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灶神星彩球顯現礦物分佈狀況

臺北天文館_96
・2012/06/18 ・513字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 510 ・六年級

 

來自曙光號(Dawn)太空船的觀測影像,呈現出灶神星(4 Vesta)斑駁多變的表面。科學家利用這些觀測資料模擬製作彩色的3D高解析動畫,讓大家可詳細觀察灶神星表面地形各種不同物質的性質。

動畫中的顏色,是故意弄得差異很大,以彰顯灶神星表面組成成分的差異,否則的話,單以人類的眼睛,根本無法辨別差異何在。彩色影像中清楚可見從數個撞擊坑噴濺出的橘色物質,和撞擊坑周圍的表面成分相差很大。綠色顯示的是含鐵量豐富的物質,從影像中可見灶神星南半球大型隕石坑Rheasilvia的部分區域含鐵量就比鄰近區域還少。

曙光號測繪灶神星表面以製作3D立體地圖,不過部分灶神星北半球地區,在測繪期間恰處在陽光陰影中,因此曙光號科學家們還在等待灶神星北半球進入日照區,才能獲得完整的地表地形資料。此外,受到一座山脈遮蔽的關係,灶神星南極區部分區域也沒辦法測繪。

曙光號太空船目前還在環繞灶神星公轉,軌道高度不高,平均高度約680公里左右。整個任務預計將在8/26離開灶神星,步上前往穀神星的旅途。

資料來源:Dawn Mission Video Shows Vesta’s Coat of Many Colors[2012.06.06]

轉載自台北天文館之網路天文館網站

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臺北天文館_96
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【Gene思書齋】七種元素改變世界
Gene Ng_96
・2018/07/14 ・2523字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 549 ・八年級

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《改變世界的七種元素》Seven Elements That Have Changed the World)這本書的書名,對非理工宅來說,所謂的七種元素,可能是各種你能想到的東西,可是對理工宅來說,除了是指化學元素,還會是什麼呢?

《改變世界的七種元素》書名還可能產生誤導──你會認為它就是本化學的書吧?當然,《改變世界的七種元素》是要談鈾、碳、鐵、鈦、金、銀、矽這七種化學元素,然而這本書並不是本單純的化學科普書。

作者布朗(John Browne)是英國皇家學會會士及英國皇家工程院院士,一如本書,他也不是單純的化學家,他在英國石油公司工作四十餘年,其中有十二年時間為執行長,在位期間讓英國石油市值增加四倍。台灣現在為婚姻平權立法在立法院爭辯得沸沸揚揚,布朗本人就是位同性戀者,因為沒有合法結婚的權力,所以在 2007 年「被出櫃」給鬥下台。

布朗(John Browne)英國皇家學會會士及英國皇家工程院院士。圖/wikipedia

《改變世界的七種元素》中,他談的其實是這七種元素在工商業、政治、社會、文化以及環境的鉅大影響,還有圍繞它們的全球商業戰略佈局!其中許多材料來自他的工商業經驗和人脈。

鈾、碳、鐵、鈦、金、銀、矽七種化學元素,改變了我們的生活,形塑了這個世紀的科技和商業面貌。鐵帶來更堅固的軍艦,鋼帶來如台北 101 般的摩天大樓;黃金成了貨幣,銀除了當貨幣還帶給我們的攝影,讓我們進入有圖有真相的圖史時代。可裂變鈾給我們帶來核彈和核能;沒有鈦,就沒有冷戰時代時的黑鳥偵察機,網球場上的白線和白色球衣看起來就不那麼白;沒有了矽,我也寫不出這篇文章,你也讀不到。

各種巨幅工商業、政治、社會、文化以及環境的影響

但它們帶來的不總是幸福。它們也激發了人類的貪婪,尤其是資本家為了駕馭使用這些元素資源的權力,這幾百年到最近幾十年,世界各地燒殺擄掠的事件層出不窮。市場的建立也沒外行人想像的簡單,像是能源豐富的俄羅斯和對能源饑餓的中國之間,就因為互相建立互信而少有往來。

人類的貪婪,使得世界各地燒殺擄掠的事件層出不窮。圖/Public Domain, wikimedia commons.

一克黃金可以打造成長度超過兩公里的線或一平方米的金箔,很少人不會被黃金製品的魅力蠱惑,黃金的魅力在於其不被玷污的光澤;布朗本身就是個美洲黃金藝術品收藏家,十六世紀的西班牙征服者為了黃金在印加人領地上肆虐尋找黃金,沿途大肆屠殺當地原住民。西班牙征服者在尋找銀幣方面也極端殘暴,他們在南美洲發現了壯觀、豐富的銀色礦脈,數以百萬計的原住民就被捉去當奴隸操到死。

不僅是貴金屬會暴露出人類強大的貪婪。關於鐵那章提及,美國最著名的工業家之一卡內基(Andrew Carnegie,1835–1919)削減鋼鐵工人的工資,導致罷工的緊張對立,民兵武力鎮壓造成工人被槍殺;在關於碳的章節,洛克菲勒(John D. Rockefeller,1839–1937 )剝削勞工,無情地摧毀標準石油公司的競爭者和反對者。兩個邪惡資本家後來捐贈他們的大部分的財富,各別成立慈善基金會和世界最頂尖的大學:芝加哥大學與洛克斐勒大學和卡內基美隆大學,作育了很多傑出的英才。

企業石油的爭奪戰中充斥著真實上演的腥風血雨。圖/CC0 Community @ publicdomainpictures.net

卡內基和洛克菲勒是極具爭議性的人物,布朗也不遑多讓──他當過賣碳氫化合物的商人。碳氫化合物讓我們輕輕一扭就能驅動汽車,2005 年,美國第三大煉油廠 BP 德克薩斯城煉油廠發生爆炸,一百多人受傷,十五人確認罹難。BP 已經承認事故起因是管理不當:液面指示器失靈,導致加熱器超量填充,輕烴蔓延整個地區。一個無法確認的火源引起了爆炸。美國政府調查認定這是削減成本導致的問題,成了布朗 CEO 任內最大危機之一。

布朗很清楚人類長期因碳得利,自己也有在哥倫比亞叢林鑽探石油、面對游擊隊綁架攻擊的親身體驗。但人類也因為消耗太多碳資源,改變了氣候,影響了未來。布朗自己曾經貓哭耗子地在中國北京高碑店華能電廠欣賞碳捕獲技術,表達對減少碳排放的希望。不過持平而論,英國石油公司在他主導下,把「BP」定義成「Beyond Petroleum」(超越石油),大量投資再生能源,並且呼籲石油工業認真面對氣候變遷,也關注窮國有沒有把石油收入用在人民上,算是比較有遠見的石油公司。

會引發戰爭的碳不僅是石油,還有口號上能恆久遠的鑽石。求婚要用鑽戒是文化傳統嗎?才怪!那是商人的陰謀,商業廣告的徹底洗腦。鑽石並非最稀有的寶石,藍、綠寶石都比鑽石稀有。鑽石價格居高不下,是因為有高達七、八成供應量,過去一度嚴格控制在戴比爾斯(De Beers)一家手上,這是商業界公開的秘密。為了爭獲鑽石資源,非洲一些國家軍閥混戰,生靈塗炭。

一顆永流傳的幸福象徵背後,其實是商業壟斷和操作手法。圖/Seth Lemmons @ Flickr

雖然我不喜歡《血鑽石》的狗血煽情,但是這部電影的確讓世人見識到許多人為一生的幸福而買的鑽石,有多血腥噁心。

《改變世界的七種元素》讓我們見識到優秀 CEO 的高度,和他對世界的好奇及探索,不過我得抱怨一下:這本書居然忽略了銅,而且似乎暗示 3C 宅才會關心銅。可是如果沒有銅,電流要怎麼輸送到電腦、讓他寫書呢?就算銅太 LOW 了,那麼鋁呢?鋁本身在地球的儲量是超級豐富,但是煉鋁需要耗費大量電力。所以怎麼能把銅和鋁給忽略了呢?

本文原刊登於閱讀.最前線【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene





Gene Ng_96
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來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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第一種元素:鐵 —《改變世界的七種元素》
PanSci_96
・2014/07/09 ・5462字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 565 ・九年級

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1862年三月,南北戰爭期間,南軍維吉尼亞號因為有兩寸裝甲鋼板,輕輕鬆鬆撞進撞進敵艦木造外殻。
1862年三月,南北戰爭期間,南軍維吉尼亞號因為有兩寸裝甲鋼板,輕輕鬆鬆撞進撞進敵艦木造外殻。

掀起裝甲戰爭

美國南軍的裝甲船維吉尼亞號輕輕鬆鬆就撞進敵艦的木造外殼,成為海戰史上的轉捩點。「水面下的撞擊聲清晰可聞,」海軍將官回憶時談到敵艦北軍康勃蘭號:「她開始下沉,但是在火炮沉入水面之前,仍不停的勇敢還擊。」但是她的炮火打在維吉尼亞號無法穿透的鐵殼上,只能反彈。

1862 年 3 月,美國南北戰爭期間,南軍船艦維吉尼亞號在維吉尼亞州的漢普敦錨地攻擊北軍。北軍的康勃蘭號上有將近三分之一的士兵罹難,甲板上的一位軍官形容這景象是「水面上空前未有的大屠殺。」維吉尼亞號是用沉沒的木造船艦馬力馬克號(Merrimack)改裝而成,使用的是拼湊而成的配備、性能很差的引擎。但是她有一個很棒的優點:她有兩英寸厚的裝甲鋼板,對手用木造船根本撞不破。北軍十分恐慌,如果維吉尼亞號能突破北軍在漢普敦錨地的封鎖,就可以長驅直入波多馬克河,進而炮擊華盛頓市。當晚林肯總統「不停的走到窗邊,眺望波多馬克河(河面景觀在六十四公里範圍內毫無遮蔽),想確認維吉尼亞號沒有接近華盛頓。」

幸好,北軍也正在研發裝甲船監視者號,而且鋼板更厚,達11 英寸。聽到維吉尼亞號正在往前挺進,監視者號立刻趕往漢普敦錨地。第二天,發生了前所未有的裝甲船大對決。我的辦公室裡掛了一幅描繪這場戰役的版畫,是版畫印製廠卡瑞耳艾維士(Currier & Ives)印製的。因為喜歡這場戰役的場景,我在多年前買下這幅版畫,當時沒有體會出其中代表的意義。這幅畫的前景中,體積較小、噸位也較輕的監視者號衝向維吉尼亞號,兩船的大炮都噴出火花,甲板上有白煙和蒸氣翻騰而上。「在文明的世界裡,從沒有一場戰役曾造成這麼大的震撼。」在現場目擊的海軍軍官帕克(Willam Harwar Parker)寫道。

這是一場艱困的戰鬥:船艦近距離接戰四個小時以上。一開始維吉尼亞號發射了許多炮彈,監視者號也回報有力的還擊,但雙方的炮彈都遭船身彈開,「顯然沒有什麼效果,跟小孩子丟的石頭差不多。」他們很快就想出衝撞戰術,但是到了下午三、四點,在完全沒有死傷的情況下,這兩艘船開始脫離戰場。監視者號的船身只留下一些凹痕,在厚厚的鐵板隔離保護之下,士兵完全沒有傷亡。戰役結束後,監視者號的士兵終於可以坐下來吃飯,大家的士氣仍然很高昂。「嗯,各位,」助理部長福克斯(Gustavus Fox)稍後登船讚揚士兵時說:「你們看起來不像剛剛經歷了史上數一數二重大的海戰。」

遠在漢普敦錨地戰役之前,鐵就展現了強度及侵略性。因為鐵的強度,地球上才有生物。地球核心的主要成分是鐵。當固態的內核旋轉時,帶動液態的外核流動,生出電流,地球周圍因而產生磁場。地磁使太陽風無法靠近地球,太陽風是對生物有害的游離輻射。因為鐵太容易鏽蝕,人類首次使用的鐵器已經難以考證,也就是說,留存下來的古代鐵器比由耐用的金屬(如金或銀)製造的器具還稀少。  然而在西元前約 3500 年時,鐵器開始出現,通常製成珠寶、家庭器具,還有最重要的 —武器。在古代戰爭中,鐵被當成血腥的工具,通常製成鐵劍、盾牌及矛。

不過幾千年來,軍艦仍是用脆弱易燃的木材打造而成的。在卡瑞耳艾維士那幅版畫的背景中,遠處觀戰的木製船隻不僅處於劣勢,而且很快就會落伍。當時有幾萬名軍人在岸邊見證漢普敦錨地之役,都見識到了裝甲船的優異威力。美國工業時代之初,維吉尼亞號與監視者號展現了工業化鋼鐵裝甲的威力,這種力量將持續改造現代社會的政治與戰爭。

歐洲煤鋼共同體(ECSC)被認為是歐盟的前身,創始會員國有法國、比利時、西德、義大利、荷蘭和盧森堡。 —Public Domain
歐洲煤鋼共同體(ECSC)被認為是歐盟的前身,創始會員國有法國、比利時、西德、義大利、荷蘭和盧森堡。
—Public Domain

曾是和平的元素

在大西洋彼端,1860 年代的德國正要展開工業化後進步繁榮的時代。工業革命已經橫掃英國,而且跨海傳到歐洲大陸。位於魯爾河岸的埃森市是德國的工業中心。山坡邊小小的鼓風爐已經由巨大的工廠取代,這個一度成為中世紀市場的城市快速擴張。在數十年之間,埃森的人口增加了 150%。這座城市的成長與某個家族關係最密切。

1587 年,安德特.克魯伯(Arndt Krupp)加入埃森的商業公會。他是克魯伯王朝的開創者,這個王朝的國祚近四百年,成為德國超強工業和軍事產業的領導者。1866 年至 1870 年,在俾斯麥對奧地利與法國發動的戰爭中,安德特.克魯伯的子孫艾佛烈.克魯伯(Alfred Krupp)在兵工廠中負責製造大炮。普魯士軍隊使用的鑄鐵大炮與法國用青銅打造的大炮相比,射程是後者的兩倍,而且更為精準,擊發的數量也更多。1862 年,俾斯麥發表了著名的聲明,宣稱日耳曼帝國將不是建立在「演說與多數決」,而是建立在「鐵與血」之上。他相信,誰能駕馭鋼鐵,誰就能駕馭歐洲。

兩次世界大戰中都證明克魯伯的兵工廠十分重要。德軍有大量的武器可用,攻敵戰略才得以鞏固。第一次世界大戰之初,德軍在前往巴黎的途中使用克魯伯長程火炮,把比利時的碉堡轟成碎片。第二次世界大戰時,克魯伯的攻城加農炮可以發射重達 7噸的炮彈,射程達 40 公里。克魯伯煉鋼廠提供的軍火,讓德國有能力發動戰爭。人類不只靠鐵打仗,還為了搶奪鐵礦及煤而戰。用煤提煉鐵礦,會產生鐵及二氧化碳。工業革命期間,歐洲各國的當務之急是確保這些礦藏。沒人願意在這場空前的經濟成長中落後。

克魯伯王朝崛起之地的魯爾區,蘊藏大量的煤以及少量的鐵。在十九世紀末及二十世紀初,這些礦藏成為重大衝突的來源,在這段期間,法國與德國之間發生了三次戰爭。1870 年 7 月,法國對鄰國普魯士宣戰。普魯士是日耳曼邦聯的一員,也是該邦聯中最強大的國家,從之前十年以來,普魯士對法國的威脅愈來愈大。就在四年前,普魯士侵入了奧地利,帶頭成立了北日耳曼邦聯。普魯士過去是法國弱小而且友好的鄰居,如今不但擁有令人畏懼的軍隊,而且還在邊界採取了包圍的態勢。普魯士的人口快速成長,而且境內的重工業也愈來愈占優勢。到了 1867 年,普魯士和薩克森(北日耳曼邦聯的另一個成員)的煤礦生產量,與法國的煤礦產量相比,已經達到三比一。法國備感壓迫,決定宣戰。

但是法國完全低估普魯士的強大程度。只不過幾個星期,普魯士的軍隊已經推進到巴黎。巴黎受包圍數個月之後,於 1871 年 1月 28 日淪陷,戰爭就此結束。普魯士摧毀了法國的軍事武力,並在〈法蘭克福條約〉中要求法國割讓說德語的阿爾薩斯-洛林,而該地區擁有價值很高的鐵礦。短短四十年後,法國又會在第一次世界大戰中對抗已經統一的日耳曼帝國。法國將收回阿爾薩斯-洛林,再度取得該地區的鐵礦控制權。此時法國已有辦法增加鋼鐵的產量了,但卻因而更依賴煉鐵所需的焦炭和煤炭。當德國拖欠戰爭賠款時,法國便以侵入魯爾區做為報復。如此一來不但確保煤炭供應不缺,也同時癱瘓了德國的工業。為了反擊,希特勒開始派軍隊進入萊茵蘭(Rhineland),魯爾即在此區。為了避免引發另一次戰爭,法國沒有提出太大的抗議,使得希特勒信心大增,採取一系列侵略行動,終於導致第二次世界大戰。

魯爾區的煤礦對歐洲鋼鐵業的發展十分重要。但是也因為這項資源,使得這地區約有八十年的時間都成了戰場。在戰爭期間,魯爾成為歐洲的工業中心,但這個地區的成功也導致了它的衰敗。1943 年 3 月,同盟國的空軍對埃森首次空襲,後來總共進行了 200 次重大的空襲,投擲超過 3 萬 6 千噸的燒夷彈及炸彈,大多落在面積 8 平方公里的克魯伯工廠上。戰後,埃森成為坑坑洞洞的荒涼廢墟。但不到五年的時間,魯爾又經過重建,並整合出一套新的政治制度,目的是讓鐵變成和平的工具,而不是戰爭的武器。

1950 年 5 月 9 日,法國外交部長舒曼(Robert Schuman)透過廣播發表了一項歷史性的聲明:法國準備與德國還有其他國家,合夥組成新的歐洲重工業共同體。歐洲煤鋼共同體(ECSC)在第二次世界大戰之後成立,希望能終結數十年來的經濟軍事競爭。經由煤與鋼的資源共享,舒曼希望創立一個謀求經濟發展的共同機構,他相信這個機構會使戰爭「不但在思想上不可思議,在材料上也不可能」。 「長期致力於製造戰爭武器,也是最常蒙受其害的」地區,現在應該利用鐵來發展工業,提升生活水準。舒曼相信,他簡單而大膽的計畫可以預告成長與繁榮的時代即將來臨。

ECSC 是形成歐盟的第一步,由二十八個會員國組成的歐盟現在是世界最大的經濟體。 18  ECSC 是歐洲第一個超國家主義的重大實驗,為形成更穩定、更團結的新實體打下基礎。為了彌補在國家主權上一定程度的損失,各會員國可以在經濟及政治上取得利益,特別是得到和平的承諾。

今天,埃森附近區域有非常明顯的改變,這座城市已經從魯爾區的「煉鋼爐」變成「辦公桌」了。埃森現在是一座舒適、現代化的城市,德國許多大公司的總部都設在此地,亞拉(英國石油公司在德國使用的品牌)也在其中。克魯伯家族結束了,但是名稱仍然保留在跨國集團蒂森克魯伯(Thyssenkrupp)中。「克魯伯帶」過去曾經擠滿了工廠,現在是許多公司現代化總部的所在地,僅留下一座博物館讓人緬懷當初工業鼎盛的舊日時光。

歐盟及其前身組織合力維持了一段空前未有的和平期。經由相互依賴的貿易和遵守共同法律,各國已經牢不可分。這一切都是由碳(煤炭中的元素)和鋼(用鐵冶煉成的)開始的。現在碳與鐵成了維持和平與繁榮的工具,主要是因為這兩種元素是現代社會的基礎。到處都看得到鐵,鐵可用來建築超高摩天大樓、飛機和風力發電機。而對我來說,有一個巨大的身影最能展現鋼的能力,也最能具體說明人類用鐵所能完成的事業。

雷馬油田光是外殻就有六萬噸重。 Credit: Andyminicooper
雷馬油田光是外殻就有六萬噸重。
Credit:Andyminicooper

六萬噸的鋼

2005 年 7 月 11 日:當天是英國石油公司旗下的海運公司創業十九週年紀念日,我們在國家海運博物館舉行宴會來慶祝,該館位於倫敦東南角的格林威治。我們在博物館的拱門下享用雞尾酒,賓客緩步參觀「納爾遜與拿破崙」展,那是為了紀念發生在兩百年前的特拉法加戰役。我們坐下來,在海神廳的圓形玻璃屋頂下吃晚餐,海運公司的負責人馬龍(Bob Malone)站起來發表演說。過去十九年來發生了很多事:例如,英國石油公司曾經一度擁有全世界最大的商業船隊,在第二次世界大戰期間,還為同盟國提供了一大部分的運輸用油。

馬龍講完後,我們舉杯祝公司生意興隆,但是我的思緒早已飄到其他地方了。當天下午在驅車前往餐會途中,我接到一通讓人極為憂心的電話,來電者是當時負責英國石油公司探索與生產活動的黑華(Tony Hayward)。「雷馬出事了,」他說:「它好像正在下沉。」他指的是我們在墨西哥灣最先進的離岸採油平台。

雷馬 PDQ 是全世界最大的半潛水式離岸生產平台,比原先紀錄保持者的挪威平台還要大 50%。雷馬單是外殼就有 6 萬噸,由厚鋼板打造而成,上面有由 50 公里長的管子及 250 公里長的纜線組成的複雜網路。這個空前未有的巨大結構是為了抽取雷馬油田所需,這是墨西哥灣最大的油田,預計每天可以生產 25 萬桶石油和 560 萬立方公尺的天然氣。唯有強硬、豐富又廉價的鋼才能在規模這麼大,而且海象如此惡劣的條件下承擔重責大任。

沒有一艘現成的船隻大到可以把雷馬的外殼由南韓玉浦的建造場,運送到墨西哥灣。即使當時世上最大的兩艘重吊駁船之一的藍色馬林魚號(MV Blue Marlin),也必須加寬船殼,並增加一套新的推進系統,才堪使用。藍色馬林魚號雖然經過修改,雷馬還是突出重吊駁船的兩側各 20 公尺。由於寬度太大,船無法通過巴拿馬運河;而又因為高度太高,無法通過橫跨蘇伊士運河的公路橋;雷馬只能跨坐在藍色馬林魚號的後艙,繞過好望角,航行 3萬公里,在兩個月後抵達墨西哥灣。

2005 年 7 月,在英國石油公司發現油田之後六年,差不多開始要生產石油了。但是墨西哥灣除了以石油蘊藏量豐富聞名,每年也都很容易遭受颶風侵襲。丹尼斯颶風(Hurricane Dennis)是大西洋在 2005 年的第一個強烈颶風,也是有史以來威力最強的一個。由新聞中得知它的路徑直朝雷馬而來,英國石油公司立即疏散平台上的人員。在颶風逐漸靠近美國海岸線的過程中,它的威力逐漸增強,丹尼斯颶風在與雷馬相距僅 230 公里時擦身而過,當時風速達到每小時 220 公里。現在,暴風雨已經平息,但笨重的鋼架正往海裡傾斜。

回到國家海運博物館,馬龍結束演講坐下了。他的手機一直振動個不停,但是他沒辦法離開餐桌去弄清楚到底發生什麼事。我決定在晚餐結束前不透露我的所知。除非海面恢復平靜,而且我們可以靠近平台,否則救援工作不可能展開;耽擱兩、三個小時沒有什麼差別。我們走出大門時,我告訴他我和黑華的談話內容:「五十億美元的投資可能沉入海底。」馬龍答說:「我想事情大條了,我最好快點開始,還要打一通電話。」

一開始,我們都搞不清楚問題出在哪裡:雷馬的設計應該能承受「百年一遇」的暴風雨。但是現在 6 萬噸的鋼全都撐不住了,不過這可不能怪氣候。在颶風來襲之前,雷馬已經傾斜 16度,暴風巨浪只是讓情況更惡化。機械故障加上人為疏失,才會導致水力調控系統失效,這套系統本來可以在壓載艙之間調配水流,讓平台的巨大重量保持平衡。後來雷馬終於修復,而且自此歷經每年的颶風侵襲仍然屹立不搖,見證了鋼鐵的驚人強度,以及我們可以信任、並利用它到多大的規模。

 

本文摘自《改變世界的七種元素》,由天下文化出版

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灶神星不是小行星,卻是一顆轉大人沒轉好的原行星
臺北天文館_96
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美國航太總署(NASA)曙光號太空船(Dawn)2011年7月飛抵灶神星,歷經好幾個月近距離軌道觀測,取得了詳細資料,日前以3D模擬影片方式發表以下結論:灶神星是小行星主帶的第二大天體,特徵如下:鐵質地核,岩層,地表高低不平、變異度大,並且可能有磁場 – 所有的特徵均顯示,灶神星是一個正在成形中的行星,不是「小行星」。

下一站曙光號太空船將前往拜訪穀神星(Ceres),它是小行星主帶裡體積最大的天體,8月下旬曙光號便將離開灶神星軌道。灶神星和穀神星同為原行星,不過二者表面特徵恰好相反 – 灶神星表面具有遭隕石撞擊的特徵,狀似熔岩,穀神星卻有著像是被水冰沖刷過的一張含水量豐富的臉。

長久以來研究人員在理論上對灶神星具有的可能性假設,這回曙光號團隊終於一一加以證實:灶神星的存在,可回溯至太陽系最早的3億年左右。該計畫科學家表示:灶神星就像太陽系裡的一座時光機器,彷彿可讓我們遙望那些年,我們在太陽系托兒所裡的日子。

因為灶神星形成的時間非常、非常早,透過它我們就能了解當時情況的大致模樣。地球和月球既無法讓我們回到如此古早的過去,我們也無法從這兩個天體獲取到一些那麼早期的資訊。

科學家從隕石證據已可得知太陽系的壽命大約有46億年左右 – 追溯這些隕石的故鄉,其中許多正是源自於灶神星。將月球取回的隕石加以分析,最早只能回溯到約30億年前左右,早於這個時期的月面地質證據,在「重轟炸期間」都已被煙滅;不過,灶神星顯然很幸運地逃過了這場劫難。

不過,未受到重轟炸襲擊,卻並非意味著這寬達530公里的天體表面毫無坑洞,從曙光號所回傳的影像中可見到雙重撞擊的隕石坑–似乎在大盆地裡,還有小盆地。 研究人員相信,地球上有2組的隕石來源,可能正是來自於灶神星撞擊盆地的飛濺碎片。隕石資料中並且找得到與灶神星兩次撞擊事件時間相符合的證據。

在撞擊盆地周圍,曙光號還發現了環狀特徵,這現象可能和灶神星的鐵核相關。

至於為什麼灶神星始終未能成功地「轉大人」- 變成一顆行星?這個問題,科學家認為,當巨行星形成時,周圍的小型天體軌道會受擾動,譬如灶神星就是;因此,將矛頭指向木星,就可以得到解釋。

那個景況就像有一支湯匙在鍋子裡攪動,它攪動了小行星帶也導致小行星彼此相撞。如果沒有木星,單單是一顆小行星自己平穩而緩慢的在軌道上轉動,在這種情況下,它們會聚集質量並且能越變越大。但要是有木星在場的情況下,這根湯匙在鍋子裡攪動,小行星就會彼此互撞,並且撞擊帶來分裂,以至於該區域內會沒有任何一顆小行星能夠變大、反而是大家都是越變越小。灶神星也遭受激烈撞擊,但和其他小天體不一樣的是,灶神星並沒有完全被摧毀– 它僥倖地生存了下來。

目前在小行星當中,科學家還沒發現有第二個像灶神星這樣的案例。(Lauren 譯)

資料來源:中研院天文網[2012.05.23]

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