在浩渺無垠的宇宙中
，人類乃至地球，都渺小得如同大海裏的一滴水。在宇宙長達137億年的生命曆程中
，2018年也不過是彈指一揮間。
　　
　　然而，人類探索宇宙的決心和努力卻從未改變。2018年，人類探索宇宙的腳步繼續前行。一串串堅實的腳印，搭建了通往未來的天梯。
　　
　　1 首次“看”到銀河係外行星
   
　　現有的行星探測方法
，通常隻能探測到銀河係內行星。今年2月，美國科學家發表論文表示


，通過對現有的探測方法進行創新，首次發現了銀河係外RX J1131-1231星係中的一群行星。
   
　　RX J1131-1231星係距離地球38億yi光guang年nian。如ru此ci遙yao遠yuan的de距ju離li，以yi至zhi於yu即ji使shi是shi現xian在zai最zui先xian進jin的de望wang遠yuan鏡jing也ye無wu法fa直zhi接jie觀guan測ce到dao它ta們men。天tian文wen學xue家jia綜zong合he利li用yong了le引yin力li透tou鏡jing與yu微wei引yin力li透tou鏡jing效xiao應ying來lai尋xun找zhao係xi外wai行xing星xing——星(xing)係(xi)的(de)引(yin)力(li)透(tou)鏡(jing)效(xiao)應(ying)使(shi)後(hou)方(fang)背(bei)景(jing)天(tian)體(ti)形(xing)成(cheng)了(le)多(duo)個(ge)虛(xu)像(xiang)，星(xing)係(xi)中(zhong)的(de)恒(heng)星(xing)和(he)行(xing)星(xing)產(chan)生(sheng)的(de)微(wei)引(yin)力(li)透(tou)鏡(jing)效(xiao)應(ying)，使(shi)這(zhe)些(xie)虛(xu)像(xiang)的(de)光(guang)度(du)和(he)譜(pu)線(xian)頻(pin)率(lv)發(fa)生(sheng)著(zhe)變(bian)化(hua)。
   
　　觀測和模擬結果顯示
，在該星係中央，棲息著一群行星，質量介於月球和木星質量之間。用微引力透鏡造成的這台“望遠鏡”
，精度超過地球上以及天空中精度最高的觀測儀器

，讓人類首次在其他星係找到行星存在的證據。
　　
　　該項研究負責人、俄克拉荷馬大學物理學與天文學係教授戴新宇在接受媒體采訪時表示，“這(zhe)是(shi)首(shou)次(ci)在(zai)銀(yin)河(he)係(xi)外(wai)發(fa)現(xian)行(xing)星(xing)，借(jie)助(zhu)我(wo)們(men)的(de)新(xin)方(fang)法(fa)，現(xian)在(zai)可(ke)以(yi)研(yan)究(jiu)這(zhe)些(xie)行(xing)星(xing)
，揭(jie)示(shi)它(ta)們(men)的(de)存(cun)在(zai)，甚(shen)至(zhi)獲(huo)得(de)它(ta)們(men)的(de)質(zhi)量(liang)
，這(zhe)將(jiang)開(kai)啟(qi)新(xin)的(de)探(tan)索(suo)領(ling)域(yu)”。
　　
　　2 銀河係中心恒星70億歲
   
　　銀(yin)河(he)係(xi)是(shi)一(yi)個(ge)漩(xuan)渦(wo)星(xing)係(xi)，其(qi)中(zhong)心(xin)有(you)一(yi)個(ge)凸(tu)起(qi)，直(zhi)徑(jing)達(da)數(shu)千(qian)光(guang)年(nian)，包(bao)含(han)了(le)銀(yin)河(he)係(xi)恒(heng)星(xing)總(zong)質(zhi)量(liang)的(de)四(si)分(fen)之(zhi)一(yi)。那(na)麼(me)，無(wu)論(lun)是(shi)在(zai)位(wei)置(zhi)
，還(hai)是(shi)在(zai)質(zhi)量(liang)上(shang)都(dou)占(zhan)據(ju)核(he)心(xin)地(di)位(wei)的(de)這(zhe)一(yi)群(qun)恒(heng)星(xing)們(men)到(dao)底(di)有(you)多(duo)大(da)年(nian)紀(ji)
？
   
　　今年4月yue
，在zai英ying國guo利li物wu浦pu舉ju行xing的de歐ou洲zhou天tian文wen與yu空kong間jian科ke學xue周zhou上shang
，歐ou洲zhou南nan方fang天tian文wen台tai領ling導dao的de國guo際ji天tian文wen學xue家jia團tuan隊dui公gong布bu了le銀yin河he係xi首shou張zhang大da規gui模mo年nian代dai圖tu，顯xian示shi了le銀yin河he係xi中zhong心xin的de複fu雜za結jie構gou。
   
　　該團隊分析了單顆恒星的化學性質

、顏色、亮度和光譜信息，並利用模擬和觀測的數據，調查了銀河係數百萬顆恒星
，將其與光譜儀測得的6000顆恒星的金屬含量進行了比較，最終產生了銀河係的年齡圖。
   
　　此前的研究認為
，銀河係中心由兩部分組成：一部分是球形分布的貧金屬恒星群；另一部分是富含金屬的恒星群，形成一個帶“腰”的細長條，就像X形的花生狀棒旋。其中，富含金屬的恒星可能是最年輕的恒星。
　　
　　該gai團tuan隊dui的de研yan究jiu則ze得de出chu了le不bu一yi樣yang的de結jie論lun。通tong過guo分fen析xi那na些xie剛gang剛gang到dao達da核he心xin氫qing燃ran料liao燃ran盡jin臨lin界jie點dian的de恒heng星xing後hou
，該gai團tuan隊dui認ren為wei，銀yin河he係xi中zhong心xin最zui年nian輕qing的de恒heng星xing也ye至zhi少shao存cun在zai70億年了
，比以前的一些研究顯示的年齡要老很多。由此說明，銀河係中心早在70億年前就形成了，且之後並沒有大量氣體流入以形成新的恒星。
　　
　　3 古代火星或有生命
   
　　探索宇宙中的生命跡象
，既是為了滿足人類的好奇心，也是為了緩解人類在茫茫宇宙中的孤獨感。
   
　　北京時間6月8日，美國國家航空航天局（NASA）宣布了兩項關於火星的重要發現。其中一項是，“好奇”號漫遊車在火星表麵的沉積岩中發現了有機分子
，說明火星可能曾存在遠古生命。
   
　　有機分子由碳、氫組成

，可能還包含氧、氮和其他元素。雖然有機分子通常與生命有關，但也可以通過非生物過程產生，並非存在生命的必要指標。
   
　　在蓋爾隕石坑，“好奇”號鑽入一塊約30多億年前的沉積岩僅5厘米時，發現了有機分子。此次識別出的分子包括噻吩、苯、甲苯以及丙烷、丁烯等短鏈碳，有機碳含量達百萬分之十的數量級，約為此前在火星表麵探測到的有機碳含量的100倍。
　　
　　NASA戈達德太空飛行中心的珍妮弗·艾根布羅德表示

，“好奇”號hao尚shang未wei確que定ding有you機ji分fen子zi的de來lai源yuan。無wu論lun這zhe些xie有you機ji物wu是shi遠yuan古gu生sheng命ming留liu下xia的de記ji錄lu，或huo者zhe沒mei有you生sheng命ming也ye能neng存cun在zai，都dou能neng提ti供gong與yu火huo星xing環huan境jing和he演yan變bian過guo程cheng相xiang關guan的de化hua學xue線xian索suo。
　　
　　4 “隼鳥2號”抵達“龍宮”
   
　　6月27日，曆經3年半的長途跋涉
，日本“隼鳥2號”探測器順利抵達“龍宮”上空約20千米處的預定觀測點，準備對“龍宮”進行一係列複雜的近距離研究。
   
　　按照計劃，抵達預定觀測點之後，“隼鳥2號”將在小行星“龍宮”表麵部署3台漫遊車和一台著陸器。它還會使用帶有爆炸物的衝擊器鑿出一個小火山口，並從該火山口采集樣本。
   
　　在接近“龍宮”的旅途裏
，“隼鳥2號”一直忙著給“龍宮”拍寫真。日本宇宙航空研究開發機構（JAXA）的官員稱，“隼鳥2號”上搭載的光學導航相機-望遠鏡為“龍宮”拍攝了多張照片。其中一張顯示，900米寬的“龍宮”像一顆恒星一樣在夜空閃爍。拍攝此照片時
，“隼鳥2號”距離“龍宮”約1500公裏。
　　
　　“隼鳥2號”是日本的第二個小行星取樣任務。2010年
，第一個小行星取樣探測器“隼鳥號”首次將樣本從小行星“係川”（Itokawa）帶回地球。係川是一顆石質（S型）小行星
；而“龍宮”是一顆碳質（C型）岩石小行星。許多科學家認為，這種岩石小行星可能在很久以前與地球的碰撞中，將生命的基本構成元素送到了地球上。
　　
　　5 “冰立方”找到高能中微子源頭
   
　　7月13日出版的《科學》雜誌刊登封麵文章
，稱“冰立方”中微子天文台找到耀變體發射超高能中微子的證據。這篇文章中提到，2017年9月22日
，冰立方探測到一個能量為290 TeV（萬億電子伏特）的中微子。目前能量最高的加速器——歐洲核子研究中心的大型強子對撞機，隻能把粒子加速到7 TeV。
   
　　作為粒子界的“隱士”
，中微子也是宇宙奧秘的“告密人”。事shi實shi上shang，除chu去qu物wu理li學xue層ceng麵mian的de意yi義yi以yi外wai
，研yan究jiu中zhong微wei子zi對dui於yu了le解jie恒heng星xing的de結jie構gou和he演yan化hua，乃nai至zhi宇yu宙zhou的de起qi源yuan都dou有you著zhe重zhong要yao的de科ke學xue意yi義yi。因yin此ci，天tian文wen學xue裏li專zhuan門men有you一yi個ge分fen支zhi叫jiao做zuo中zhong微wei子zi天tian文wen學xue。
   
　　來lai自zi宇yu宙zhou深shen處chu的de高gao能neng宇yu宙zhou射she線xian到dao達da地di球qiu時shi
，人ren們men無wu法fa推tui斷duan出chu它ta們men從cong何he而er來lai。因yin為wei帶dai電dian粒li子zi在zai穿chuan過guo太tai空kong時shi，星xing係xi和he星xing係xi間jian的de磁ci場chang會hui改gai變bian這zhe些xie粒li子zi路lu徑jing。理li論lun上shang
，宇yu宙zhou射she線xian的de源yuan頭tou也ye會hui產chan生sheng中zhong微wei子zi。捕bu捉zhuo中zhong微wei子zi

，可ke以yi幫bang助zhu科ke學xue家jia找zhao到dao宇yu宙zhou射she線xian的de源yuan頭tou。
　　
　　截至目前，“冰立方”已經探測到了多個超高能中微子，能量高達1015eV。科(ke)學(xue)家(jia)們(men)正(zheng)在(zai)努(nu)力(li)探(tan)究(jiu)這(zhe)些(xie)高(gao)能(neng)中(zhong)微(wei)子(zi)是(shi)如(ru)何(he)產(chan)生(sheng)的(de)，以(yi)及(ji)來(lai)自(zi)宇(yu)宙(zhou)何(he)處(chu)。極(ji)端(duan)的(de)宇(yu)宙(zhou)現(xian)象(xiang)，例(li)如(ru)活(huo)動(dong)星(xing)係(xi)核(he)和(he)伽(jia)馬(ma)射(she)線(xian)暴(bao)，可(ke)能(neng)是(shi)它(ta)們(men)的(de)來(lai)源(yuan)
，這(zhe)兩(liang)種(zhong)現(xian)象(xiang)同(tong)樣(yang)也(ye)可(ke)能(neng)是(shi)宇(yu)宙(zhou)射(she)線(xian)的(de)來(lai)源(yuan)。
　　
　　6 “帕克”奔日探秘太陽風
   
　　盡管一度推遲發射
，但人們還是等來了“帕克”順利升空的好消息。8月12日，帕克太陽探測器在美國卡納維拉爾角空軍基地發射升空。“帕克”將以前所未有的距離靠近太陽，有望對多個科學問題的研究起到決定性的推進作用。
   
　　除了給予地球光和熱外
，一種被稱作“太陽風”的高速等離子體流時刻從太陽表麵湧出，並向太陽係的深處奔去。當它到達地球附近時
，會與地球的磁場發生作用。
   
　　太陽日冕中，太陽大氣的等離子體溫度從六千多攝氏度猛增到了數百萬攝氏度。“帕克”將深入到日冕加熱和太陽風加速真正發生的地方
，尋找日冕反常高溫的原因。
   
　　科學家們已確認速度在450—850公裏/秒的快速太陽風發源於冕洞之中。但對於速度在250—450公裏/秒的慢速太陽風來自何方
，目前仍然存在爭議。“帕克”的觀測將幫助科學家們弄清太陽風的起源問題。
　　
　　通過7次飛掠金星的借力飛行，帕克太陽探測器在7年後會最終將自己的軌道高度降低到9個太陽半徑以下，在最後3圈飛行中實現對日冕近距離探測的目標。
　　
　　7 元素鐵現身係外行星大氣
   
　　不僅人類會發燒
，星星也會。天文學家們確認在一顆“發高燒”的係外行星KELT-9b的大氣中
，探測到了鐵和鈦。這是人類曆史上首次在係外行星大氣中發現鐵。這項研究發表在8月15日的英國《自然》雜誌上。
   
　　鐵雖然是豐度最高的過渡金屬元素，但天文學家從未在係外行星大氣中直接探測到鐵。而KELT-9b是一個非常罕見的例子
，它作為一顆行星，因為正在“發燒”，溫度幾乎與一個暗恒星相當。
   
　　瑞士伯爾尼大學研究團隊，借助西班牙加納利群島拉帕爾馬島的國家伽利略天文望遠鏡上裝載的北方高精度徑向速度行星搜索器（HARPS-N）光譜儀，於2017年7月31日至8月1日夜間對KELT-9b的高分辨透射譜中的金屬元素譜線進行了辨認。
　　
　　研究人員不僅檢測到了中性鐵原子和一次電離鐵（Fe和Fe+）以及一次電離鈦（Ti+）
，還發現檢測到的Fe+譜線比Fe譜線強度要大，並據此分析認為
，KELT-9b的大氣溫度超過了4000開氏度（3726.85℃）。此次的發現和這顆行星的狀態都顛覆了以往的認知，將進一步推動行星演化學研究。
　　
　　8 月球兩極表麵存在水冰
   
　　8月21日，NASA官網發布消息稱，在月球兩極地區最黑暗和最寒冷之處，美國科學家直接觀察到了表麵水冰的確切證據。
   
　　夏威夷大學和布朗大學的科學家小組，使用NASA月球礦物繪圖儀（M3）提供的數據
，確定了3個特定的標記，可以確鑿無疑地證明月球表麵存在水冰。這些冰沉積物分布不均

，而且可能很古老。南極的大部分冰集中於月球隕石坑
；而北極的冰則分布得更稀疏、廣泛。
   
　　該團隊指出
，新發現的大部分水冰位於月球極地附近隕石坑的陰影中，此處最高氣溫從未超過零下250華氏度（約-157℃）。由於月球旋轉軸的傾斜非常小，所以，陽光永遠照射不到這些區域。
　　
　　M3位於印度空間研究組織於2008年發射的“月船1號”（Chandrayaan-1）hangtianqishang
，yongyoudutedezhuangbei
，keyiquerenyueqiushangshifoucunzaigutibing。tashoujideshujubujinnenghuoderenmenqiwangcongbingnaerhuodedefanshetezheng，yenengzhijieceliangbingfenzixishouhongwaiguangdedutefangshi，yincikeyiqufenyetaishui
、蒸汽和固體冰。
　　
　　9 LIGO發現迄今最大黑洞合並事件
   
　　自2017年8月第二次觀測運行結束以來，科學家們一直在升級激光幹涉儀引力波天文台（LIGO）和歐洲的“處女座”（Virgo）引力波探測器，使其更加靈敏。升級版的LIGO帶來了新的發現。
   
　　物理學家組織網12月3日報道稱，一個國際科學家團隊通過分析高新激光幹涉儀引力波天文台（Advanced LIGO）獲得的觀測數據，發現了迄今最大的黑洞合並事件和另外三起黑洞合並事件產生的引力波。前者合並成了一個約為太陽80倍大小的新黑洞


，也是迄今距離地球最遠的黑洞合並。
   
　　澳大利亞國立大學（ANU）廣義相對論和數據分析小組負責人蘇珊·斯科特領導的團隊探測到
，迄今最大黑洞合並事件發生在2017年7月29日，發生地距地球約90億光年。另外三起黑洞合並事件發生於2017年8月9日至23日期間，與地球的距離為30億至60億光年，產生黑洞的大小為太陽的56倍至66倍。
　　
　　斯si科ke特te指zhi出chu，它ta們men來lai自zi四si個ge不bu同tong的de雙shuang黑hei洞dong係xi統tong，它ta們men聚ju集ji在zai一yi起qi並bing將jiang強qiang大da的de引yin力li波bo輻fu射she到dao太tai空kong中zhong。探tan測ce到dao這zhe些xie黑hei洞dong合he並bing事shi件jian有you助zhu於yu人ren們men進jin一yi步bu理li解jie宇yu宙zhou中zhong有you多duo少shao雙shuang黑hei洞dong係xi統tong、它們的質量範圍以及合並過程中黑洞的旋轉速度等。
　　
　　10 嫦娥四號將探訪月球背麵
   
　　12月8日2時23分，我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭搭載著嫦娥四號探測器成功升空，開啟了月球探測新旅程。
   
　　和以往不同，嫦娥四號任務的科學目標都將在月球背麵完成

，包括實現月基低頻射電天文觀測，月球背麵巡視區形貌
、礦kuang物wu組zu份fen探tan測ce，月yue球qiu背bei麵mian巡xun視shi區qu淺qian層ceng結jie構gou探tan測ce等deng。該gai探tan測ce器qi項xiang目mu執zhi行xing總zong監jian張zhang熇熇表biao示shi，因yin為wei過guo去qu沒mei有you別bie的de探tan測ce器qi在zai月yue球qiu背bei麵mian降jiang落luo過guo，所suo以yi不bu論lun是shi探tan地di形xing還hai是shi探tan月yue壤rang成cheng分fen，都dou將jiang是shi人ren類lei首shou次ci獲huo得de一yi手shou數shu據ju。
   
　　和(he)嫦(chang)娥(e)三(san)號(hao)相(xiang)比(bi)

，嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)著(zhe)陸(lu)精(jing)度(du)的(de)要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)，並(bing)要(yao)采(cai)取(qu)幾(ji)乎(hu)垂(chui)直(zhi)的(de)降(jiang)落(luo)方(fang)式(shi)。嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)的(de)首(shou)選(xuan)著(zhe)陸(lu)地(di)點(dian)
，是(shi)位(wei)於(yu)月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)南(nan)極(ji)艾(ai)特(te)肯(ken)盆(pen)地(di)中(zhong)部(bu)的(de)馮(feng)·卡門撞擊坑。該著陸區麵積比虹灣地區小了許多
，但是月球背麵山峰林立、大坑套小坑，很難找出更大
、更平坦的地方供嫦娥四號安身。
　　
　　月(yue)球(qiu)背(bei)麵(mian)可(ke)以(yi)屏(ping)蔽(bi)地(di)球(qiu)無(wu)線(xian)電(dian)幹(gan)擾(rao)，對(dui)許(xu)多(duo)科(ke)學(xue)研(yan)究(jiu)項(xiang)目(mu)來(lai)說(shuo)具(ju)有(you)天(tian)然(ran)優(you)勢(shi)。根(gen)據(ju)科(ke)學(xue)目(mu)標(biao)和(he)著(zhe)陸(lu)區(qu)域(yu)的(de)變(bian)化(hua)，科(ke)研(yan)團(tuan)隊(dui)為(wei)嫦(chang)娥(e)四(si)號(hao)配(pei)備(bei)了(le)8台有效載荷。其中，著陸器攜帶了地形地貌相機、降落相機、低頻射電頻譜儀等，巡視器裝有全景相機
、紅外成像光譜儀、測月雷達等。