为什么我们仍然对火星好奇?在这个月的《赤裸裸的天文学》节目中，我们将研究火星上的物质，找出我们是如何走到今天的，从火星科学实验室开启了火星发现的新时代。此外，我们将研究土星卫星土卫六表面下存在液态湖泊的证据，找出超大质量恒星是如何形成的，以及为什么谷歌月球x奖鼓励商业登月任务。此外，我们的客人还会回答你的太空科学问题……
在这一集里
一颗恒星能有多大?
本周发表在《皇家天文学会月报》上的一篇论文对恒星的质量有了新的认识。
恒星的质量差别很大，从最小的棕矮星(其气体含量不到太阳的十分之一)到参宿四(Betelgeuse)这样的巨星(其质量是太阳的20倍)。
但是，对气体云坍缩形成恒星的过程进行建模的理论学家认为，恒星所能拥有的最低质量和最高质量是有严格限制的。
如果一颗恒星的质量小于太阳的二十分之一，它的核心就永远不会变得足够热，无法开始核聚变，而核聚变是恒星的动力过程。形成的东西类似于木星这样的气态巨行星，而不是一颗自己发光的恒星。
在质谱的另一端，如果一个气体云的质量超过太阳的150倍，它就不能在引力作用下坍缩形成恒星。在这个过程中会释放出如此多的引力能，以至于原恒星开始剧烈脉动，足以撕裂整个星云。
然而，2010年的一项研究对这些理论模型提出了质疑。波恩大学由Sambaran Banerjee领导的一个研究小组研究了一个恒星形成区域，称为狼蛛星云，位于附近一个名为大麦哲伦星云的矮星系中。在这个区域内，他们发现了四颗恒星，他们计算出它们的质量是太阳的400倍。这是理论研究认为可能形成的两倍多。
但是，上周由同一个团队在《皇家天文学会月报》上发表的一篇后续论文发现，这些恒星可能比之前认为的更容易解释。他们建立了狼蛛星云随时间演化的计算模型，模拟了其恒星在彼此引力场中随时间移动的方式。
因为这是我们本星系群中最活跃的恒星形成区域之一，桑巴兰的研究小组发现，它的一些恒星很可能会不时碰撞，随后合并形成更大质量的恒星。因此，即使不能形成质量超过150个太阳质量的恒星，大质量恒星也很有可能在生命后期融合在一起，形成更大质量的物体。
这对试图建立恒星形成模型的理论家来说是个好消息，他们不再面临解释如何形成恒星的难题，因为他们的模型认为恒星在形成之前就会自我毁灭。
仍然对火星好奇…
弗雷德·泰勒，牛津大学物理学名誉教授
我们深入研究火星探索的历史，找出为什么这个红色星球吸引了我们的想象力，并发现了导致火星科学实验室的任务……
月球X-Prize升温
本周，巴塞罗那的一个团队宣布，他们已经签署了一份发射服务合同，为一枚中国火箭运送他们的着陆器到月球。
巴塞罗那月球队正在参加月球x奖，这是一项由谷歌赞助的比赛，获胜团队将获得前所未有的3000万美元奖金。其目的是通过鼓励私人登月任务来“刺激创新，创造革命”，最终目标是实现频繁、廉价的月球之旅，既能获得科学收益，又能获得经济收益。
报名在2010年12月就结束了，现在有来自世界各地的26个团队正在为他们自己的月球任务进行设计、规划、测试和筹款。为了赢得这笔巨额奖金，他们需要成为第一个能够将机器人送上月球的团队，该机器人能够行走至少500米，并将视频、图像和数据传回地球。亚军将获得较小但并非微不足道的500万美元奖金。西班牙团队还设计了额外的25公斤有效载荷能力，他们将向大学、商业或制药公司提供这个机会，看看登月能为他们做些什么。
有趣的是，月球x奖的组织者实际上预计，为了实现他们的目标，这些团队最终可能会花费比奖金更多的钱。他们指出，在之前的比赛中，比如DARPA挑战赛，为了完成任务，团队的花费高达奖金的5倍。
最初的太空x奖——安萨里x奖，被授予一级项目，以表彰其在两周内两次将可重复使用的太空飞机“太空船一号”送入太空。该团队所面临的技术和工程挑战，以及他们的解决方案，现在正进入快速发展的太空旅游业，而这项竞赛本身也激发了当前的月球x奖。
月球x奖希望通过解决技术问题和激励和教育下一代科学家和工程师来实现同样的目标。
巴塞罗那月球团队的公告表明，竞争正在升温，并进入下一阶段，使自己成为团队的领导者。
小心，月亮——他们来了!
黎明的离去&变幻的夜空
皇家天文学会的罗伯特·梅西博士
在英国皇家天文学会的最新消息中，我们听到了目前绕灶神星运行的黎明号将于本月启程前往一颗新的小行星，以及LED路灯如何改变夜空……
为什么土卫六这么软?
卡西尼号宇宙飞船测量了土星的卫星土卫六每次绕土星运行时形状的变化，发现了土卫六表面下存在液态水的有力新证据。
Luciano Iess和他的同事在《科学》杂志上发表文章，测量了土卫六在每个轨道上的变形程度，这是由于它感受到土星引力场的潮汐——事实上，土星的引力场在面向其母行星的一面比远端更强。
他们的论文将土卫六建模为一个被这些潮汐压缩的弹性球，因为土卫六的轨道不是完美的圆形，它与土星的距离随着每一次轨道的变化而变化，压缩程度也在变化。
用它来测量土卫六的弹性，可以为了解土卫六是由什么构成的以及它的表面下有什么提供线索。至关重要的是，Iess的研究小组认为，土卫六的变形幅度如此之大——大约10米——以至于它看起来比任何已知的岩石都更有弹性。这表明地表下存在一层液体，可以在全球范围内流动。
本周，他在他所在的罗马大学接受了我的采访，他以地球作为一个比较点来解释这种影响。
他解释说:“除了(地球的)海洋潮汐外，地壳也会随着幅度约为40厘米的潮汐而变形。”他还补充说，变形之所以这么大，是因为地球有液态岩浆，能够在地表下流动。
“如果土卫六是完全固体的——完全由岩石构成——它就不会变形太多。虽然我们已经看到潮汐对应于大约10米的变形，但如果土卫六是完全固体的，那么变形最大可能是1米。”
他的结论是，土卫六的地表下也一定有液体，而且测量到的弹性与自由流动的液态水的粘度和密度非常吻合。
这些测量结果是几年来收集数据的结果。卡西尼号宇宙飞船自2004年以来一直绕土星运行，在此期间已经六次近距离飞越土卫六。虽然土卫六表面的变形很小，无法在照片中看到，但它会在土卫六的引力场中产生微小的变化，这反过来影响了卡西尼号在每次接近土卫六时轨迹的偏转。虽然这些变化很小，但航天器的位置被常规监测到如此高的精度，以至于即使是改变其路径的微小力量也能被识别和测量出来。
在太阳系其他地方发现液态水之所以引起特别的兴趣，原因之一是它几乎肯定是生命所必需的。
根据Iess的说法，“水的发现并不意味着生命，但很难想象没有液态水的生命。从天体生物学的角度来看，土卫六是一个非常有趣的物体，因为它有碳氢化合物，表面上有液体循环，有液态水:有建立生命所必需的所有成分。”
展望未来，他计划在接下来的几年里，在卡西尼号于2017年退役之前，再对土卫六进行三次飞行，以完善他的测量结果。
土星系统中还有其他卫星也值得仔细观察，尤其是土卫二。尽管这是一颗直径只有200公里的小卫星，但其南极周围的间歇泉为其表面下存在液态水提供了强有力的证据，下一代航天器可能会对其进行探测。
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