人造卫星发射一年后1957年，人们对太空的猜测如火如荼。当然，人类很快就会到达那里，这反过来又会最终使我们有机会回答关于宇宙的许多许多问题。

1958年，美国石油公司(AMOCO)发布了一幅描绘了当今最令人困惑的太空谜题的图片地图并预测当太空探险者能够近距离观察时会发生什么。

有些问题很快就解决了。在该地图的制图师鲁迪·德·雷纳(Rudy de Reyna)思考人类是否会绕月飞行或登陆月球的十年后，我们两者都做了。的阿波罗8号1968年平安夜，宇航员在距离月球车辙表面69英里的地方飞行。(前一年，苏联的一艘航天器在1240英里内绕轨道飞行，但没有载人。相反，它携带了乌龟、苍蝇、粉虫和细菌;一个人体模型也被绑在车上，作为人类乘客的低维护代理。)第二年，在阿波罗11号在这次任务中，尼尔·阿姆斯特朗成为了第一个穿越月球的人。

问了又答。

但德莱纳地图上的其他问题并没有得到很好的解决。六十年后，阿特拉斯针孔与太空专家进行了沟通，讨论哪些已经被破解，哪些仍在困惑。使用下面的缩放工具来仔细观察。

宇宙膨胀之谜

1958年的问题:“我们的宇宙诞生于大约30亿到80亿年前的一次大爆炸吗?”

答案:可能有一声巨响，但它可能发生得更早。

为了测量宇宙作为一个整体的年龄，科学家们通常从宇宙内部物质的年龄开始——确切地说，早期恒星密集地聚集在一起，被称为球状星团。“就像考古学家使用化石来重建地球的历史一样，天文学家使用球状星团重建银河系的历史，”圣马丁大学物理学教授安德里亚·昆德说，去年向Space.com解释道．球状星团可以帮助我们建立一个门槛——宇宙中最年轻的门槛——但它们不一定能帮助我们突破这个上限。

NASA的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)于2001年启动，目的是填补宇宙早期的更多细节宇宙微波背景辐射(即大爆炸的余辉)，加上关于组成和速率的数据宇宙在膨胀．他们最好的猜测是:宇宙可能诞生了大约在137.7亿年前．

星系的神秘云

1958年的问题:“恒星之间的空间发生了什么?”

2018年答案:相当多。

到20世纪50年代，科学家们已经意识到，太空并不是一片空旷的边疆，偶尔会有行星出现。马萨诸塞大学阿默斯特分校的天文学家马克·海耶说:“他们已经绘制出了整个银河系中原子气体的分布，”但主要集中在原子气体上他研究银河气体．

然后，在1970年，贝尔电话实验室的科学家们在太空中探测到了一氧化碳分子，并对这些地方有了新的认识，Beplay客户端安卓版作为化学工程新闻把它放在当时，“稀薄的化学汤正在孕育新的恒星。”海耶说，当天文学家观察这些分子气体云时，“他们可以看到……这是新恒星形成的储层。”

“分子云的物理学实际上就是恒星形成的物理学，”海耶补充道，更大、更灵敏的望远镜让天文学家们能够更近距离地观察。例如，智利、墨西哥、西班牙和日本的多望远镜阵列和笨重的单盘仪器使科学家们能够观测新生恒星周围的小特征，或者同时调查天空中的数千个位置。海耶说:“你可以开始更有效地绘制大型地图或调查银河系。”

这张地图描述了“沸腾的”气体云，它们确实是旋转的点。在内部，粒子的移动速度比声速快很多倍。海耶说，搅动运动影响恒星的形成，“然后驱动星系的演化——它们在10亿年后或100亿年后可能会出现的样子。”

但究竟是什么导致了这一切?超音速湍流的消散需要几百万年——听起来像是一段时间，直到你想起这些云的寿命长达3000万年。某种能量使物体运动。这可能是辐射、旋转等多种因素的结合，但确切的机制，海耶说，“仍然是一个悬而未决的大问题。”

太阳黑子之谜

1958年的问题:“为什么太阳黑子有11年的周期?”

答案:它们与太阳磁场有关——但问题仍然存在。

太阳的磁极大约每11年翻转一次，周期为22年。深色斑驳的太阳黑子往往会突然出现强烈的磁场活动，它们是一个特定周期活跃程度的晴雨表。它们往往会使我们的星星出现斑点就在一个周期结束之前．不过，最近情况比往常平静了一些，原因还不完全清楚。此外，我们明亮的邻居可能是不可预测的，正如博尔德国家太阳天文台的天文学家阿列克谢·佩夫佐夫所言，最近告诉科学美国人:“这是一种随机元素。”

星际探险之谜

1958年的问题:“是什么创造了火星上的运河?”在金星浓密的云层下是否隐藏着生命?”

答案:这很复杂。

在19世纪末和20世纪初，当人类在地球上挖掘很多运河时，一些天文学家坚称他们在火星上观察到了类似的特征——甚至包括在地球水道上拖船的骡子。后来的研究，包括在船上拍摄的图像水手4号1965年，他对这些动脉的存在提出了质疑，并最终将其驳回。早期的观测者可能被一种视错觉所迷惑，被灰尘所误导，或者仅仅是看到了他们希望发现的东西。

至于金星，在天文学家近距离观察这颗行星之前，他们的想象力是疯狂的。科学家和漫画家都是如此我猜可能有广阔的沙漠、海洋或热带雨林被厚厚的云层覆盖。然后，在1962年，在AMOCO地图创建几年后，太空探测器水手2从金星飞行了21607英里，收集的测量数据表明云层是凉爽的，地面是灼热的。今天，我们知道地球的压力相当于海洋的最深处，温度会把金属变成水坑。

但是，几十年来，一些科学家提出，在过去的很长一段时间里，生命形式可能在地球上勉强存在过，细菌可能仍然生活在云层中的某个地方。卡尔·萨根在1967年首次提出了这一观点。去年4月，由威斯康星大学麦迪逊分校空间科学与工程中心的桑杰·利马耶领导的研究人员，建议在天体生物学金星可能曾经被水覆盖，但很久以前就蒸发了，来自消失的身体的微生物可能能够在云层高处作为“斑点”存活下来，这与地球上的一些微生物在高酸性环境中通过消耗二氧化碳而繁荣发展的方式类似。“为了真正了解，我们需要去那里并对云层进行采样，”合著者、加州州立理工大学波莫纳分校的生物化学教授拉凯什·莫格尔说。告诉《大众机械》．“金星可能是天体生物学探索中令人兴奋的新篇章。”

万有引力之谜

1958年的问题:“为什么物体会往下掉，而不是向上，这在太空中会不同吗?”

2018年答案:“微重力”。

当然，科学家们在20世纪50年代对重力有了很多了解。正如地图的作者所指出的，这里有伽利略、牛顿和爱因斯坦的大量信息。至少，我们对地球上的事物是如何运作的有了很好的了解。重力在任何时候都从各个方向拉着你。这不是“下”或“上”的问题，而是质量的问题。质量越大的物体引力就越大这就是为什么——即使你也施加了引力——你每次都会输给地球。

但是在太空中会发生什么呢?宇航员很快就会弄清楚。1972年，一个任务小组甚至在月球上测试了这些理论，将一把锤子和一根猎鹰羽毛扔到月球表面。太空并不是一个没有重力的区域:根据美国宇航局的说法，有少量的重力存在于空间中，尽管距离越远，它就越弱。引力也是轨道的关键。

“零重力”一词确实用词不当。美国宇航局使用“微重力”一词来指代宇航员在轨道上经历的失重状态。但这只发生在它们移动的时候。“如果有一座超高塔伸入太空，它们就不会飘来飘去，”物理学家瑞德·阿兰(Rhett Allain)说写的《连线》杂志今年早些时候．“失重环境是由航天器或空间站内人员的轨道运动造成的。”

重力确实存在于宇宙飞船之外。所以，如果你碰巧发现自己在月球上质量比地球小得多，体积大约是地球的四分之一，腾跃，享受更高的飞跃!

卫星领地之谜

1958年的问题:”为什么流星体没有撞击更多我们送入太空的东西呢?”

2018答:在浩瀚的宇宙中，这样的行星并不多。

到20世纪50年代末，有两颗人造卫星被发射到地球轨道(苏联发射的是第一颗)人造卫星1957年，美国派遣资源管理器1第二年)。AMOCO地图的作者想知道为什么它们没有经常受到尘埃和流星体的撞击。毕竟，对于从地球上仰望天空的非专业观察者来说，似乎经常有无数的物体在周围划过。当然，如今有更多的卫星环绕地球运行。截至2018年4月，忧思科学家联盟追踪了1886人它们。那为什么他们不经常被打呢?

卫星追踪器Marco Langbroek解释说，流星体并没有太大的威胁，因为在整个太空中，这种尘埃的密度非常低，即使在大型流星雨的高峰期也是如此。

英仙座流星雨是一年中最耀眼的流星雨之一。Langbroek解释说，在这场流星雨中，每32小时只有一个流星体穿过一平方公里的大气层。他补充说，在这些时期之外，这个数字要低得多——更像是每10或15天每平方公里就有一个流星体。我们只能在某个夜晚看到流星流，因为我们可以调查数百万平方公里的大气层。“相比之下，卫星的表面很小，因此样本面积很小，”Langbroek说。

想象一下你开车穿过沙漠。假设没有很多蚊子飞来飞去——也许每10天每平方公里就有一只蚊子。兰布鲁克说:“你在挡风玻璃上压扁蚊子的几率虽然不是零，但也非常低，即使你一次在那里开车好几年也不例外。”

即使流星体产生了撞击，其中许多都非常小，而卫星的设计可以承受这些撞击。这意味着即使碰撞确实发生，抵押品也很少。Langbroek说:“即使在20世纪90年代末狮子座流星雨非常强烈的高峰期，当母彗星经过地球时，地球穿过相对非常密集的粒子轨迹，可见流星每小时的速度一度达到每小时数千颗，对卫星也没有致命的影响。”

对卫星来说，更大的威胁是与其他卫星的争吵和碰撞太空垃圾比如，那些已经退役的卫星、火箭碎片以及其他堆积在近地轨道上的沉重垃圾。Langbroek指出:“随着发射次数的增加，以及太空中产生碎片的事件(例如旧火箭级爆炸)的增加，风险将会增加。”这是一个有点碰碰车场景的配方。

磁力之谜

1958年问题:“为什么指南针的指针在一天中指向不同的方向?”

2018答案:你的指南针出问题了。

指南针内部的磁铁迫使指针对地球磁场做出反应。这些工具将为你指出磁北的方向——大致是地理北极的方向，但不完全是直角的。

多年来，磁北一直落在加拿大北部北极群岛的一部分埃尔斯米尔岛。最近，研究人员认为地磁北极确实存在慢慢地迁移，他们中的一些人想知道我们是否在一个翻转．在地球漫长的生命历程中，极地倒转一直在发生——通常持续数千年，但有时也会发生显然快多了．无论如何，这种转变不是一天就能发生的。如果你的罗盘乱转，它可能会被附近的磁性材料所吸引-也可能只是被终结了。

北极光之谜

1958年的问题:“什么导致了‘极光烟火’?”’”

2018答案:粒子在移动。

AMOCO地图的作者报告说，在“太阳上的‘风暴’一两天之后”，地球南北两极的天空中，绿色、蓝色和黄色的条纹，有时还会升起和紫水晶般的波浪，几乎就像“太阳发生了”一样吐出他们的“溪流”。

这部分是对的。北极光的彩色条纹与等离子体粒子通过太阳耀斑从太阳表面喷射出来径直向地球磁场方向移动。当粒子遇到氧气时，这种怪异的光芒往往是绿色或金黄色，当粒子遇到氮气时，则是红色、紫色或蓝色。虽然北极光在太阳黑子最活跃的时候最猛烈，但当太阳黑子消退时，北极光并没有消失。在一个清脆无云的冬夜，你在北方的前哨站观看它们舞蹈的最佳机会。

夜空辉光的奥秘

1958年的问题:“黑暗的天空中微弱的光是怎么回事?”

答案:我们不确定。

你有遇到了史蒂夫？他已经存在多年了，但在科学界基本上被忽视了，直到2016年7月，加拿大北部的一群公民科学家发现了一条窄窄的紫色光带径直射向他们上方的天空。他们对自己的邻居感到迷惑和着迷，给它起了一个和蔼可亲的名字，并开始敦促研究人员认真对待它。它看起来和北极光有点不同——不像那些宽的光带，史蒂夫很窄，几乎是垂直的——但观察者们认为这可能是相关的。

本周发表的一项新研究表明情况并非如此。写在地球物理研究快报卡尔加里大学的研究人员说得出的结论不管史蒂夫是什么，他不是极光——他没有北极光那样的带电粒子。目前，他属于天空之光的范畴。“我们对此知之甚少，”卡尔加里大学的空间物理学家、首席作者Bea Gallardo-Lacourt说，在一份声明中．“这很酷。”

《宇宙射线之谜

1958年的问题:“这些‘奇怪的太空旅行者’来自哪里?”

2018年答案:还是有点不清楚。

我们知道宇宙射线是原子的部分它们来自太阳系之外，但我们仍然不知道它们究竟起源于哪里。2017年，在智利皮埃尔·奥格天文台工作的一组研究人员确定，这些粒子来自银河系之外的某个地方。这使得许多宇宙之石尚未被解开，但“我们现在离解开这些非凡粒子在哪里以及如何产生的谜团更近了一步，这是天体物理学家非常感兴趣的问题。”说团队成员、德国伍珀塔尔大学教授卡尔-海因茨·坎珀特在一份声明中说。

尽管宇宙射线的起源有点模糊，但在地球上，宇宙射线也被招募来做一些侦探工作。以μ子粒子为例。它们是宇宙射线进入大气层时形成的;当它们落到地球上时，它们的行为是一致的，可预测的。μ子在穿过密度大的物体时会失去蒸汽，因此，通过追踪它们，研究人员可以估计物体的密度。一个团队去年我试过了这是一种新颖的、非侵入性的方式，可以将吉萨大金字塔内的空洞可视化。一个类似的成像项目正在意大利佛罗伦萨进行，一个团队希望发现是否Il Duomo开裂的圆顶被任何铁的援军所支撑。

急流之谜

1958年的问题:“是什么导致了这些‘神秘风’?”’”

2018年的答案:温度梯度和其他东西。

AMOCO地图的作者对他们所描述的“平流层的300英里每小时的无形顺风”感到困惑。它的一些机制很容易描述:“大气中的喷射流是地球大气经向(即赤道到极点)温度梯度的直接自然结果，”海洋预测中心的科学和操作官员詹姆斯·帕廷说，告诉科学美国人．地球的大气层是一个多层的三明治，科学家们现在知道，急流存在于对流层顶(大气和大气之间的部分)之下对流层和平流层)．喷流的最大速度出现在冬季，此时赤道和两极的温度差异特别大。

然而，一个新的谜团是为什么高速气流有时会堵塞。在一种被称为“阻塞”的现象中，河流有时会漂移;当这种情况发生时，天气系统无法向东移动。今年早些时候，芝加哥大学的大气科学家开始破案他们注意到，他们使用的方程与工程师们用来研究交通拥堵的方程相似。就像堵塞的沥青动脉一样，当某物——比如山脉或海岸——挡在路上时，高速气流就会发生“阻塞”。研究人员表示，他们的模型是发表在科学，可以帮助预测未来的天气模式。

月球探险之谜

1958年的问题:“人类会绕月球飞行并登陆月球吗?”我们可以在那里扎营吗?”

2018年的答案:我们确实做到了，而且很有可能!

一个谜团解开了，还有一个。

英国皇家天文学会会员、新书《地球之星》的作者科林·斯图尔特解释说，我们还没有完全到达那里，但解决方案即将出现。如何在太空生活:为不远的未来你需要知道的一切．斯图尔特说:“我发现，到本世纪末，月球上不可能出现某种形式的半永久性人类存在。”

斯图尔特补充说，就宇宙栖息地而言，月球“是相对安全的——太空能有多安全就有多安全”。没有通信延迟可言——无线电信号可以在大约两秒钟内传回地球——如果你需要回家，你可以在三天内到达。

欧洲航天局(ESA)已经设定了一个目标在2030年之前建立某种月球殖民地科学家们已经开始勘探月球上合适的地块，并考虑设计方案。这颗卫星的南极在定位上处于领先地位。虽然月球的倾斜使其大部分陷入长时间的黑暗中，偶尔会有几周的光明，但这个地方会持续接受阳光，可以利用这些阳光作为能源;它还有大量的水，以冰的形式存在。

欧空局聘请了福斯特建筑事务所描绘一些栖息地原型．它们看起来有点像沙堡和冰屋的混合体，可能依靠3D打印和成堆的月球土壤来阻挡来自太阳和爆炸恒星的辐射。“当宇航员去月球时，他们只是盲目地幸运，因为他们没有被太阳耀斑或其他东西击中，”斯图尔特说。“在飞往月球的10天时间里，你有很大的几率避开这种事情。如果你说的是一个人们要待几个月的基地，你必须确保你的辐射防护达到标准。”在太空中建造房屋，并部分依赖于已经存在的材料，将大幅削减运输物资所需的燃料成本。宇航员已经成功地在国际空间站上使用3d打印工具(ISS)——但全面的建设要复杂得多。

另一个障碍是:不确定的情感代价。在国际空间站上，想家的宇航员可以透过窗户看到我们的地盘的非常细节。但在月球上却不是这样。斯图尔特说:“如果你在月球上，你可以看到地球，但它非常小，你知道你需要几天才能回到地球。”“我们必须以一种我们在太空中还没有的方式来应对孤立。”尽管在缺乏光线、寒冷和孤立的南极环境中进行模拟，但可能的情绪影响仍然有点不确定。宇航员阿波罗8号描述“巨大的……令人敬畏的”孤独，斯图尔特建议未来的任务团队可能会派一名心理学家一起去，或者依靠人工智能界面来帮助缓解紧张或无聊。斯图尔特说:“剩下的就是工程了。”“如果我们投入足够的脑力，我们有克服工程问题的良好历史。”

那么，远离我们熟悉的领域，我们将如何驾驭我们混乱、复杂的内心生活呢?这是最大的谜团之一，直到我们到达那里，凝视着我们目前称之为家的星球，我们才会知道。