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卷首语

2015-01-04

飞碟探索 2014年12期
关键词:美国航空航天局彗星黑洞

萌物

天生萌物

在英国的埃塞克斯,60岁的拉塞尔·萨沃里用镜头记录下了猫头鹰的生活。这些刚刚在夏天孵化出来的小家伙拥有人类般的眼神。它们在努力学习生存技能,如怎样在树枝间移动,如何俯冲向下,如何啄食等。

新发现

CO2循环揭示全球变暖趋势

全球变暖虽然无法直接用肉眼观察,但通过美国航空航天局最新的超高分辨率计算模型,我们可以直观地看到CO2在地球表面流动和形成涡流的过程。

该计算模型被称为GEOS-5,由美国航空航天局戈达德太空飞行中心全球模拟和同化办公室的科学家提出。模型显示了南半球和北半球CO2的浓度差异,并且呈现出随着季节变化(由于植被生长和凋落)导致的全球CO2浓度的波动。该程序名为“自然运行”,采用的数据包括大气条件数据和温室气体排放数据,后者包括了自然和人类活动的各种来源。在根据模型计算结果制成的视频中,1年的数据被浓缩在3分钟时间里,显示CO2的浓度在春季下降,而在冬季达到最高值的变化趋势。

“CO2是受人类活动影响的最重要的温室气体,”美国航空航天局的气候科学家比尔·普特曼解释道,“燃料燃烧产生的CO2大约有一半留在了大气层中,而另一半被陆地和海洋的碳汇吸收。在北半球,浓度最高值集中出现在北美、欧洲和亚洲的排放源。”当然,气体并不会待在同一个地方,CO2的流动受到大范围气候模式的控制,而这也是全球循环的一部分。在春季和夏季,北半球的植被吸收了相当数量的CO2,这使得大气层中的温室气体浓度降低,模型图像也从红色和紫色变成了黄色和绿色。

与此同时,南半球会出现CO2的释放。夏季期间,大量的有害气体会通过非洲和澳洲的大火排放到大气层中。这些温室气体通过风的作用扩散到全球。随着植物在秋季和冬季死亡,CO2的浓度水平也将再次上升。

原始陨石磁场揭示太阳系诞生秘密

世界顶尖实验室的最新测量工作表明,记录在原始陨石中的磁场数据可以提供十分重要的线索,帮助我们了解太阳系的早期演化过程。测量研究指出,穿越新生太阳周围的气体云的冲击波是太阳系形成的重要因素。

这项研究是由美国麻省理工学院的本杰明·韦斯和他的研究生罗杰·傅,以及美国亚利桑那州立大学地球与空间探索学院的史蒂夫·德施共同完成的。德施说:“傅和韦斯的测量结果非常惊人且史无前例。他们不仅测量到了极其微弱的磁场,还绘制出陨石记录下的磁场变化,精细到每1毫米。”

德施解释说:“冲击波经过太阳星云,使得大部分陨石球粒都受热融化。”根据冲击波的强度来看,背景磁场可能最多被放大至30倍。他说:“由于测量到的磁场强度约为54微特斯拉,这表明太阳星云中的背景磁场的强度范围可能是5微特斯拉至50微特斯拉。”

大宇宙

“菲莱”探测到有机分子

据报道,欧空局的彗星登陆器“菲莱”在主电池耗尽之前,已经探测到了有机分子。含碳有机分子是地球生命的基础,这一发现有助于我们了解地球生命的起源。

科学家称,现在还没有足够证据证明这些有机分子是否包含了构成蛋白质的复杂化合物。此次彗星登陆任务的一个主要目标,正是通过发现这些碳基化合物,最终解决地球生命是否来源于彗星的问题。彗星的年龄可以追溯到太阳系形成初期,它们就像时光胶囊一样,保存着许多古老的有机分子。据德国航空航天中心介绍,“菲莱”登陆器上的彗星采样及成分检测气体分析仪能够对彗星的大气进行探测,分析遇到的有机分子。

科学家称,如果有足够的阳光照射,“菲莱”的电池将会重新启动,地表与次地表多功能科学包也会重新投入使用。现在,科学家寄希望于在彗星靠近太阳时,能“唤醒”“菲莱”登陆器。

高能中微子或源自银河系中央黑洞

研究人员相信,位于银河系中心的超大质量黑洞正在不断释放出大量中微子。如果这一结果得到确认,将是科学家首次将中微子的来源与黑洞联系在一起。这一发现的有关证据来自美国航空航天局在X射线波段工作的三台空间望远镜,即:钱德拉X射线空间望远镜、雨燕伽马射线空间望远镜以及核光谱望远镜阵列。

参与这项研究的美国威斯康星大学的白洋表示:“搞清高能中微子的来源是当今天体物理学领域最重要的问题之一,我们现在找到了首个指向其宇宙源区的证据——位于银河系中心的超大质量黑洞。”这项发现也将有助于解决天体物理学中另外一个悬而未决的谜团,那就是高能宇宙射线的来源。由于构成宇宙射线的带电粒子在银河系内因受到磁场作用发生了偏转,这让科学家很难追踪到它们的源头。科学家相信,在超大质量黑洞半人马A*周围高速运行的带电粒子或许同样是高能宇宙射线的来源之一。

新发现

主宰欧洲大陆的科斯捷尼基基因

对已知最早欧洲人(3.6万年前生活在俄罗斯西部科斯捷尼基的一名男子)的遗骸化石进行的一项基因研究显示,旧石器时代狩猎采集者的一个“目标人群”在最近的大冰川时代得以幸存,并且在此后3万多年间主宰了欧洲大陆。

随后因为文化变迁和剧烈的气候变化,这个人群开始扩散、混合和分裂,从而产生了基因重组。研究人员指出,从最古老的旧石器时代到中石器时代存在着基因延续,而这种延续在大冰川时期继续存在。从人类进化史来说,这是一个里程碑,体现了人类的成就。

与当前所有欧亚人基因组一样,科斯捷尼基基因组还包含一小部分尼安德特人基因,这进一步证实了之前的研究成果,说明在欧亚大陆开拓初期,离开非洲的最早的现代人与尼安德特人曾短暂相遇。

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