Category: science

中国科学院紫金山天文台牵头的“悟空”暗物质粒子探测卫星国际合作组，近日在宇宙线研究领域取得重要突破。研究团队首次直接观测到质子、氦、碳、氧、铁五种宇宙线能谱中的统一“鼓包”结构，并确认其位置与粒子电荷成正比。这一发现不仅意味着附近可能存在宇宙线加速源，也为上世纪60年代提出的经典“电荷依赖加速模型”提供了首个直接观测证据。 该成果得到国家自然科学基金多个项目支持，对于理解宇宙线的起源、传播和加速机制具有重要意义。 宇宙线研究迎来关键突破 高能粒子长期困扰科学界 在浩瀚宇宙中，存在大量以接近光速运动的高能粒子流，包括原子核、电子、正电子、高能伽马射线以及中微子等，它们统称为宇宙线。科学界普遍认为，这些粒子可能来自超新星爆发遗迹、高速旋转的中子星、吸积黑洞等极端天体环境。 由于携带着极端宇宙环境中的信息，宇宙线被视为研究高能天体物理的重要“信使”。然而，一个多世纪以来，宇宙线究竟从何而来、如何被加速、如何在星际空间传播等核心问题始终没有完全解决。 科学家认为，精确测量不同宇宙线成分的能谱，是破解这些问题的重要途径。但受限于探测技术和观测条件，长期以来高精度实验数据一直较为缺乏。 “悟空”卫星具备独特探测优势 我国首颗空间天文卫星持续稳定运行 “悟空”暗物质粒子探测卫星（DAMPE）是我国首颗空间天文卫星，于2015年底发射升空，至今已在轨稳定运行超过10年。 该卫星主要通过高精度探测宇宙中的高能粒子与辐射，研究宇宙线的起源和传播过程，并间接开展暗物质粒子探测。 与国际同类空间高能粒子探测器相比，“悟空”具备覆盖能区更宽、能量测量更精准、粒子鉴别能力更强等优势，尤其在太电子伏特（TeV）以上高能区间表现突出。1 TeV相当于1万亿电子伏特，这一能量尺度通常被视为研究极端宇宙现象的重要窗口。 基于“悟空”前9年的观测数据，研究团队对质子、氦、碳、氧和铁五类最丰富宇宙线成分进行了超宽能区精确测量。 首次发现统一“鼓包”结构 能谱特征与粒子电荷直接相关…

随着人类深空探测持续推进，月球样品研究正成为国际科学界探索太阳系早期演化的重要窗口。中国嫦娥五号和嫦娥六号任务分别从月球正面与背面带回月壤样本后，相关科研成果不断取得突破，也进一步推动了中国与全球科研机构在月球科学领域的合作交流。 中国科研团队首次系统识别月壤含氮有机物 中国科学院地质与地球物理研究所联合多家科研机构，首次对月壤中的多种含氮有机化合物进行了系统识别，为研究太阳系早期物质迁移及生命起源问题提供了新的科学依据。 据央视新闻报道，此次研究发现，月球不仅保存了小行星和彗星向太阳系内侧输送有机物的历史记录，还完整保留了这些有机物在无大气天体表面经历撞击、辐照等改造过程的证据。 月球或成研究太阳系早期物质迁移“天然档案馆” 科研人员指出，由于月球几乎没有大气层和活跃的地质运动，其表面能够较长期保存来自外太空的物质沉积痕迹，因此被视为研究太阳系早期演化历史的“天然档案馆”。 本次在月壤中发现的含氮有机物，被认为与生命形成相关的基础化学过程密切相关。相关成果表明，彗星和小行星在太阳系演化早期可能曾持续向包括地球在内的内太阳系天体输送有机分子，为地球早期生命孕育提供了重要原料。 撞击与辐照或改变有机物化学结构 研究进一步显示，这些外源有机物在抵达月球表面后，并非保持原始状态，而是在长期宇宙射线辐照、微陨石撞击及太阳风作用下发生化学改造。 科研团队认为，这一发现有助于深入理解无大气天体表面化学演化机制，并为未来分析火星、小行星等天体样本提供参考。 嫦娥工程持续推动中国深空探测能力提升 近年来，中国探月工程不断取得重要进展。嫦娥五号于2020年完成中国首次月球采样返回任务，嫦娥六号则进一步实现人类首次月球背面采样返回，标志着中国在深空探测和行星科学研究领域迈入国际前列。 专家表示，随着更多月球样本研究成果公布，月壤或将在揭示太阳系形成、行星演化以及生命起源等重大科学问题上发挥更加关键的作用。 结语 此次月壤含氮有机物的系统发现，进一步证明月球不仅是地月系统演化的重要研究对象，也是探索太阳系早期历史和生命起源问题的重要科学载体。随着中国探月工程持续推进，月球样本研究有望为人类认识宇宙提供更多关键答案。 Jun…