從這張令人驚歎的宇航員地球照片中學到的7個科學知識

當你讀到這篇文章時，阿爾忒彌斯二號的宇航員們To the moon比地球近得多。在繞月飛行的過程中，他們將進行一系列測試，為未來的登月任務做準備。他們還將看到人類從未見過的月球表面。在飛向月球的途中，宇航員裡德·懷斯曼從獵戶座飛船上拍攝了上面這張標誌性的照片。我們都身處這顆星球上，對吧？這應該讓你停下來思考片刻。在世界各地許多人慶祝復活節的日子裡，這讓我想起了所有值得感恩的事情。這也啟發我深入研究這張照片，揭示其中隱藏的七個科學知識。 兩場極光演出 乍一看可能不太容易辨認，但這張照片分別捕捉到了南北兩極附近的極光。為了更清晰地展現北極的極光，我放大了上圖中的相應區域。你是否看到了那片淡淡的綠色光暈，它像洋蔥皮一樣包裹著地球？那就是北極光。“極光是太陽和地球之間粒子和磁場相互作用的複雜現象，被稱為太空天氣，它色彩斑斕、變幻莫測，而且往往視覺效果十分微妙。”美國宇航局（NASA）的網站上這樣寫道。如果你仔細觀察原圖，還能看到南極附近的南極光。 地球大氣層非常稀薄。 作為一名大氣科學家，我經常思考大氣層的問題。我們生活在其中，大氣層是天氣的根源。平流層還能保護我們免受太陽有害紫外線的侵害。當我們仰望天空或乘坐飛機時，從人類的視角來看，大氣層似乎相當厚重。但實際上，相對於地球的體積而言，大氣層非常稀薄。 據美國宇航局（NASA）稱，“地球是一個直徑約8000英里的球體；大氣層厚度約為60英里。”該航天機構的網站還指出，“如果把地球比作一個籃球，那麼大氣層的厚度就可以用一層包裹在籃球上的薄塑料膜來模擬。”這層薄薄的大氣層受地球引力束縛，並且是一種流體。這種流體在空間和時間上的變化決定了我們的天氣過程。照片中清晰地展示了幾種天氣和雲層變化過程。 星座之光 我在照片中也看到了黃道光。那是什麼？美國宇航局將其描述為“春分前後日落後幾小時，或秋分前後黎明前幾小時出現的幽靈般的光錐”。它通常被稱為“假黎明”。從地表上看，它可能呈金字塔形或圓錐形，但在地球照片的右下角，它表現為一層淡淡的光霧。這是由於星際塵埃散射陽光造成的。 地球沐浴在月光下 如果你注意到地球被照亮，你可能會認為那是太陽。但珀裡米特天文研究所的宇宙學家凱蒂·麥克告訴艾倫·博伊爾，地球實際上是被月光照亮的。“太陽完全位於地球的背後，這就形成了一種日食，只不過這次是地球而不是月亮遮擋了太陽，”麥克在博伊爾的宇宙日誌博客中寫道。如果你仔細觀察，甚至可以看到伊比利亞半島上的城市燈光。夜間燈光圖像通常是利用低地球軌道衛星藉助月光拍攝的。 地球是一顆水行星 地球是一個水資源非常豐富的地區。我不禁想起電影《未來水世界》，不過我有點跑題了。事實上，地球表面約71%被水覆蓋。世界海洋蘊藏著其中約97%的水量，這一點在懷斯曼的照片中顯而易見。不幸的是，這些水大部分都是鹹水。我們主要依靠河流、湖泊、地下水源、冰蓋、冰川和永久凍土中僅存的少量淡水生存。 照片中還有另一顆行星。 圖片右下角的DOT或許也會吸引你的目光。那是金星在“搶鏡”地球。金星通常是距離我們最近的行星，但根據軌道不同，它與地球的距離大約在2400萬到1.62億英里之間變化。 地球是倒置的嗎？ 乍一看，你可能會以為自己看到的是澳大利亞和太平洋上的大洋洲。然而，照片中的地球相對於我們通常看到的靜態地圖而言是上下顛倒的。你實際上看到的是非洲的西撒哈拉地區和伊比利亞半島。布拉德·約翰遜是佛羅里達州立大學的地理學教授兼氣象學家。“我也不知道為什麼這張照片如此引人注目，但撒哈拉沙漠的塵埃就像木星上的大紅斑一樣，是我們星球的一個顯著特徵……是我們星球獨有的Flare，”約翰遜在給我的一條信息中寫道。 這是一張令人驚歎的照片，但作為一名前NASA地球科學家，我必須提醒大家，每天都有大量地球觀測衛星在拍攝類似的照片。這些衛星上的許多儀器正在提供關鍵數據，幫助我們瞭解地球。當我們理所當然地將目光投向月球、火星以及更遙遠的星球時，我們也必須繼續投資科學技術，以更好地瞭解地球。你知道為什麼嗎？因為我們大多數人都無法離開地球，而且短期內也沒有“備用星球”可去。