问题，研究者还有很长的路要走。