/ 别了，洞察号
最近，火星勘测轨道飞行器（MRO）瞥见了退役的洞察号火星探测器，并记录下了那上面积累的灰尘。
2022年12月，洞察号退役了。在执行任务的漫长岁月中，它耗尽了电力，停止了与地球的通信。但工程师们仍在继续监听着它发出的无线电信号，期盼着风能吹走洞察号太阳能电池板上的灰尘，让电池得以充电（灰尘会影响其发电能力）。由于过去两年中没有探测到任何变化，监听工作预计将在今年年底停止。
于是，科学家请求MRO拍摄下了洞察号最后的照片，既是作为告别，也是为了监测其着陆点随时间推移发生的变化。
MRO最近拍摄到的洞察号火星探测器。
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科学小组成员Ingrid Daubar说：“尽管我们不再收到‘洞察号’的消息，但它仍在告诉我们有关火星的信息。通过监测有多少灰尘聚集在火星地表、有多少灰尘被风和尘暴吸走，我们可以更进一步了解火星。”
尘埃可以说是整个火星的一股驱动力，它塑造了火星的大气和地貌。研究尘埃有助于科学家了解火星，也有助于工程师为未来的任务做准备（因为尘埃会侵蚀灵敏的机械部件）。
洞察号是一次成功的任务，它贡献了许多伟大的科学成果。尽管它很可能不会再醒来，但相信未来有一天，我们会在火星上再次相遇。
来源 / https://phys.org/news/2024-12-mars-orbiter-insight-lander-movement.html
/ 分形宇宙
几十年来，宇宙学家一直想知道宇宙的大尺度结构是否是分形的：分形的意思就是，物体在不同尺度下，都有着相似的形状。
答案是：不，不完全是；但在某些方面，是的——听起来很复杂。
分形的雪花。
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我们的宇宙浩瀚得难以想象，其中包含了大约2万亿个星系。这些星系并不是随意散布的，而是组合成一系列更大的结构。包含十几个星系的是星系群；然后是星系团，里面有一千个甚至更多的星系；再接着是超星系团，它们在宇宙中绵延数百万光年。
20世纪中期，数学家伯努瓦·曼德尔布罗创造了“分形”这个词，并引领了我们对这一概念的现代研究。分形的基本思想是，你可以用一个数学公式来定义所有尺度的结构。换句话说，无论你是放大还是缩小一个分形，它都保持着相同的形状。从树枝到雪花的边缘，分形在自然界无处不在。那么，宇宙是否是分形的？宇宙中同样的结构是否会反复出现？
宇宙不是分形的，宇宙的层级结构是有尽头的，在大约3亿万光年的尺度上，宇宙具有各向同性，但宇宙网的某些部分却具有类似分形的有趣特性。例如，名为“晕”的暗物质团块承载着星系及其星团，形成嵌套的结构和子结构：晕中包含子晕，子晕中又包含子晕的子晕。因此，虽然整个宇宙并不是分形的，但我们仍然可以在几乎所有地方找到分形。
来源 / https://phys.org/news/2024-12-universe-fractal.html
/ 星生“九子”大不同
许多科学家长期以来一直认为：生长中的行星应该与孕育它们的气体和尘埃盘有相似之处——就像有些孩子长得像父母一样。
但在一项新的研究中，天体物理学家发现，这种相似性可能不如以前想象的那般：通过研究一颗仍在形成中的系外行星及其周围的星盘，研究人员发现行星大气中的气体成分与盘中的气体成分并不匹配。这说明科学家目前的行星形成模型过于简化，无法准确描述实际情况。
PDS 70与行星PDS 70b出生时的盘（右侧亮点）。
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所有的行星都诞生于一个“盘”中——一个围绕着新恒星旋转的气体和尘埃盘。经过数百万年，重力将气体和尘埃聚集在一起，慢慢形成团块，最终形成行星。人们不太可能直接观测原行星盘，因为大多数可观测的系外行星都太老了，其诞生时的盘早已寻觅无踪。
然而，PDS 70是个例外，它的盘中有两颗刚刚诞生的类似于木星的气态巨行星PDS 70b和PDS 70c。这两颗行星位于半人马座内，距离地球仅366光年。它俩很年轻，最多只有500万年那么大。科学家们通过研究PDS 70b的光谱，计算出了其大气中碳和氧的推测比例，并将这一比例与盘中气体的测量值进行了比较。
研究发现，行星中的碳与氧的比例要比圆盘中的比例低得多。研究人员可能有两种不同的原因造成了这种情况：一种解释是，这颗行星可能是在其圆盘富含碳元素之前形成的。另一种解释是，除了气体之外，这颗行星可能主要是通过吸收大量固体物质而形成的。但不管是哪种解释，这项研究都说明我们当前广泛接受的行星形成图过于简单化了。进一寸有一寸的欢喜——科学不就是这样吗？相关研究已发表在预印本平台arXiv上。
来源 / https://phys.org/news/2024-12-young-exoplanet-atmosphere-unexpectedly-differs.html
/ 对着星星许愿，
星星能“听见”吗？
电影《木偶奇遇记》中的吉明尼蟋蟀告诉我们，当你对着星星许愿时，梦想就会成真。但也有人说，根据天文学，当你对着星星许愿时，你已经晚了一百万年——星星早已死去，就像你的梦想一样。
那么吉明尼蟋蟀说错了吗？天文学家Laura Nicole Driessen说，我们在夜空中看到的星星比想象的要近得多，寿命也长得多。所以我们很难向一颗已经死亡的星星许愿。
图片来自CC0 Public Domain。
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我们肉眼能看到的所有恒星都在银河系里。银河系大约有10万光年宽，而我们的太阳系距离银河系中心大约有2.6万光年。因此，即使我们能看到银河系最边缘的恒星，它们距离我们只有大约7.4万光年，远达不到一百万光年。
而实际上，我们能看到的星星甚至没有那么远。在一个漆黑无月的夜晚，我们用眼睛能看到的最暗的恒星亮度约为6.5等。这意味着我们只能看到距离地球约1万光年的恒星，也就是光线要经过1万年才能到达你的眼睛。
假设愿望是以光速传播的，那么它还需要一万年才能到达恒星。因此，即使是最遥远的可见恒星，当你的愿望被它听见的时候，它的寿命也才过去了2万年。所以问题是：恒星的寿命会超过2万年吗？
恒星质量越大，寿命越短。但即使是“短寿”的巨星，其寿命至少也有几十万年。所以，当你对着一颗恒星许愿时，那颗恒星离我们不到1万光年，可能至少还能活几十万年，甚至几百万年、几十亿年——就像你的梦想一样。
来源 / https://phys.org/news/2024-12-star-dead-astronomer-crunches.html
/ 中国西部优秀天文观测台址
的又一潜力股
近日，中国科学院新疆天文台光学天文与技术应用研究室博士研究生谷文博，在导师艾力·伊沙木丁研究员的指导下，深入研究了慕士塔格观测站大气表层光学湍流的时空分布特征及其与大气物理条件的相关性，揭示了该站点在光学观测领域的独特优势。相关研究成果已发表于英国《皇家天文学会月报》上。
本研究基于慕士塔格观测站 30 米塔上的 5 层超声风速仪和 6 层高精度温湿度传感器，结合长期、多高度的现场观测数据，在 Kolmogorov (1941) 局地均匀各向同性湍流理论框架下，系统分析了光学湍流参数（包括光学湍流强度和视宁度）的变化规律，并探讨了其与地表温度逆温、雷诺数、风速等参数的内在联系。
图为慕士塔格观测站大气表层视宁度日变化及其与逆温、雷诺数、风速等参数的相关性。
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研究结果显示，慕士塔格观测站的大气光学湍流特性在日夜之间表现出显著差异，且湍流对光学观测的干扰随高度增加而逐渐减弱。夜间大气表面层光学湍流较弱且稳定性高，6-30 米中位视宁度为 0.24 arcsec，为高质量的天文观测提供了理想条件。同时，地表温度逆温现象与视宁度的改善密切相关。在逆温和较低的风速条件下，大气光学湍流活动更加平稳，更利于光学天文观测。
本研究不仅为大型望远镜的建设提供了科学依据，还对优化自适应光学系统的工作性能、评估高原光学台址的优劣性具有重要指导意义。慕士塔格站点凭借其优越的光学条件和地理位置，展现出成为中国西部优秀天文观测台址的巨大潜力。
来源 / http://www.xao.ac.cn/xwzx/kydt/202412/t20241226_7510844.html
