/ 太阳系的终章
无“星”生还
太阳系的命运早已写在星辰之中——确切地说，是写在一颗星辰上：太阳。最新一项新研究表明，太阳系中一些外行星的终结可能比此前预想的来得早得多。届时，我们所居住的地球可能早已不复存在，木星、土星、天王星和海王星或许也难逃厄运。
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传统模型假设，外太阳系将在数亿年后才能幸存，直到一颗经过的恒星对其造成扰动。然而，新研究指出，垂死的太阳可能会引发一场相对迅速且混乱的剧变。
研究结果表明，在太阳变成白矮星后的30亿年内，高达96%的行星系统会变得不稳定，其中约40%的行星系统甚至在太阳失去质量之前就已经解体。在一些模拟结果中，行星被驱逐出太阳系；而在另一些模拟中，天王星和海王星则互换了轨道。
太阳系的命运与太阳息息相关，这并不令人意外。但如果上述预测是正确的，那么它的终结将会更加剧烈、也来得更快。相关研究已发表在Nature Astronomy上。
来源 / https://phys.org/news/2026-10-dying-sun-solar-sooner-thought.html
/ 不按时睡觉，就会……
在地球上，我们大多数人很少需要去思考那些让我们的生物钟保持同步的信号——太阳升起，白昼更替，夜幕降临，然后清晨又再次来临。我们的身体与这种大约24小时的周期共同演化，光线就是人体用来同步昼夜节律最强的信号之一。但当太阳不再提供可靠的时间表时，会发生什么呢？
一艘航天器大约每90分钟绕地球运行一圈，因此航天员每24小时会经历大约16次日出和日落。在航天器上，你不可能每次太阳消失时就入睡，但你的身体仍然需要知道何时该睡觉、醒来、进食、锻炼和工作。可以说，太空飞行不仅仅是一个工程挑战，也是一项非凡的人体生物学实验——它能揭示当原本调节睡眠的环境信号消失时，人体会发生怎样的变化。
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学界认为，睡眠由两个相互作用的生物系统控制：一是昼夜节律钟，它帮助大脑判断何时应进入睡眠或清醒状态；二是睡眠压力，它随着我们清醒时间的延长而逐渐积累，并在睡眠中消散。通常情况下，这两个系统会协同工作。但时差、轮班制和太空飞行可能会破坏这种协调。
航天员在保持清醒数小时后可能已经精疲力竭，却仍难以入睡，因为其昼夜节律系统正发出“白天”的信号。感到疲倦与生物上准备就绪入睡并不总是同一回事，这一区别正是太空飞行能教给我们的关于睡眠最重要的课程之一。
研究表明，通过精心安排航天员的运动、饮食、定制照明以及工作时间表，可以部分抵消睡眠不足和昼夜节律紊乱带来的负面影响。不过，通常来说，航天员实际只能获得6到6.5小时的睡眠。
夜复一夜地持续如此，就会导致长期的睡眠限制。研究发现，每天睡眠时间少于六小时与警觉注意力的显著下降有关——即察觉重要信息并可靠地做出反应的能力。在错过一个信号就可能造成严重后果的环境中，睡眠不仅仅关乎舒适，更是任务安全的一部分。
除了航天器，还有一个挑战则更为根本：当人类完全不再按照地球日生活时，会发生什么？火星上的一天大约持续24小时40分钟。这多出的40分钟听起来或许微不足道，但对于人类的昼夜节律系统而言，却是一个长期存在的难题。
2026年9月下旬，美国航天局（NASA）计划将4名航天员从基于地球的24小时作息时间表过渡到更长的火星日作息。四十分钟看似微不足道，但反复推迟睡眠和觉醒时间，意味着需要不断让昼夜节律系统进行调整。未来的火星探索者可能会经历最直接的时差现象——不仅跨越时区，更是在行星日之间来回穿梭。
来源 / https://phys.org/news/2026-10-space-circadian-rhythms.html
/ 火星的“小土豆”哪来的
40多亿年前，一颗小行星与地球相撞，从而形成了月球——这次撞击将熔融的岩石抛入太空，最终凝聚成这颗我们每晚都能从地球各地看到的美丽卫星。
那么，我们的邻居火星呢？这颗红色星球有两颗小而形状不规则的卫星（像土豆），分别名为火卫一（Phobos）和火卫二（Deimos）。关于这些天然卫星是如何形成的，目前存在多种理论。不过，由日本主导的太空任务——“火星卫星探测”（MMX）——将开启寻找答案的征程。10月19日，MMX任务将发射升空，计划着陆于火卫一，采集其土壤样本后返回地球。
在火星的两颗卫星中，火卫一体积较大，平均直径为22.2公里。火卫二的平均直径则为12.5公里。
火卫一。
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关于这些卫星的形成，目前主要有两种主要理论。巨型撞击假说认为，在火星早期的历史中，有一个体积约为火星三分之一的天体撞击了火星，将物质抛射到太空中，形成了一颗“巨型卫星”，同时还产生了一大批较小的卫星。随着时间推移，这些卫星逐一解体并坠落至火星表面，而火卫一和火卫二可能是唯二幸存的卫星。
另一种理论名为小行星被捕获理论：火卫一和火卫二原本是小行星，在游荡至火星附近时因距离过近而被火星引力捕获。根据这一理论，两颗卫星可能起源于火星与木星之间的小行星带内部或其外侧，它们甚至可能曾是“双星系统”——即两颗相互绕行的小行星。
然而，这一假说的前提是火星拥有极其浓密的大气层，这样小行星才能被捕获。然而，如今的火星大气层很稀薄，主要由二氧化碳组成。此外，被行星捕获的小行星通常具有高偏心率的轨道。相比之下，火卫一和火卫二绕火星运行的轨道却几乎是圆形的。
此外，还有一些其他理论，不过这些理论在科学界的支持度较低。比如，有一种理论认为，这些卫星起源于一颗“原卫星”被破坏后产生的碎片。另一种理论则提出，火星会经历数十亿年的周期，在此期间，围绕火星运行的岩石物质环会随着时间推移逐渐聚合形成卫星。一旦卫星形成，它们最终会被引力（潮汐）作用撕裂，从而重新形成新的环状结构。按照这种设想，我们恰好生活在一个碎片以卫星形式存在、而非呈环状结构的时代。
无论哪种理论正确，“MMX”任务旨在从火卫一采集至少10克的样本。如果样本中含有大量来自火星本身的物质，以及撞击火星的小行星的物质，那么“巨型撞击理论”得一票；如果火卫一的成分与已知的小行星相似，那么“小行星被捕获理论”得一票。MMX号探测器往返火星耗时为五年，预计于2027年底抵达火星，并于2031年返回地球。让我们等待它的返航，同时等待谜题的答案。
来源 / https://phys.org/news/2026-10-mars-moons-japan-mmx-space.html
/ 地球与火星是
“异卵双胞胎”？
大约45亿年前，地球和火星诞生于一个旋转的气体和尘埃云中，这个云团最终形成了我们的太阳系。然而，行星究竟是如何形成的，至今仍是行星科学领域最具争议的问题之一。
如今，一项新研究用一种新颖的方法，通过分析行星的化学成分，重建了行星形成的最初阶段。最令人惊讶的结果是，地球和火星似乎是以不同的方式形成的。此前人们原本可能会认为，在同一个太阳系中并排形成的两颗行星，其形成历史应该更为相似。
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如今，研究人员普遍认为，行星主要通过以下两种方式或两者结合的方式形成：行星要么形成于名为“星子”的巨型太空岩石之间的碰撞，要么是这些大型岩石通过“卵石吸积”聚集较小的颗粒而成。行星科学家尚未确定是其中一种过程，还是两种过程的结合最能解释地球和火星等岩质行星的形成机制。
新研究的研究人员认为，新发现支持所谓的混合模型，并且对45亿年前地球和火星是如何形成的给出了更明确的解释。研究显示，似乎地球质量中至少75%源自两颗通过吸积小石子而长大的年轻行星（即原行星），星子则贡献了不高于25%的质量。相比之下，火星质量中大约四分之三似乎来自星子，其余四分之一则源于原行星。
研究人员强调，这一计算机模型仍存在不确定性。例如，太阳系中最终形成地球和火星的原始构成物质的确切化学成分至今仍不清楚。因此，上述模型依赖于若干假设。不过，即使对这些假设进行调整，主要结论依然不变：地球和火星是通过两种不同方式形成的。
如果我们能弄清楚行星在形成过程中如何失去挥发性元素，我们就能更好地预测它们最终会保留多少水及其他维持生命所需的物质。相关研究已发表在Nature Astronomy上。
来源 / https://phys.org/news/2026-09-earth-mars-built-cosmic-recipes.html
/ 正在瓦解的人马座矮星系
也曾拥有旋转盘
银河系中散布着许多被其引力撕裂的星系留下的恒星遗迹。但这些星系在瓦解前究竟是什么模样？今天仍然幸存的矮星系，未必能够代表那些已经瓦解的同类。如果不能重建后者的原始结构，我们对矮星系如何演化、银河系如何逐步组装的认识就难以完整。
中国科学院国家天文台赵刚院士团队联合中国科学院紫金山天文台等单位，通过分析人马座星流中恒星的化学组成与运动特征，并结合N体数值模拟，为人马座矮星系曾拥有旋转盘提供了新证据。研究进一步推断，该盘具有不同寻常的“∧形”径向金属丰度分布，即恒星平均金属丰度随半径增加先升高、后降低。相关成果已发表在国际学术期刊Nature Astronomy上。
图为人马座星流成员星的分布。
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人马座矮星系正受到银河系引力的潮汐作用，部分恒星被逐渐剥离，在轨道上形成绵延的星流，星系本身则仍保留残余核心。然而，不同内部结构的星系在瓦解后，可能留下位置和速度分布相似的星流。因此，人马座矮星系在遭受潮汐破坏前是否具有旋转盘，一直存在争论。而恒星的化学组成信息则为检验这一问题提供了新的重要线索。
研究团队综合利用郭守敬望远镜（LAMOST）、斯隆数字巡天（SDSS）以及欧洲空间局Gaia卫星的观测数据，分析人马座星流的前导臂和后随臂。天文学家将氦以外更重的元素统称为“金属”，并用金属丰度描述这些元素的相对含量。在对人马座星流的分析中，研究人员以铁与氢的相对丰度（[Fe/H]）作为恒星金属丰度指标。
研究发现，在人马座星流的前导臂和后随臂中，靠近银河系中心一侧的恒星总体上金属丰度较高，远离银河系中心一侧则相对较低，形成近乎垂直于星流运动方向的金属丰度梯度。进一步分析发现，恒星金属丰度与角动量存在相关性，且该观测特征具有较好的稳健性。
此前研究还发现，银河系也具有类似的径向金属丰度分布。不过，这些相似性是否源于共同的物理过程，目前仍有待研究。研究人员认为，恢复已瓦解矮星系的部分原始性质，有助于将它们纳入与现存矮星系的比较，弥补仅研究幸存星系的局限。
来源 / https://nao.cas.cn/news/ky/202610/t20261014_8292317.html
来源：中国国家天文
原文标题：星闻 | 当人类完全不按照地球日生活时，会发生什么？
编辑：林阳
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