热成像揭示原始小行星的高度多孔性质

2020-10-30 01:47
科学中国人·上半月 2020年9期
关键词:中微子雨林晶体

热成像揭示原始小行星的高度多孔性质

Nature封面:碳质(C型)小行星“龙宫”(162173 Ryugu)的热像图。Nature杂志第7800期封面文章报道了“隼鸟2号”探测器搭载的热像仪TIR在“龙宫”上所捕捉到的热数据分析结果。分析结果显示,该小行星可能是由许多高度多孔的小岩石松散组成的。Tatsuaki Okada等认为,“龙宫”可能代表了太空中大量弥漫的毛状灰尘与行星这类致密天体之间缺少的一环。C型小行星是最常见的小行星类型。C型小行星形成于46亿年前左右,组成它们的原始物质或有助于阐明太阳系的起源。

白垩纪最温暖时期的南极附近存在温带雨林

Nature封面:大约9000万年前西南极所存在的温带雨林的艺术想象图。Nature杂志第7801期封面文章报道了对西南极地冰架的沉积层序的分析结果。白垩纪中期是过去1.4亿年里最温暖的时期之一。该研究表明土伦期-桑顿期(9200万—8300万年前)西南极存在过一个温带雨林样的生态系统。分析的沉积岩心具有一个3米长的化石根系网——嵌在泥岩基质中,包含各种花粉和孢子。针对该雨林的气候重建模型显示,当时的南极无冰,而且大气二氧化碳浓度为1120?1680ppm,远高于今天的407ppm。

可实现塑料瓶降解回收的一种PET工程解聚酶

Nature封面:塑料瓶垃圾堆。Nature杂志第7802期封面文章报道了一种经过工程改造的酶,它可以有效降解PET至其单体组分。经过10个小时后,团队的PET水解酶可以实现至少90%的PET解聚。尤其是,降解后的单体与利用石油化工原料新生产的单体具有近乎相同的特性,因此能再用于制作塑料瓶——让我们离实现基于PET的循环经济更进一步。废塑料是一个重要的环境问题,每年约有2亿吨废塑料集聚在填埋场或自然环境中。聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)是造成这一问题的一个主要因素。

中微子震荡中的物质-反物质对称性破坏相的约束

Nature封面:超级神冈探测器。Nature杂志第7803期封面文章报道了电荷共轭与宇称反演(CP)破坏的进展。T2K协作组织报告了关于中微子与反中微子之间差异的测量结果,置信度为99.7%,意味着在95%的置信度水平上显现出CP破坏。T2K协作组织捕获了日本东海的J-PARC加速器设施在295公里外产生的中微子,确定了μ子中微子变为电子中微子的概率似乎不同于μ子反中微子变成电子反中微子的概率,展现了轻子存在CP破坏的迹象。如果有更精确的测量结果证实它,那么这种破坏或许有助于解释宇宙中多余的物质是如何形成的。

(本页期刊封面图来自Nature官网)

溶液中单个配体保护的纳米晶体在三维原子结构上的关键差异

Science封面:溶液中铂纳米晶体的三维原子结构的选择。Science杂志第6486期封面文章报道了纳米晶体在溶液相中的结构分析研究。通过开发原子级分辨率的3D液体细胞电子显微镜解析了单个胶体铂纳米晶体的结构,揭示了溶液中配体保护的铂纳米晶体关键内在异质性,包括结构简并性,晶格参数偏差,内部缺陷等。这些结构上的差异导致对自由能贡献的不同。单批合成的铂纳米晶体的高分辨三维原子排列具有关键的结构差异,通过精确的原子位置分配,结构和应变分析可以精确提高所需性质。

一种被称为任意子(Anyon)的准粒子的观测证据

Science封面:二维导体中实现任意子对撞机的艺术图。Science杂志第6487期封面文章报道了科学家成功观测具有拓扑量子效应的任意子。物理学家发现了第一个实验证据,表明有些粒子既不属于费米子,也不属于玻色子,而属于一个新的、粒子第三王国。该研究涉及的二维Anyon对撞机具有超小型规模,需使用电子显微镜观察其内部的动作。对撞机由设置在分层材料之间的二维平面组成,存有保持在强磁场内的量子霍尔液体。从量子拓扑上可以推断出任意子的存在,量子系统制造的形状具有新颖性。

干旱时间

Science封面:索马里难民在肯尼亚达达布附近的一个营地寻求援助。Science杂志第6488期特刊文章探讨了干旱的科学和社会影响,包括过去、现在和将来。2011年,干旱加剧了约43万名逃离索马里暴力冲突的难民的苦难。与干旱相关的饥荒会造成严重后果。科学家们正在使用新的监测工具来识别有饥荒风险的地区,并帮助抵御饥饿。在新南威尔士州德尼利奎因附近的内陆地区,由于炎热的北风吹走了农田的土壤,2006—2007年澳大利亚夏季遭受了毁灭性的干旱。干旱对人类和环境构成了日益复杂的挑战。

陆地昆虫丰度下降,但淡水昆虫丰度增加

Science封面:来自不同目的昆虫的集合。Science杂志第6489期封面文章报道了对现有数据的一项分析结果,陆地昆虫组合的总体下降,而淡水组合的总体增加。科学家们收集了1676个地點的166个长期昆虫聚集调查的数据,以调查昆虫丰度随时间的变化趋势。总的来说,发现即使在邻近的地点,其趋势也有相当大的变化,但陆地昆虫的丰度平均每十年下降9%,淡水昆虫的丰度每十年增加11%。这两种模式在很大程度上是受到北美和一些欧洲地区强劲趋势的推动。也有一些与潜在驱动因素(如土地利用驱动因素)的关联。

(本页期刊封面图来自Science官网)

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