宇宙與科學4月9日科學新聞匯總

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【除了綠色植物，海洋生物也是地球之肺】

一項研究發現，海洋中的生物所捕獲的二氧化碳比以前想像的還要多。海洋表面的浮遊植物會吸收二氧化碳，這些二氧化碳會被浮遊生物吃掉，其他生物除了過濾海洋中數千萬種病毒之外，還會更多的吞噬轉化二氧化碳。所以結論是假設海洋中的不過濾二氧化碳，大氣中的二氧化碳的含量將更高。

科學家們表示，海洋中的生物在全球碳循環中起著關鍵作用，海洋生物正在吸收的二氧化碳量是以前認為的兩倍。海洋生物，不止浮遊生物會通過從大氣中吸收和儲存二氧化碳，將其轉化為生物物質或者生物能量，這一過程促進了海洋生物在吸收和儲存二氧化碳方面的作用。

【這是光的最後反抗，吸積盤中的光可逃逸黑洞引力？】

我們都知道黑洞引力如此之大，就連光都無法逃脫，但是一項新的研究表明，光可以反抗一下，但是結果是註定的。那麼天文學家為什麼這麼說呢？這是根據科學家們對黑洞吞噬類太陽恆星的舊觀測結果進行的一項新分析得出的結論。研究人員將重點放在了黑洞吸積盤的測量上，在那裡，光線會從黑洞附近逃逸出來。這項新研究的主要作者、加州理工學院的天文學家Riley Connors在一份聲明中說：「我們觀察到，光線從離黑洞很近的地方發出，它試圖逃逸，但卻像回力棒一樣被黑洞拉了回來。這是上世紀70年代的預測，但直到現在才被證明。」

該團隊是通過NASA的Rossi X射線探測器收集到的觀測結果得到的數據，這是一個專門觀測到黑洞和中子星探測器，該探測器於1995年發射升空，並於2012年取得了最新數據。具體來說，科學家使用了一系列黑洞爆發的觀測結果，他們觀測了一個名為XTE J1550-564的雙星系統，這個雙星系統是由一個10倍太陽質量的黑洞和一個k3光譜型恆星組成。數據表明，觀察到的某些X射線光當時並沒有直接倍黑洞吞沒，它們在黑洞周圍的時候還逃逸了一次，結果還是被拉向黑洞的吸積盤結構。

這些發現可以幫助科學家更好地理解黑洞在做什麼，這是天文學中一個特別的問題。Connors說：「由於黑洞可能會非常快地旋轉，因此它們不僅會彎曲光線，還會扭曲光線，最近的這些觀察也可以試圖弄清楚黑洞旋轉速度有多快，我們可以計算黑洞旋轉速度。」

開始時慢，結束時快，這似乎是生物繁衍的定義。我們現在看到的是人類腸道一種名為大腸埃希氏菌，這種腸道細菌每20分鐘就可以增加一倍數量。在理想的條件下，一個細菌在一小時內可以變成8個。如果以這種最大的增長速度持續一天半，也就是僅僅36小時後，30.48釐米深的細菌層將覆蓋整個地球表面，包括陸地和海洋。在接下來的一個小時之內，地球表面細菌層的厚度將翻倍，達到2英尺深也就是60.96釐米。在僅僅39個小時裡，整個地球就被8英尺深，也就是243.84釐米深的細菌層覆蓋。這種不可阻擋的繁衍增長也被稱為指數增長或幾何增長，這其實是一種進化生態學的內容，科學家是想以大腸菌比喻人類在地球表面的繁衍。

一位高級服務官員周四表示，波音與美國空軍在上周就KC-46修復達成了一致協議，也就是說KC-46可以繼續加油了，而無需人為手動控制這一程序。波音公司同意通過使用新的硬體和軟體創建全面翻修RVS 2.0來修復KC-46的遠程視覺系統。空軍採購高Will Roper告訴外媒，這些變化將包括增加將以彩色圖像顯示的8K高清攝像機以及現代處理器和LiDAR光檢測和測距傳感器，這些傳感器將有助於改善深度感知。Roper說：「到那個時候，駕駛員要做的就是獲取可向飛機內部世界傳達飛機與飛機外部動臂之間幾何形狀的真實情況數據。一旦有了這些，駕駛員只需要將其轉換為允許加油機自行加油的算法即可。」

一些島嶼國家正在應對冠狀病毒大流行帶來的後果，但這並不意味著極端天氣就不會出現了，這些國家還需要應對新出現的名為哈羅德的颱風，風暴首先在索羅門群島造成了嚴重破壞。然後在星期一，它以每小時高達133英裡的速度席捲了萬那杜這個島國。風暴越過萬那杜後短暫地達到了5級狀態，然後在接近斐濟時又進入了仍然危險的4類風暴。颶風於周三下午抵達斐濟南部時，聯合颱風預警中心將其最大持續風速設為140 mph。

斐濟的主要島嶼維提島避免了本次颶風的直接襲擊。但是哈羅德的外圍地區被風吹雨打，包括首都Suva，該市正在應對嚴重的洪水以及房屋和通訊線路的破壞。島上的其他城市，例如Nadi都失去了電力和通訊。不過迄今為止，尚未確認死亡，也可能是統計結果不全。Twitter上未經證實的照片還顯示倒塌的建築物和倒下的樹木……

保密通信系統是美國太空部隊在衝突中阻礙對手通信的工具，這些是美國可公開的衛星戰系統。其實這是一個可部署編程的系統。L3Harris空間控制部門總經理Praveen Kurian說：「這是一種可以運行各種定製任務的平臺。它不會永久損壞敵方目標但是我們可以幹擾你，然後使衛星失效，等我們的系統關閉，敵方的系統才能工作。」據消息，美國最新的武裝部隊在3月獲得了該系統的更新版本-Block 10.2，這是更精簡，能力更強的新一代衛星戰工具。當CCS Block 10.2於3月9日獲得初始作戰能力時，太空部隊稱讚該系統為其首個進攻性武器系統，該系統的第一代產品已於2004年交付給軍隊。

【宇宙學基本理論之一有缺陷，宇宙學家重新研究發現宇宙膨脹速度方向各不相同】

宇宙學的基本思想之一是，如果你以足夠遠的距離觀察宇宙天體，則所有方向的事物看起來都是相同的。一項使用NASA錢德拉X射線天文臺和ESA的XMM-Newton數據的新研究正在驗證這一基本概念。天文學家利用天文臺的X射線數據，研究了數百個星系團，宇宙在重力作用下保持在一起的最大結構以及它們在天空中的表觀特性如何不同。德國波恩大學的宇宙學家Konstantinos Migkas表示：「宇宙學理論的支柱之一就是研究整個宇宙是各向同性的，也就是說在各個方向上都是相同的。但是新的研究工作表明，該理論可能存在一點問題。」

天體物理學中心的宇宙學家Gerrit Schellenberger說：「根據我們對星團的觀察，我們可能發現了宇宙擴展速度的不同，這取決於我們的觀察方式。這將與我們今天在宇宙學中使用的最基本的假設之一相矛盾。」

科學家此前曾對宇宙在各個方向上是否相同進行過許多測試。這包括使用光學觀測爆炸恆星和紅外研究銀河系等等，這些測試中的一些已經提供了可能的證據，證明宇宙不是各向同性的，而另一些則不是。

最新的這次測試使用了功能強大，新穎且獨立的技術。它利用了遍布星系團的熱氣體的溫度與其X射線量之間的關係，也被稱為星團的X射線光度。團簇中氣體的溫度越高，X射線的發光度就越高。一旦測量了團簇氣體的溫度，就可以估計X射線的光度。

一旦他們使用這種技術估算出了星團團簇的X射線光度，科學家便使用了另一種方法來計算光度，該方法將取決於宇宙的膨脹速度。結果出來了，研究人員提供了整個天空中宇宙的膨脹速度，結果揭示了宇宙似乎在某些方向上比其他方向更快地遠離我們，也就是說不同的方向，宇宙的速度是不同的

該團隊還將這項工作與其他小組的研究進行了比較，這些研究使用不同的技術發現了缺乏各向同性的跡象，他們在最低擴張率的方向上找到了很好的共識。這項新研究的作者針對涉及宇宙學的結果提出了兩種可能的解釋。這些解釋之一是，大群星系團可能一起移動，但這並不是因為宇宙膨脹。例如，其他附近星團有可能被其他星系星團的引力沿同一方向拉動。如果運動足夠快，可能會導致估計星團的光度時出錯。

這些類型的相關運動將在不同方向上出現不同的膨脹率。天文學家對相對較近的星系也有類似的影響，距離通常小於8.5億光年，已知相互引力可以控制物體的運動。但是，科學家們希望，宇宙的膨脹將主導星團在更大距離內的運動，而這項新研究所探測的星系距離可達50億光年。

第二種可能的解釋是，宇宙實際上在各個方向上都不相同。一個引人入勝的原因可能是暗能量本身的密度或者某種豐度並不統一，而暗能量正在推動宇宙膨脹的加速。換句話說，X射線探測可能表明宇宙中某些地方的暗能量比其他地方的強，從而導致不同的膨脹率。

【SpaceX準備再次進行StarLink任務】

SpaceX正準備在4月16日發射Starlink網際網路衛星，這意味著在全球冠狀病毒大流行條件下，卡納維拉爾角的發射活動可能還是會繼續以緩慢的速度進行。該任務定於4月16日美東時間下午5:31發射，地點將從佛羅裡達州NASA甘迺迪航天中心的39A發射臺發射。自2010年以來，該任務將標誌著Falcon 9火箭的第84次飛行，也是SpaceX今年迄今為止的第七次發射。由美國太空部隊運營的卡納維拉爾角的發射活動仍在進行，在冠狀病毒大流行期間，該地區仍然開放。但是也有些任務正面臨著延誤，包括計劃於3月30日和4月29日至少進行兩次發射的衛星任務，看起來StarLink對於SpaceX來說確實是意義非凡。

【美航局新商業載荷提供商確定】

美國宇航局已經選擇了加利福尼亞州莫哈韋的Masten太空系統公司，以20種方式（其中包括9種科學技術儀器）在2022年向月球南極發射和運行8種有效載荷，以幫助人類在重返月球前進行全面考察。這些有效載荷包括評估月球表面成分，測試精密著陸技術以及評估月球輻射的工具，是美航局Artemis計劃的一部分，也是美航局的商業月球有效載荷服務計劃的一部分。

隨著美國和世界面臨COVID-19大流行的挑戰，NASA正在利用虛擬存在和通訊工具安全地在這些重要的月球探索活動上取得進展，並按計劃在大流行之前對這種月球表面進行交付任務。

「根據我們的Artemis計劃，我們將與全美一起登上月球。」美國宇航局局長吉姆·布萊登斯汀說。「商業行業對於實現我們對月球探索的願景至關重要。在執行載人飛行任務之前，我們向月球表面發送的科學技術將幫助我們比以往更好地了解月球環境。這些商業交付是尖端科學工作的最前沿。我很高興，也很歡迎創新公司加入我們的團隊，他們會準備儘快將我們的有效載荷送入月球。」