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搭在美國航空航天局的朱諾號探測器儀器上的朱諾攝像機（JunoCam）在一個近距離飛掠這個氣體巨星過程中拍了這張木星的照片。來自這個使命的第一個成果預(yù)計將在 2017 年出現(xiàn)。Credit: NASA / SwRI / MSSS / Public Domain
2016年一直是空間科學(xué)的豐收年。在這個日歷耗盡之前，這里是我們的過去 12 個月的最大空間故事和事件的列表。
有紀(jì)念性的新發(fā)現(xiàn)，包括首次直接探測引力波，這賦予科學(xué)家訪問一個關(guān)于宇宙事件的信息的全新領(lǐng)域。今年，科學(xué)家也發(fā)現(xiàn)了一個潛在的環(huán)繞最近的地球的太陽的恒星的適居行星。
一如往常，也有一些障礙和挫折。火星探測計劃送軌道器和著陸器到這個紅色星球的使命，但這個著陸器在它可能開始它的科學(xué)使命之前撞到這個星球的表面。并且多項的搜索一種可以解釋神秘的暗物質(zhì)粒子的跡象的研究折騰出的是空的。
隨著年底將近，2016年也給我們留下一些誘人的2017 年的可能性，像潛在的觀察冥王星以外的繞我們的太陽旋轉(zhuǎn)的第九顆行星。但在我們向前看之前，讓我們回頭看。這里是2016 年的最大和最好的空間科學(xué)故事。
引力波的首次直接探測
二月份，激光干涉引力波天文臺 (LIGO) 協(xié)作當(dāng)它宣布了首次引力波------拉伸和壓縮空間本身的漣漪的直接探測時做出了物理學(xué)史。阿爾伯特·愛因斯坦表明了空間和時間從根本上聯(lián)系在一起的，因此引力波實際上通過稱為空時的宇宙織造的
引力波的直接檢測打開一個天文學(xué)的全新領(lǐng)域，因為這些波攜帶關(guān)于創(chuàng)造它們的天體和事件的信息，而且這種信息不被任何其他手段傳達的?，F(xiàn)在，科學(xué)家們能通過收集來自遠(yuǎn)處天體（以及在某些情況下其它種類的粒子）的反射光線研究宇宙，但引力波不是由創(chuàng)造光的相同機制創(chuàng)建的。LIGO 在這一年作出了兩個引力波檢測（第二個在6月宣布），在這兩種情況下，這些波來自兩個彼此環(huán)繞對方渦旋和碰撞的黑洞。這些合并者如果不用引力波的話對天文學(xué)家本來是看不到的。隨LIGO 繼續(xù)研究這個天空，科學(xué)家們正急切的想看到它揭示的其它宇宙的寶藏。
這位藝術(shù)家顯示在環(huán)繞行星比鄰星b的表面看起來像的的印象，比鄰星b是一顆環(huán)繞最接近地球的太陽的恒星的行星。Credit: ESO/M. Kornmesser
一個環(huán)繞地球的太陽的最近的恒星的行星
恒星比鄰星位于剛好從地球的太陽4.2光年遠(yuǎn)------宇宙學(xué)上講一箭之遙。8月份，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一個環(huán)繞在半人馬座比鄰星適居帶或在行星的表面可能存在液態(tài)水的區(qū)域（從而刺激可能有生命在那里進化的幾率）內(nèi)的系外行星。這個新發(fā)現(xiàn)的行星，被稱為比鄰星 b有一個最小的約地球質(zhì)量1.27倍的質(zhì)量，進一步增加了這顆行星可能適合居住的可能性。
這一發(fā)現(xiàn)被宣布后不久，一組稱為藍(lán)天啟動的項目（ProjectBluestarted） 籌款來建造一個有針對性的研究比鄰星 b和尋找生命存在的跡象的太空望遠(yuǎn)鏡使命。
今年 4 月，突破基金會------其董事會成員包括物理學(xué)家斯蒂芬·霍金、面書創(chuàng)始人馬克·扎克伯格和企業(yè)家尤里·米爾納------宣布了一項稱為突破星射（Breakthrough Starshot）的倡議，將目標(biāo)在把一個芯片大小的航天器發(fā)送到另一顆恒星。隨比鄰星 b 的發(fā)現(xiàn)，突破星射項目的組織者宣布了他們將以這個新發(fā)現(xiàn)的行星為目標(biāo)，并潛在的尋找生命的跡象。航天器將被一個巨大的（且昂貴）激光系統(tǒng)加速，并將仍用約20年至25年到達比鄰星b。
火星上的冰沉積比蘇必利爾湖更大
一個巨大的跨度為新墨西哥大小的區(qū)域的冰沉積被發(fā)現(xiàn)在火星的北半球中緯度。這個沉積在這個紅色星球的表面以下介于 3和 33 英尺 （1 到 10 米）之間，它50%至 85%之間是水（剩下的就是泥土）并且其總體積約是蘇必利爾湖大小，蘇必利爾湖約持有約2,900立方英里（12,100 立方公里）的水。
如果人類最終定居在火星上這個冰沉積可能是有用的。發(fā)現(xiàn)這個冰沉積的叫烏托邦普拉尼提雅的地區(qū)航天器可以很容易訪問的，因為它是相對的平坦的和地勢低洼的。這個冰沉積是用火星偵察軌道器上的淺雷達（SHARAD）儀器發(fā)現(xiàn)的。
哈勃空間望遠(yuǎn)鏡拍攝的木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二包含似乎是水羽流從這個月球表面噴發(fā)的圖像。這些照片是在 2014 年拍攝的，但分析結(jié)果至 2016 年才發(fā)表的。Credit: NASA, ESA, W. Sparks (STScI)
哈勃窺視木衛(wèi)二表面上潛在的水羽流
哈勃太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)窺探到了似乎是從木星的衛(wèi)星歐羅巴表面的水迸發(fā)的羽流。這個冰冷的衛(wèi)星可能在它的表面之下屯居有一個液態(tài)水的海洋，科學(xué)家們認(rèn)為那個海洋可能有對生命的正確成分。美國國家航空航天局目前正在規(guī)劃將在 2020年發(fā)送一個軌道探測器研究木衛(wèi)二。
如果木衛(wèi)二的確把它的海洋水噴進空間，這打開一個采樣這個水（不必鉆進冰或甚至土地）并尋找那里的生物學(xué)暗示的軌道使命。哈勃望遠(yuǎn)鏡在2012年已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了從木衛(wèi)二噴發(fā)的一個羽流，但那個檢測看起來像它已經(jīng)是一個罕見的隊外者，因為在交織的幾年中沒有觀察到羽流活動。
今年發(fā)表的四項搜索一種可能的會構(gòu)成被稱為暗物質(zhì)的神秘物質(zhì)的粒子的研究空手出來的。雖然暗物質(zhì)不輻射、反映或阻擋光 （并因而在傳統(tǒng)意義上不可見的），暗物質(zhì)的引力能彎曲光線，讓科學(xué)家有來檢測到它的機會。有各種其它的表明暗物質(zhì)不僅存在而且比宇宙中"普通"物質(zhì)（組成恒星、 行星和人的東西）多五倍的證據(jù)點。
第一項研究來自令人難以置信敏感的大型地下氙暗物質(zhì)（
塔比的恒星傳奇繼續(xù)
在2011年和2013年，一個遙遠(yuǎn)的稱為KIC 8462852 （也稱為塔比的恒星）的恒星從地球上看出現(xiàn)亮度變光的。這種亮度變化當(dāng)一個天體如一顆行星從恒星前面經(jīng)過時能發(fā)生，但行星在一個定時循環(huán)中環(huán)繞它們的母恒星，而來自塔比的恒星的亮度的變化是高度不規(guī)則的。在2015 年，一個捕捉住公眾的想像力的假設(shè)出現(xiàn)了：也許一個外星文明已經(jīng)建立了某種環(huán)繞塔比的恒星的巨型構(gòu)造，從地球上看定期的阻止看到這個恒星的光。產(chǎn)生了替代的解釋（所有的一切都看起來更有可能的），但尚無足夠證據(jù)來充分解釋這個奧秘。
在2016年，塔比的恒星的傳奇故事繼續(xù)。新的證據(jù)表明了這顆恒星的亂發(fā)的調(diào)光可能已經(jīng)持續(xù)一個世紀(jì)。這使得它不太可能這個變光的來源是一大群的彗星的，但它也可能使一個外星的巨型結(jié)構(gòu)是罪魁禍?zhǔn)撞惶赡艿?。進一步的觀測揭示了這顆恒星不僅展示快速變亮的周期，而且顯然的整體亮度在不斷下降的。
這并沒有阻礙人們進一步調(diào)查這顆恒星。突破聽倡議，將在未來的 10 年花費1 億美元來尋找可能由外星文明產(chǎn)生的信號，計劃用在西弗吉尼亞州的330 英尺 （100 米）的綠岸望遠(yuǎn)鏡研究塔比的恒星。耶魯大學(xué)的天文學(xué)家塔別薩"塔比"寶雅簡（Tabetha Boyajian，恒星的綽號是她）是最初確定這顆恒星的不規(guī)則行為的團隊的一部分。寶雅簡和她的同事們通過一個眾籌集資運動聚集了10萬多美元，她們打算利用這些資金來支付進一步研究塔比的恒星的望遠(yuǎn)鏡時間。
超越冥王星繞著太陽轉(zhuǎn)的矮行星做做（Makemake）被發(fā)現(xiàn)有一個微小的伴隨衛(wèi)星。Credit: NASA, ESA, and A. Parker and M. Buie (SwRI)
矮行星做做有它自己的月亮 ！
稱為做做的矮行星位于甚至比冥王星更遠(yuǎn)的柯伊伯帶的冰冷遠(yuǎn)處，約在地球和太陽之間距離的45 倍的之間。但它不是獨自在那里的：今年早些時候，科學(xué)家使用哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了一個環(huán)繞做做的小的月球（發(fā)音為美克美克）。這個微型的同伴被認(rèn)為是大約100英里（160公里）寬的 (做做本身是約 870 英里或1400公里寬-----或比地球的月球的直徑的一半略大一點.) 。科學(xué)家們將觀察做做的軌道動力學(xué)和它的衛(wèi)星來了解更多關(guān)于這個矮行星的，包括它的密度。
在 2016 年中令人興奮的發(fā)展︰
除了以上的科學(xué)結(jié)果，2016年給我們了一些關(guān)于我們能預(yù)計在2017年及未來幾年聽說的新科學(xué)的十分誘人的線索。
朱諾到達木星
NASA 的朱諾航天器7 月 4 日到達木星，并安定在它與這個巨大的行星的獨有的軌道內(nèi)。計劃是要讓朱諾每兩個星期接近木星一次，但一個推力器問題迫使這個探測器呆在一個更長的軌道用每 53 天接近一次木星替代。
即使還沒有由朱諾科學(xué)團隊已經(jīng)產(chǎn)生了的重大科學(xué)結(jié)果，朱諾攝像機儀器一直在發(fā)送回令人頭暈?zāi)垦５?b>巨人木星的圖像，提供一個前所未有的看這個氣態(tài)的怪物。朱諾項目負(fù)責(zé)人斯科特·博爾頓表示這些圖像已經(jīng)正在提供朱諾將產(chǎn)生的科學(xué)的十分誘人的線索。
到達紅色星球火星的火星探測計劃
火星探測計劃使命，一個歐洲航天局和俄羅斯空間站之間的合作設(shè)計了兩個部分：一個環(huán)繞軌道的衛(wèi)星和一個表面著陸器。但著陸器當(dāng)著陸技術(shù)發(fā)生了故障時導(dǎo)致著陸器撞向火星的表面遭遇早日結(jié)束。
但是軌道器仍在運作，它正在收集將有助于了解火星探測計劃項目下一個階段的信息：將火星車發(fā)送到火星表面。火星車將包括一個鉆達深6.5 英尺（2米）的火星的臟土和土壤的鉆頭。
這位藝術(shù)家的顯示SpaceX 無人龍包囊在火星表面的概念。今年，這個私人航天公司宣布了最早2018年把包囊送到火星上的計劃。Credit: SpaceX
SpaceX計劃2018 年訪問火星
在9月，SpaceX公司創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官艾倫馬斯克交付了一個期待已久的闡述這個公司的最終在火星上建立人類的殖民地的計劃的演講。但在SpaceX公司開始把人類送上火星之前，它可以幫助為各種科學(xué)目標(biāo)服務(wù)，例如返回由美國國家航空航天局的火星 2020火星車（預(yù)計在 2020 年發(fā)射）收集的臟土樣品。
今年早些時候，一組科學(xué)家宣布了他們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了明顯的來表明有一顆在冥王星外海王星大小的行星繞太陽旋轉(zhuǎn)的證據(jù)。所謂的行星九還沒有被直接觀測到，但研究人員說在那個太陽系的外層部分的其它天體的運動指示一個龐大的天體的存在。
這個由加州理工學(xué)院的邁克布朗領(lǐng)導(dǎo)的團隊在今年產(chǎn)生了更多的證據(jù)，隨后半年他們看著更多的跟蹤柯伊伯帶的小天體（太陽系海王星之外的地區(qū)充滿小的、巖石的冰天體）精確運動的數(shù)據(jù)。理論上也出現(xiàn)了關(guān)于這顆行星是從哪里來的以及它怎樣到達它的遙遠(yuǎn)的------并且繞太陽的軌道可能非常傾斜的。論文的作者也已經(jīng)提出這顆行星可以通過現(xiàn)代望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的方法，以及他們說這顆行星應(yīng)該正在環(huán)繞的區(qū)域的一般地方。也許 2017年將是行星九被發(fā)現(xiàn)了的一年。
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