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科学前沿动态大集合 [复制链接]

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我们会征服火星吗?
火星。这里是一个不毛之地。在这个干旱,甚至可以说干燥的世界里,地表温度是-55 °C (-67 °F)。而在它的两极,温度可低至-153 °C (243 °F)。这在很大程度上与火星稀薄的大气层有关,因为火星的大气层过于稀薄难以保存热量(更别提呼吸了)。但为什么征服火星的想法对我们有如此大的吸引力呢?
这其中包含很多原因,包括我们两颗行星之间的相似性,可利用的水,有产生食物和氧气的可能,以及可以就地取材的建筑材料。甚至有利用火星作为原材料来源并将其改造成一个宜居环境的长远计划。让我们来逐一分析。
优势:
    正如前文提到的,地球与火星之间具有很多相似之处,使得人类定居火星成为一个可行的选择。首先,火星和地球上一天的长度非常接近。火星上一天是24小时39分钟,这意味着对动植物,以及人类来说定居在这里会很适应。
    火星和地球一样自转轴也是倾斜的,这意味着它与地球具有相同的季节模式(尽管时间较长)。基本上,当一个半球朝向太阳的时候,这个半球就是夏天,另一个半球正在经历寒冬——结束了其温暖而漫长的日子。
进入到万物生长的季节也是工作的好时候,为定居火星的人们提供一种熟悉的安全感以及测量一年的方式。这与地球上的农民类似,火星人将经历一个“种植季”,一个“收获季”,并将举行一年一度的庆祝活动,标志着季节的变化。
    同时,与地球一样,火星位于太阳系的可居住区内(又名适居带),虽然它的轨道处于太阳系宜居带的外侧。金星同样位于这个区域内,但其位置靠内侧(有一层厚厚的大气层),使它成为太阳系中最热的星球。并且由于金星整日下着硫酸雨,使得火星对我们更具吸引力。
    此外,火星是除了金星之外,太阳系中最接近地球的行星,我们已经考虑了难道火星不是一个好的选项嘛!实际上,每隔几年,当地球和火星在冲日时——它们彼此距离接近,距离在变化时,就是将移民送上火星的理想“发射窗口”期。
    例如,2014年4月8日,地球和火星相距9240万公里(5740万英里)。在2016年5月22日,它们之间的距离将达到7530万公里(4680万英里),2018年7月27日,仅距离5760万公里(3580万英里)。在这些窗口期,去火星将花费几个月,而不是耗时几年。
    另外,火星上有大量以冰的形态存在的水。大部分的这类水冰位于极地地区,但是火星陨石的调查表明,大量的水冰被锁定在地表之下。这些水能够很轻松地加以提存和净化从而供人类使用。
    在他的书中《The Case for Mars》,罗伯特 祖布林是描述了未来人类移民如何在那片土地上生活,并最终定居下来。与国际空间站上的宇航员不同,定居火星不需要把所有物资都从地球上带过去,未来的火星移民能够自己制造空气,水,甚至可以将火星水分裂成氢气和氧气来获取燃料。
    初步实验表明,火星土壤可以被烤成砖块来建造防护结构,从而减少了被运送到火星表面的必备材料。地球上的植物如果能够得到足够的阳光和二氧化碳,那么它们也能在火星土壤上生长。随着时间的推移,在火星土壤上种植植物还能够提供可供呼吸的空气。
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虫子身上也自带“指南针”
美国德克萨斯大学的科研团队首次在动物身上找到了地球磁场感应器。这个感应器位于线虫的小脑袋里,却是一个长期悬而未解的科学问题的重要线索:动物身体内部的“指南针”是如何工作的?
    大雁、海龟、狼等很多动物都可以通过地球磁场为自己“导航”。但是直到现在,没有人能说清楚它们是如何做到的。据物理学家组织网报道,这次科学家在秀丽隐杆线虫(C. elegans)里发现了地球磁场感应器——它是线虫脑子里AFD神经元末端的一个微型结构。相关论文发表在开放获取期刊《eLIFE》中。
    这个磁场感应器看起来像是纳米级别的电视天线,这些线虫利用它在地下“导航”。该团队认为,由于不同物种间大脑的结构有很多相似之处,其它动物也很可能具有这种结构。“其它更为高级的动物例如蝴蝶和鸟类也很有可能会利用这种微型结构。”研究成员乔恩·皮尔斯·下村说,这一发现使他们理解其它动物磁场感应机制有了立足点。
     科研人员发现,饥饿的线虫在含有填充物的试管中倾向于向下蠕动,他们认为这有可能是线虫寻找食物的策略。此后,他们使用来自世界其他地区的秀丽隐杆线虫做实验,发现在同样情况下这些线虫的蠕动方向取决于自己的“故乡”所在地:来自夏威夷、英格兰或澳大利亚等不同地区的线虫,蠕动的方向会与地球磁场形成不同角度,这个角度在它们的“故乡”非常精确地对应着下方。例如,来自澳大利亚的线虫会向上方蠕动。他们还发现,经基因工程处理过的AFD神经元遭到破坏的线虫不会像正常线虫那样向上或向下蠕动。
     科研人员总结道,随着地理位置的移动,地球磁场的方向也会发生变化,每一个线虫的磁场感应系统都精确地与本土环境相匹配,以允许自己分辨上方和下方。“磁性探测可能对生活在土壤中的物种而言十分常见,这一前景令我深为着迷。”该研究的第一作者安德烈斯·维达尔·加德亚说。
     在动物身上找到第一个磁场感应神经元已经成了科学界的激烈竞赛。2012年,美国贝勒大学医学院的科学家声称在鸽子身上发现了处理磁场信息的脑细胞,但是他们并未找到鸽子身体的哪个部位可以感应磁场,只是推测鸽子的内耳中可能有磁场感应器。“我相信这项对线虫的研究是一个很大的惊喜,因为之前没有人想过虫子也可以感应地球磁场。”下村说。
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世界上最昂贵的13种物质
物以稀有为贵 因造福人类为宝              
    不久前,美国《大众科学》网站列出了世界上最昂贵的13种物质,并阐释了这13种物质为何如此昂贵,以及人们为了得到这13种昂贵物质所付出的代价。
    1.反物质:6.25万亿美元/克
    反物质由反粒子组成,反粒子与普通物质粒子的质量相同,但电荷相反。反物质的概念由英国物理学家保罗·狄拉克最早提出。他在1928年预言,每一种粒子都应该有一个与之相对的反粒子,例如反电子,其质量与电子完全相同,而携带的电荷正好相反。
    当粒子和反粒子相遇时,双方就会相互湮灭抵消,发生爆炸并以高能光子(伽马射线)、中微子、更低质量的粒子—反粒子对的形式释放出巨大能量,其威力远高于氢弹爆炸。在美国畅销书作家丹·布朗的小说《天使与魔鬼》里,恐怖分子企图从欧洲核子研究中心(CERN)盗取0.25克反物质,进而炸毁整座梵蒂冈城。
    反物质如此昂贵的原因在于其非常难制造,而且寿命非常短暂。2011年6月5日,欧洲核子研究中心的科学家在英国《自然·物理》杂志上报告说,他们成功地将反氢原子“抓住”长达1000秒的时间,也就是超过16分钟,这有利于对反物质性质进行精确研究。科学家在论文中表示,他们在这一轮研究中,先后用磁场陷阱抓住了112个反氢原子,时间从1/5秒到1000秒不等。分析还显示,这次抓住的反氢原子大多数处于基态,也就是能量最低、最稳定的状态,这有可能是第一次制造出的基态反物质原子。如果能让反物质原子在基态存在10分钟到30分钟,就可以满足大多数实验的需要。
    2.锎-252:2700万美元/克
 锎-252是一种罕见的放射性同位素。别看锎-252寿命不长,可本事却特别大。每克锎-252每秒钟放出的中子有2.31万亿个,这些中子的平均能量为230万电子伏特,因此,锎-252是十分理想的中子源,优越性大大超过了核反应堆,可用于对煤、水泥和矿物质的伽马中子活化分析(PGNAA)以及对爆炸物、地雷、非爆炸的军备物质的探测和确定。
 在核医学领域,锎-252也是一支异军突起的生力军。癌症是危害人类生命的顽敌,为此,医学家想出各种办法来对付它。科学家发现,锎-252是癌症的“克星”。在患癌部位注射约几微克锎-252,它放出的中子就能有效地杀死癌细胞,而对周围健康细胞的危害却比其他放射疗法要小得多。
 锎-252的其他用途还包括用于中子放射线照相术、用作反应堆启动源以及度量标准等。
 虽然有如此多且重大的好处,但可惜,锎是一种人造元素,且合成极为困难,地球上的锎-252总共只有2克左右。
 3.钻石:5.5万美元/克
 钻石是指经过琢磨的金刚石;是碳的同素异形体;是在地球深处高压、高温条件下形成的一种由碳元素组成的密度相当高的碳结晶体。
 钻石在天然矿物中的硬度最高,不过,其脆性也相当高,用力碰撞则会碎裂。钻石的稳定性比石墨烯差。钻石是目前已知最硬的矿物,其硬度很大程度上源于其原子之间强烈的共价键。钻石还拥有很好的导热性。这些属性确立了钻石在工业切割领域的重要地位,钻石可用作抛光工具,还可用做钻石刀以及金刚石砧压槽。
 4.氚:3万美元/克
 氚是氢的放射性同位素,自然界中存在极微,从核反应制得。自然界中的氚由宇宙射线而来,当宇宙射线所带的高能量中子击中氘核,氘核与中子结合为氚核;而人工合成的氚则从核反应制得,用中子轰击锂可产生氚。
 在研究中,氚一般被用于核聚变反应堆以及中子发生器中。氚在日常生活中的用途也很广泛:通过将氚同一种以辐射形式释放光的化学物质相混合,可以获得一种不需要电池的持续光源。
 氚的辐射衰变是一种能量很低的β衰变,衰变过程中只会放出高速移动的电子,不会穿透人体,因此只有大量吸入氚或者暴露在氚中才会对人体造成伤害。氚会发射β射线而衰变成氦3,半衰期为12.5年。
 5.塔菲石:超过2万美元/克
 塔菲石的英文名Taaffeite,来源于一个叫塔菲(Taaffe)的人。1945年,爱尔兰都柏林的宝石学家爱德华·塔菲伯爵在当作尖晶石买来的一颗浅紫色宝石中发现微弱的双影现象,后将该宝石送伦敦某宝石实验室,在1951年经鉴定为一种新的宝石品种。
 塔菲石由镁、铍和铝组成,是第一种已知的有铍、镁作为主要组成部分的宝石。目前,其主要用途就是用作宝石。物以稀为贵,由于矿脉少,所以塔菲石身价不菲。
 6.红硅硼铝钙石:9000美元/克
 红硅硼铝钙石学名铝硼锆钙石(Painite),又名硅硼钙铝石,是1951年发现的新宝石矿物,只有缅甸的抹谷和克钦邦出产,是世界最难找到的矿物之一,因此,很多人对其闻所未闻。目前,地球上只发现了25个红硅硼铝钙石小晶体和1个双面晶体。
 7.钚:4000美元/克
 钚是一种放射性元素,最著名的作用是用作核燃料和核武器的裂变剂。第二次世界大战期间,美国投于日本长崎市的原子弹,就使用了钚制作内核部分。钚也是放射性同位素热电机的热量来源。钚有毒、易燃,在自然界中的数量很少。
 钚及其同位素因为其放射性而有一定危险性,但钚产生的α射线并不会穿透人体的皮肤而进入人体,而且,钚的半衰期很长,使得单位时间里的辐射量相对要小,危害也就更小。钚容易在人体的肝脏和骨骼中聚集,但该过程非常缓慢。在20世纪40年代,美国就有26名工作人员因核武器研究受到了钚的污染,但在他们身上并没有出现严重的健康影响,更没有人因此而死亡。
 8.麦角酸二乙基酰胺:3000美元/克
 麦角酸二乙基酰胺,又名麦角酰二乙胺(LSD),是这张榜单中最昂贵的药物,也是最强烈的中枢神经幻觉剂。1938年,首次由麦角菌(一种生长在黑麦或其他谷物中的真菌)之成分麦角酸制造而来,现多由麦角素半合成而得,为无嗅、稍带苦味的白色结晶体。
 LSD能造成使用者6到12小时的感官、感觉、记忆和自我意识的强烈化与变化,曾在美国摇滚界很受欢迎,有些歌手服用这种药物后觉得有创作灵感,于是便诞生了一种摇滚风格——迷幻摇滚。
 LSD除了能造成严重的精神混乱外,还能给肉体带来痛苦,一些服用者还会出现严重的暴力倾向,给自己和周围的人带来伤害。因此,LSD在世界各国都普遍被认为是一种危害甚大的毒品而加以严厉查禁。
 9.犀角:110美元/克
 犀角,即犀牛角,为犀科动物印度犀、爪哇犀、苏门犀等的角。在中国大陆及台湾地区、韩国和一些东亚国家,犀牛角被制成传统药材。阿拉伯国家则把犀角看作社会级别的象征;在也门和阿曼,犀牛角被用来制作仪式上使用的匕首手柄。
 由于市场需求强劲,犀牛被大肆猎杀,已濒临灭绝。
 10.铂:60美元/克
 铂是一种特殊的物质,在工业、装饰和改善环境等方面都有很大的价值。所有人们消费的商品中,有超过20%的商品要么包含铂,要么用铂生产而成。铂出现在首饰、汽车等催化式排气净化器、电子设备和抗癌药物中。每8吨铂矿石才生产1盎司铂。
 11.铑:58美元/克
 1803年,英国化学家及物理学家威廉·海德·沃拉斯顿在粗糙的铂矿石内发现了铑。铑的英文名为RHODIUM,源自希腊语rhodon,意为“玫瑰”,因为铑盐的溶液呈现玫瑰的淡红色。
 铑是一种坚硬且坚固的金属,除了制造合金外,还可用作其他金属的光亮而坚硬的镀膜,例如,镀在银器或照相机零件上;另外,将铑蒸发至玻璃表面上,形成一层薄腊,便可造成一种特别优良的反射镜面。
 12.金:56美元/克
 纯金很柔软,通常与银、铜、铂、钯等金属组成合金,从而增加其强度。金合金被用来制造珠宝、装饰品、钱币。金是一种很好的热导体和电导体,而且暴露在空气中也并不会失去光泽,因此,可用来制造印刷电路板。
 金具有良好的红外辐射反射能力,能被用来帮助宇宙飞船和航天器阻隔来自太阳的热。镶金的镜子可用于制造对红外光非常灵敏的望远镜。
 13.藏红花:11美元/克
 藏红花是世界上最贵的药用植物、最好的染料、最高档的香料,主要分布在欧洲、地中海及中亚等地。藏红花拥有一种独特又迷人且无法被复制的香味,在地中海地区、东方菜肴、阿拉伯和印度以及英国、斯堪的那维亚和巴尔干的面包中用作调色和调味佐料,也是法式菜浓味炖鱼和西班牙肉菜饭的重要成分。例如,藏红花就是西班牙海鲜饭中的必备调料。
 藏红花以两种形式出售:粉末状和条状,每种形式在厨房中的表现很不一样。
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科学还未能完全解释的5种现象
谁会不喜欢一个好的谜团呢?尤其是让研究人员一筹莫展的谜团,更是让人欲罢不能。美国《大众科学》网站的报道中,为我们列出了以下5种科学还未能完全解释的现象。
    为什么人会打哈欠?
    你会打哈欠,我会打哈欠,我们都会打哈欠。一想到我们为什么会打哈欠,可能更会让你打哈欠。看到别人甚至狗打哈欠,都可能会让你打哈欠。那么,为什么我们会打哈欠呢?
    对此有很多解释,但似乎没有一种解释经得起严格的科学审查。美国宾汉姆顿大学生物系科学家安德鲁·盖洛普曾经撰文指出,身体其实是在通过哈欠这种运动来给大脑降温,进而保持大脑的健康和清醒。打哈欠有助于增加颌、颈和鼻窦的血流,在人吸进一大口气时带走血液中的热量,从而给脑部降温。然而,与常识相反的是,人们在热天打哈欠的频率更低。简而言之,当我们需要打哈欠时,我们却打不出哈欠。
    另外一个解释则指出:打哈欠“充当身体活跃起来的信号,是确保我们能保持警醒的方式”。美国马里兰大学的生理学家普罗文和贝宁格对哈欠进行了十多年的研究。他们发现,夜里长时间开车的司机会频繁地大打哈欠,正在认真看书和做作业的学生也会哈欠连连,可是却很少有人在床上打哈欠。所以,打哈欠是人们觉得必须保持清醒状态的时候,促进身体觉醒的一种反应。从这个意义上说,哈欠是一种自身的“提神”反应。
    专栏作家玛丽亚·康妮卡瓦在《纽约客》杂志中写道:“打哈欠之后,人的运动和生理活动通常会加强,这表明人体在某种意义上已经‘振作起来’。”
    那么,为什么打哈欠会传染呢?美国《科学公共图书馆·综合卷》杂志发表的一项研究表示,这是表示共鸣的方法。但另一项更新的研究则得出了相反的结论。如此一来,我们仍然没有搞清楚人为什么会打哈欠。
    幽灵是否存在?
    你可能会说:“我理解打哈欠这种事情,但幽灵并不存在。”但美国哥伦比亚广播公司新闻部于2005年开展的一项调查却发现,48%的美国人认为幽灵存在。大约有56%的女性认为幽灵存在。有三分之一的调查对象声称,他们曾经看见过幽灵或者感受到幽灵的存在。
    现代科学家没有太多地深入研究这个话题,但的确存在几种富有说服力的解释。一种解释与次声(或者低频的声音)有关,这种声音人类听不到,但风暴甚至家用设备都会产生这种声音。它会振动人体器官,使人们感觉不安。次声振动还可能干扰人们的视觉,让人们以为自己看到了什么。
    另一种看法认为,气流或许会制造“冷点”,让人们认为是幽灵出现的迹象。
    最后一种理论则声称,有些人看到幽灵或许是因为一氧化碳中毒产生的幻觉。
    似曾相识之感从何而来?
    我们每个人或许都曾有过这种感觉:看见某个人、发生某件事,你会觉得是往昔的重现。这种奇怪的似曾相识之感(也被称为既视感)从何而来呢?没有人能确定,但有一些解释。
    一项将人们置于虚拟计算机世界的研究表明,当某人偶然去了一个地方,该地方与他/她以前去过的某个地方相似,但他/她没有意识到时,这种感觉出现得最为频繁。
    美国科罗拉多州立大学的认知心理学家安妮·克利里对《科学美国人》杂志称:“这种似曾相识的时空倒错感或许是新鲜感与熟悉感的反差,即对不熟悉的东西不应该感到这么熟悉。”另一项研究也发现,一名健康人在服用两片药物对抗流感时,也会经历这种似曾相识的感觉。当大脑错误地为新的记忆编码,或者当大脑要建立某种熟悉感却失败时也会发生这种情况。
    大脚野人在哪里?
    “大脚野人”有很多名字,在西北太平洋地区和喜马拉雅地区被称为“大脚怪”;在中亚被称为“野人(wild man)”;在澳大利亚也被称为“野人(Yowie)”。但科学家们将其称为“隐秘物种(cryptid)”——一种其存在性无从考察和证实的动物。人们从未掌握大脚野人存在的确凿证据,但科学家们一直在说:“缺乏证据不等于证明它不存在。”很多人猜测,人们声称看到的“大脚野人”可能是人们看错了,将其他动物,比如熊,看成是“大脚野人”。据美国《纽约时报》报道,一项最新研究对号称来自一头大型人形动物毛发的DNA进行了分析,结果发现这些毛发来自“浣熊、绵羊、熊、狗和人等,大脚野人并不在其中”。
    安慰剂有效果吗?
    毫无疑问,你知道安慰剂效应:如果你真的相信某种东西会对身体产生某种特定的效果(比如减少痛苦),它可能就真的会那样,就算只是一颗没有任何医疗作用的糖丸。因此,安慰剂药片被用在所有合法的医学研究中,以证明药物是否真的有某种效果,而非人们心理的臆想。
    然而,安慰剂效应实际可能比你想象的更令人困惑。例如,最新研究表明,就算受试者被告知,他们服用的是糖丸,它也管用。睡眠也是一样,如果你认为,与其他睡眠时间与你一样的人相比,你的睡眠质量更高,那么,你在很多活动中的表现可能也会更好。
    有些蛛丝马迹或许能解释安慰剂如何起作用的。比如,一项研究发现,被提供了假止痛膏的人,其大脑痛感区域的活动也会减弱。另一项研究则发现,类似的假止痛膏能激活骨髓中的细胞。但在对抗感染、获得更好的考试成绩、睡得更好等一系列情况中,安慰剂究竟是如何起作用的,迄今没有人弄清楚。
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冥王星有多少未解之谜?
越来越近!经过9年的飞行,预计7月14日 “新视野”号将飞越距离地球50亿公里的冥王星。
    越来越清晰!随着历史上首个飞越冥王星的探测器的接近,人类将获取更清晰的照片和更丰富的数据,冥王星的神秘面纱将会一点点地被揭开。
    它是在太阳系边缘柯伊伯带发现的第一个天体,它是因“举止”怪异被称作将“第三类行星”的天体,它是“经典太阳系”中唯一一颗人类尚未近距离探测的行星。它是冥王星。7月14日,“新视野”号探测器将在12500公里的高度近距离飞掠这颗矮行星,试图解答关于它的种种疑问。
    地表差异源自不同物质分布?
    在关于冥王星的诸多谜题中,首当其冲是这颗处于太阳系边缘地带的矮行星上面到底有什么呢?
    冥王星的体积很小,加之距离遥远,即使在哈勃望远镜的镜头中,它也只是一个模糊的斑点。而且冥卫一卡戎的身影总是相伴它左右,很难将两者的光影分辨开来。直到1988年,卡戎与冥王星交食让科学家有机会测量两者单独的亮度和光谱。光谱测定结果显示,冥王星的表面主要含有水、氮、甲烷 和一氧化碳。美国宇航局的哈勃空间望远镜的后续观测发现,某种特殊的有机化合物是冥王星表面呈微红色的原因。
    “新视野”号的使命之一,是进一步确认冥王星表面的物质构成。它近日传回的最新图像显示,冥王星的表面存在明暗不一的区域。比如冥王星的北半球显示明显较多的暗色区域,其表面最明亮和最暗色的区域都集中在赤道附近,在它“背面”还存在数个大面积的神秘黑斑。“新视野”号的项目科学家们将这种情况解读为冥王星地表物质成分的差异。
    美国宇航局西南研究所的新视野号探测器项目首席科学家阿兰·斯特恩表示:“这些最新图像是从超过3000万英里外传回的,它们已经确凿地显示出冥王星拥有的复杂地表特征。但为何会是这样的情况?这在目前还是一个谜。”
    冰封表面下有海洋?
    冥王星距离太阳的平均距离比地球远40倍以上,接受到的太阳辐射极其微弱,因而温度只有零下233 摄氏度。在如此寒冷的星球上寻找海洋似乎不是一个理智的选择,因为几乎所有气态和液态物质都会结成硬质的冰块。但有科学家认为,冥王星内部的热量能使这颗星球在内部保存一片海洋。
    提出这一构想的是美国加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的行星科学家古莱姆·罗布奇恩和弗朗西斯·尼莫。他们认为,冥王星的热量来自于这颗矮行星深处的钾-40元素。它的放射性衰变伴随着热量的散发,使冥王星的地下水保持液体形态,形成一片冰封的海洋。计算显示,保持这片海洋需要的放射性钾元素丰度约为早期太阳系形成的陨石中丰度的1/10左右——一个不算夸张的比例。古莱姆·罗布奇恩表示,冥王星很有可能在其内部保存有足够量的放射性钾,而这片地下海洋有可能厚达100多公里,并且深达地下200公里。
    如果冥王星地下海洋被确认,无疑将大大扩展生命“宜居带”的范围。而确认这一点,需要对冥王星的地形进行精确勘测,寻找地表形状因地下海洋而改变的蛛丝马迹。“新视野”号除了对冥王星的地形进行精确勘察之外,还将探测冥王星的温度、化学组成等,为科学家们判断其地下物质组成提供依据。
    冥王星与卡戎是双子星?
    冥王星与冥卫一卡戎的亲密关系从它们的名字就可窥之一二:一个取名为冥界之王,一个则得名于专门摆渡死者通过冥河道冥界的神话人物。它们互相相伴左右,其身世之谜一直吸引着科学家。
    除去名称外,冥王星与卡戎还有很多相似之处。它们的自转周期完全相同、直径相当,这与太阳系大多数卫星直径只有所围绕行星的百分之几很不一样。有科学家称,冥王星和卡戎会不会是一对双子星?
    但观测发现,冥王星与卡戎有很多差异。从外表看起来,冥王星表面呈微红色,而卡戎则是不太鲜明的灰色。而且冥王星表面的亮度变化较大,卡戎表面亮度则较为均匀。光谱分析也进
    一步验证了两者的区别。卡戎表面的物质构成远不如冥王星丰富,只有单一的水冰物质。如果冥王星和卡戎是作为双星共同形成的,它们的内部成分和表面特征为何会有如此巨大的差异?
    目前拥趸者较多的一个假说是,冥王星曾撞击了另外一颗大型天体,撞击形成的残骸进入了它周围的轨道,并聚合成它的卫星。这一假说能很好地解释两者自转速度的相似之处。至于它们它们表面物质构成的差异,科学家认为原因是卡戎的引力极其微弱,甲烷轻而易举地从它表面逃逸,只留下了致密的水冰。但在冰封的表面之下,两颗星体应该有着极其相似的物质构成。
    虽然可以自圆其说,但以上观点仍属于推测。最终验证其真伪,还需要“新视野”号精密测量冥王星和卡戎的质量、密度和形状,并观察行星表面地貌和大气动力特征。最终得出的结论将不仅有利于揭开冥王星和卡戎的身世之谜,对于地球和月球起源也有很大的借鉴意义。因为从很多方面来说,冥王星和卡戎就是太阳系边缘的地球和月球。
    冥卫为何呈现独特舞步?
    “‘新视野’号即将进入的,是一个令人惊奇的迷人系统,”地外文明搜寻学会的马克·休瓦特说。
    “新视野”号将第一次穿越冥王星的卫星系统。目前冥王星已被发现的卫星由5颗,其中四颗较小的卫星,冥卫二(Nix)、冥卫三(Hydra)、冥卫四(Kerberos)与冥卫五(Styx),围绕着冥王星和卡戎旋转。但很快科学家发现,冥王星周围的四颗小卫星运动的节奏有点乱,轨道完全无法预测,表现出极为复杂的重力摇晃现象。
    马克·休瓦特此前一直在探究冥卫二和冥卫三忽明忽暗的亮度变化。他发现到这两颗椭圆形的卫星简直是在乱转,而不是有固定极点的自转。“假如你住在冥卫二或冥卫三上面,根本就不知道明天太阳会不会升起,”他说。“它也有可能会从西方升起,在北方落下。”
    太空中“舞步”与冥卫们一样怪异的人类已知卫星只有一个,那就是土卫七。冥王星的四个小卫星怪异而独特的运动方式引发了科学家对其成因的探讨。这对理解其他小型行星和卫星系统有很大帮助。而最终真相大白,还有待7月14日“新视野”号的近距离勘测。
    冥王星留给我们的疑问远不止以上这些。比如它表面奇特的天气是如何形成的?这颗“第三类行星”与彗星有什么联系?“流逸”现象真的存在与冥王星表面吗?对于4天后“新视野”号即将给人类带来的答案,该探测项目科学家海尔·韦弗表示:“‘新视野’号是我们这个时代最伟大的探索项目之一。通过这一探测项目,我们不是要修改教科书,而是完全重头开始编写一本全新的教科书。”
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“新视野”号发现冥王星上冰山
在与冥王星的亲密接触中,“新视野”号与这颗矮行星表面的最近距离是12500公里。如果以这么近的距离飞掠地球,将看到地表的高楼大厦。而美国国家航空航天局最新公布的探测结果显示,“新视野”号看到了冥王星上的冰山。    北京时间7月16日凌晨,美国国家航空航天局发布了刚刚从“新视野”号接收到的数据。人类看到了冥卫一卡戎、冥卫三许德拉的近照。对冥王星的红外成像则显示出这颗冰冻天体表面甲烷冰的不同分布。但最让人激动的,是迄今最清晰的冥王星光学照片。在这张近距离飞掠前1个半小时拍摄的照片上,冥王星心形区域的左下角隆起一条高达3500米的山脉。科学家推测,这是在不到1亿年前形成的年轻地貌。
    这一发现让美国科学家惊喜。“新视野”号探测项目首席科学家阿兰·斯特恩认为,这片山脉一定是由水冰基岩构成,因为冥王星表面相对较薄的甲烷、一氧化碳和氮冰层不够坚硬,无法形成高山地质。“新视野”号地质地球物理及成像团队的杰夫·摩尔则表示,这是迄今在太阳系看到的最年轻的地貌之一。这条仅仅占据冥王星表面不到1%面积的山脉,显示出这片区域活跃的地质活动。
    杰夫·摩尔认为,这片区域本应由于几十亿年间遭到陨石撞击而伤痕累累。但“新视野”号发回的图片却完全不是这样,这片区域没有出现任何陨坑。他推断,是最近的地质活动改变了这里的面貌,抹去了陨石撞击的证据。
    类似的地表特征也呈现在冥卫一卡戎的表面。“新视野”号上远程勘测成像仪(LORRI)拍摄的图片发现,这颗冥王星的“双子星”表面同样很少有陨坑,即使是在卡戎赤道以南也是如此。科学家本以为阳光倾斜地照射在这里,会让表面地形投出阴影而容易辨识。
    周礼勇同样用“惊喜”来形容他的心情。“驱动冥王星地质运动的能量来源令人好奇”。这位南京大学天文与空间科学学院教授解释说,太阳系诞生于45亿年前,大部分太阳系行星形成于之后的1亿年内,而冥王星等柯伊伯带的天体最晚于35亿年前形成并演化至当前的位置。行星地质活动的能量大都来自这期间获得的能量,地球、金星都是如此。“一般来说,天体个头越小,能量流失越快。很难想象冥王星在形成30多亿年后,还有支撑地质活动的内部能量。”周礼勇说,即使是个头比冥王星略大的月球,研究认为经过几十亿年的演化,目前已经是一颗接近静态的天体,几乎没有地质活动。
    潮汐力可能是背后的原因吗?类似的地质变化曾在木卫二上演。木星及其他卫星在木卫二表面产生的潮汐力,使这颗冰质卫星迅速升温,使冰和液态水如同火山般喷发。“固体伸缩产生的潮汐力较弱,需要较大质量天体参与。目前看来冥王星并不具备这个条件。”南京大学地球科学与工程学院教授惠鹤九说。
    “新视野”号探测任务科学家约翰·斯潘塞推测,混合在岩石和冰之中的放射性元素可能扮演了重要角色。与冥王星大小相仿的月球可以作为参考。“放射性元素钾、钍、铀的衰变,曾经为月球一部分的岩浆活动和构造运动提供了热源。”国家天文台副研究员李菡说。
    但中国科学院月球与深空探测重点实验室副研究员郑永春认为,放射性元素多为重元素。它们主要分布在太阳系靠内的区域。遥远的冥王星能否储备足够的放射性元素值得探讨。“而且冥王星主要由氮冰、甲烷冰、水冰组成,岩石含量本身就比月球低,放射性元素含量可能比预期的还要低得多,不足以驱动地质运动”。
    “之前对于行星地质运动的了解,主要是基于硅酸盐物质构成的行星,比如地球。”惠鹤九说,作为一颗固态冰质天体,冥王星与类地行星和类木行星都完全不同,对其地质运动的探索很有可能改变我们的既有认识。“我们也期待冥王星刷新我们对太阳系天体的认识。” 惠鹤九说。
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火星曾具有与地球类似的大陆地壳
一个由美国、法国、英国科学家组成的研究小组称,他们对“好奇号”火星探测器发回的数据进行分析后发现,这颗红色行星上或许曾经存在过与地球类似的大陆地壳结构。相关论文发表在《自然·地球科学》杂志上。
    研究人员在论文中描述了“好奇号”火星车探测过的20个火星岩石样本,并论述了为什么他们认为这颗行星的历史和人们之前想像的不太一样。
    根据最新的数据,研究人员相信他们已经找到了火星存在大陆地壳的证据。“好奇号”火星探测器在靠近夏普山南半球的盖尔环形山区域发现了一块浅色的长石矿样本,经测定后研究人员发现,其历史可以追溯到约36亿年前。
    研究人员描述称,这块岩石看起来就像是从地球黑色玄武岩上剥离下来的矿物样本。这种相似性表明,火星或许和地球一样,曾经也经历过板块构造活动。
    此前的研究认为,火星、金星和水星都曾被暗淡密集且富含铁的玄武岩覆盖,在它们的早期地质演化中,并没有像地球一样经历过大规模的岩浆和板块构造活动。火星上的这些岩石可能是远古时期以后的持续岩浆运动的产物。如果是那样的话,在大陆板块上就会覆盖上玄武岩——类似于地球海洋底部的状况。
    而这种浅色的长石矿被认为是复杂岩浆活动的产物,这一发现证明火星地表以及地壳的早期演化要比科学家此前的预计复杂得多。结合其他区域富含长石的岩石情况,以及火星南半球地壳较低的平均密度,研究人员得出结论:富含二氧化硅的岩浆岩可能是构成火星地壳的一种重要成分,这与地球早期大陆地壳非常类似。
    研究人员称,要进行更多深入研究后才能最终确认这一结论。
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喷气背包:人要自由飞翔还得过多少关?
近期,喷气背包中国首飞刷屏社交网络。以喷气背包为代表的个人飞行器发展到了哪个阶段?普通消费者能够买到吗?请关注——喷气背包:人要自由飞翔还得过多少关?
    飞行员Nick Macomber微微躬下身子,屈起膝盖,摆出“起飞”前的准备姿势。全场倒数到“1”,随着巨大的气流声,Nick腾空而起,迅速上升,在空中作了一次短暂的“盘旋”——21秒。
    近期,你的朋友圈或许被“喷气背包中国首飞”刷屏。在北京举办的“奇点·创新者峰会” 上,来自美国的Jet Pack International公司用它的GoFast喷气背包献上了这场飞行演出。
    大家蓦然发现,做半分钟的钢铁侠,也没那么遥不可及。
    它开启叫作想象的空间
    GoFast的这款喷气背包,重约125磅(56千克),持续飞行时间大概在25秒左右。
    所以,它离成为一款酷炫的交通工具,还有很长距离。
    喷气背包的工作原理不难理解:它通过向下方喷射气流形成的反作用力将飞行员带到天空。这一切和上世纪60年代美国军方开始研制的喷气背包的原理并无根本性不同:利用过氧化氢和催化剂反应后生成的氧气,以喷射作为背包的推进动力。飞行员可以通过控制器按钮控制喷气推力的大小,调整飞行节奏。
    邀请GoFast来中国完成这场表演的极客公园主编张鹏撰文称,Troy在骨子里就是一个典型的“创客”,他研制喷气包来源于自己的经历和梦想。虽然只能飞行20余秒,但张鹏觉得,这短暂的惊艳背后,人们看到的是一个“突破原有认知的事情”;它开启叫作想象的空间。
    实现个人自由飞行难度颇大
    资深创客、社区创客实验室创始人于峰说,谈起喷气背包,借用一句传统的话,就是“理想很丰满,现实很骨感”。市面上现身的喷气背包,“在技术上并没有大的突破”。要知道,1984年洛杉矶奥运会开幕式上,就有飞行员背着喷气背包表演。
    “现在无人机、个人飞行器的概念这么火,也和这些产品越来越互联网化有关系,它们很容易成为新的热点。”于峰坦言,尽管类似喷气背包这样的个人飞行器可以“刷爆”朋友圈,但实现个人自由飞行难度依然颇大,其最大问题在于能源。传统能源的能量密度不够:飞得越久,就需要越多燃料;但燃料越多,背包就越重,这又需要更多燃料来推动……这是一个悖论。 “要是未来氢能、核能发展得更为成熟,或者人类干脆找到一种全新能源,个人飞行器能更‘靠谱’。”
    北京航空航天大学航空科学与工程学院高级工程师王吉东告诉科技日报记者,个人飞行器的技术难度,在于如何保证飞行状态下的可靠性。“个人飞行器的设计,必须保证人在各种身体姿态和使用状况下的安全性,这个难度相当高。目前个人飞行器的发展不太成熟,必须要求驾驶员有丰富的经验,而且要非常小心。”以GoFast喷气背包为例,创始人Troy就对媒体表示,如果要驾驭这款背包,飞行员需要经过60至120次的练习,耗费大概两年时间。
    如果个人飞行器真的要跻身“交通工具”之列,王吉东认为,应该装载智能系统,该系统能够在恰当时候“接管”飞行器,限制人的一些危险动作,保证飞行员人身安全。毕竟在天空飞翔,不比地面,系统的微小故障,都可能带来致命后果。
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开普勒找到另一个地球?
7月23日下午美国宇航局(NASA)在其官网发布消息称将公布开普勒太空望远镜新发现的消息,这被国内媒体引申为《NASA今晚12点将发重大消息 称或发现另一个地球》,引起媒体和网友无尽联想。
    消息称美国宇航局(NASA)表示北京时间今晚12点将发布开普勒太空望远镜的一项新发现。开普勒太空望远镜自2009年发射升空以来,致力于在“宜居带”寻找类地行星,目前它已发现1000余颗类地行星和3000余颗行星候选者。
    NASA在预告中说,太阳系外行星尤其是地球大小的行星在21年前还是科幻小说的情节。而今天的天文学家们正在寻找人类几千年来梦寐以求的“另一颗地球”。
    这些措辞被媒体解读为NASA在暗示这是一次“重大发现”。
    这次发布会将集合包括美国宇航局科学任务理事会副主管约翰格伦斯菲尔德、NASA艾姆斯研究中心乔恩·詹金斯、开普勒研究科学家杰夫考林、剑桥大学的天体物理学教授迪尔奎洛兹在内的强大阵容。
    北京天文馆馆长朱进对这个“标题党”的第一反应则是“假消息吧”,而大多数网友则对这条消息的可信度不置可否,反而迅速展开了“从地球移民”“地球房价要跌”的畅想。
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人工智能将改变什么?
可以端菜扫地、唱歌跳舞,可以跟孩子做游戏、陪老人谈天说地……在刚刚结束的第19届RoboCup机器人世界杯赛上,智能服务机器人成为最吸引眼球的“明星”。
    让机器人从仅仅行动自如到“能听会说”,甚至到“能理解会思考”,靠的正是人工智能技术。目前,人工智能技术发展到了什么样的水平?它将给产业结构等带来什么影响?……在26日举行的2015中国人工智能大会上,来自相关领域的专家学者和产业界人士围绕人工智能领域的最新热点和发展趋势等进行了交流与探讨。
    人工智能技术方兴未艾
    人工智能概念诞生于上世纪50年代。进入21世纪以来,互联网和大数据推动人工智能进入新的春天。语音识别、图像分类、机器翻译、可穿戴设备、无人驾驶汽车等人工智能技术均取得了突破性进展。
    “当前,面向特定领域的专用人工智能技术取得了突破性进展,甚至可以在单点突破、局部智能水平的单项测试中超越人类智能。比如日本仿人机器人、美国猎豹机器人、德国工业机器人,还有我国的人脸识别、虹膜识别、步态识别等。”中国人工智能学会副理事长谭铁牛院士说。
    但专家们认为,通用人工智能技术目前依然处于起步阶段,研究和应用依然任重道远。“人的大脑是一个通用智能系统,可以举一反三、融会贯通。与之相比,现有的人工智能差距还比较远。比如没有智慧,没有情商等。”谭铁牛说。
    比如说,人工智能可以在国际象棋比赛中打败人类冠军,但在对智能水平要求更高的围棋项目中只相当于业余五段水平。目前无人驾驶的概念车只能在某些测试路段做到高度自动驾驶,而在人口密集型城市街道实现完全自动驾驶还需要长期攻关。
    我国人工智能技术机遇挑战并存
    我国人工智能技术攻关和产业应用虽然起步较晚,但发展势头良好,我国自主知识产权的文字识别、语音识别、中文信息处理、智能监控、生物特征识别、工业机器人、服务机器人等智能科技成果已进入广泛的实际应用。
    2014年,我国市场的工业机器人销量猛增54%,达到5.6万台。2014年我国智能语音交互产业规模达到100亿元;指纹、人脸、虹膜识别等产业规模达100亿元。同时,我国已经拥有一支人工智能研发队伍和国家重点实验室等设施齐全的研发机构,研发产出数量和质量也有了很大提升。很多企业也积极布局,如百度的“百度大脑”计划、科大讯飞“超脑计划”等。
    一些与会专家表示,尽管我国在一些人工智能关键技术尤其是核心算法方面与发达国家水平相当,但我国人工智能整体发展水平与发达国家相比仍有较大差距。比如高精尖零部件、技术工业、工业设计、大型智能系统、大规模应用系统以及基础平台等。
    同时我国人工智能的整体应用水平还相对较低。以机器人为例,2014年我国销售的5.6万台机器人只有1.6万台来自本土供应商,并且大部分是低端机器人,其他则来自海外供应商。并且我国“机器人密度”仅为德国日本等国的十分之一。
    “智能+X”或将成为创新时尚
    当前,人工智能产业化应用蓬勃发展,已成为诸多行业转型升级的重要抓手和创业投资的热门方向。谷歌、IBM等国际巨头纷纷抢滩布局人工智能产业链,力图掌握人工智能时代的主动权。
    “人工智能技术的发展将对传统行业产生重大颠覆性影响,‘智能+X’将成为创新时尚。人工智能将在国防、医疗、工业、农业、金融、商业、教育、公共安全等领域取得广泛应用,催生新的业态和商业模式,引发产业结构的深刻变革。”谭铁牛说。
    “近几年人工智能的研究和应用呈现爆发式的增长趋势。”中国人工智能学会理事长李德毅院士表示,“‘中国制造2025’‘互联网+’行动等对人工智能技术提出了重大需求,发展智能产业和智慧经济需要人工智能技术的持续创新。”
    业内人士认为,目前国际巨头在人工智能技术上还没有完全形成垄断。我国完全有可能利用市场需求优势、用户数据优势等,抢占人工智能技术和产业的制高点,掌握主动权。
    专家同时指出,我国人工智能技术发展还面临着体制机制、创新人才、基础设施、技术水平、数据共享等挑战。应对人工智能的市场准入方面建立更加宽松的政策环境,不断提升信息化水平以支撑智能化发展,引进培养更多有国际影响力的领军人才,同时对人工智能技术带来的社会伦理问题也应加强研究,建立健全相关政策和法律法规。
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太阳系探索是对人类文明的贡献
1970年,非洲国家赞比亚的玛丽·尤肯达修女写信给美国国家航空航天局(NASA)马歇尔太空飞行中心科学副总监恩斯特·施图林格,质疑地球上还有这么多孩子吃不饱饭,为什么NASA要花费数十亿美元去探索火星。时隔近半个世纪,仍有人发问,我们的医疗、教育、住房等民生项目需要大量经费,为什么还要花钱去探索月球、火星和太阳系?
    从空间上讲,宇宙无边无际,地球只是茫茫宇宙中一个暗淡的蓝色圆点,一个非常小的、毫不起眼的地方。从时间上讲,宇宙的年龄为137亿年,太阳系的年龄为46亿年。相比之下,人类在地球上的历史只有200万年,人的一生只有短短的几十年,相对于宇宙和太阳系的历史而言可谓白驹过隙。人类数千年来只能用肉眼观察星空,借助望远镜观测宇宙的历史只有400年,利用航天器开展太空探索的时间仅有半个多世纪,人类迄今为止对宇宙的认识仍然非常有限。无论我们多么努力地探索和求知,面对广阔而巨大的宇宙,我们始终是那么的无知。因此,人类探索太阳系的第一个原动力来自探索未知世界和未知领域的冲动,我们渴望了解地球以外的世界,希望探访太阳系中的各类天体,这一过程显著推动了基础科学的进步。而太阳系探测对技术的需求,直接推动了航天技术的跨越式发展,牵引人类的知识、能力、技术取得新的进展。太空探索是人类社会文明进步的动力源泉。
    1970年,恩斯特·施图林格在回信中答道,太空旅行是一项充满挑战的事业,通往火星的航行并不能直接提供食物,解决饥荒问题。然而,它所带来大量的新技术和新方法可以用在火星项目之外,这将产生数倍于成本的收益。
    中国今天面临的问题同样可以这样解释。我们用于太阳系探索的经费非常微不足道,即使我们停下探索项目,也无法立即满足这些民生需求。世界航天强国已经探测了太阳系内的所有天体类型,而我们才刚刚开始探测月球。太阳系探索是全人类共同的事业,这一事业关乎人类未来的命运,关乎我们国家和民族的未来。一个国家的目光看得足够远,这个国家才有光明的未来。如果几十亿投资能够牵引航天技术的跨越式发展,能够扩充人类的认知疆界,被全人类持久关注和深刻记忆,这无疑是占世界人口四分之一的中华民族对全人类的贡献。
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新合金熔点可达4126摄氏度
美国科学家用计算机进行的模拟表明,一种由铪、碳和氮组成的合成物Hf-N-C的熔点可高达4126摄氏度,这一熔点比已知的所有物质的熔点都高,或可用做制造航天飞机的隔热材料。科学家们希望能合成出此物质并测试其属性。
    现有已知材料中,熔点最高的是由铪、钽和碳构成的合成材料Hf-Ta-C,其熔点为3526摄氏度。但布朗大学工程学教授阿克塞尔·范·德瓦尔领导的研究团队最新进行的模拟计算发现,当铪、氮和碳的比例合适时,其熔点甚至高达4126摄氏度(为太阳表面温度的三分之二)。他们正和加州大学戴维斯分校的研究人员携手在实验室合成这种逆天的物质。
    在最新的计算机模拟中,研究人员先对Hf-Ta-C的属性进行了分析,希望在此基础上找出熔点更高的材料。他们发现,Hf-Ta-C的溶解热(从固态变成液态吸收或者释放的热量)较高,但其固态和液态墒(原子的紊乱程度)的差值较低。而与之相比, Hf-N-C合金在熔化时也会吸收同样多的能量,但其固态和液态时墒的差异更小。他们由此计算出,新合金的熔点将比Hf-Ta-C高474摄氏度。而且,研究人员通过模拟当物质融化时其原子尺度出现的物理学过程,计算出了新合金Hf-N-C的组成公式。
    氮和碳是地球上分布很广的两种元素,而铪(Hf)是一种带光泽的银灰色过渡金属,熔点为22233摄氏度,常用于核反应堆的控制棒中,在地壳里的含量极少。
    目前还不清楚该材料被合成出来后具体有什么用途,不过范·德瓦尔补充说:“熔点并非唯一决定材料用途的属性,我们还需要综合考虑材料的力学属性、抗氧化性和其他属性。这种材料最终合成后,将被用于制造燃气涡轮发动机或航天飞行器的防热罩等。”
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巴西发现美洲最大的食虫植物
巴西研究人员日前在该国米纳斯吉拉斯州山区发现了一个大型食虫植物的新物种,其高度最大可达1.5米,是美洲地区迄今发现的最大型的食虫植物。
    巴西圣保罗大学研究茅膏菜属植物的博士生保罗·戈内拉偶然看到一张朋友分享的植物图片,意识到这很有可能是一种尚未被人知晓的新物种,联系图片拍摄者实地观测之后,印证了自己的猜测。
    经观测,这一植物是美洲大陆迄今最大的茅膏菜属植物,在世界上也名列前茅。其主茎最长可超过1.5米,叶子长达24厘米。因为其巨大的尺寸和奇异的外观,研究人员将其命名为“Drosera  magnificent”,意为“巨大茅膏菜”。
    茅膏菜属植物是食虫植物,它们的叶子有鲜艳的“触角”,实际上是腺体,可以释放出一种粘性物质来捕食昆虫,补充氮、磷等营养成分。
    如同大多数茅膏菜属植物一样,新发现的植物叶子和“触角”也会动,在捕获住昆虫后,甚至会使用叶子和“触角”双层包裹住猎物,并释放更多的粘性物质,使被捕获的猎物最终窒息而死并被植物分泌的酶消化。
    据保罗·戈内拉现场考证,新发现的植物仅生长于一座山峰的顶部,在临近山区并未发现它的踪迹。同时因为该地区面临严重的植被破坏,研究人员推断该植物已符合“濒危物种”的定义,生存前景严峻。
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昆虫世界的“魔鬼” 中华单羽食虫虻
炎炎夏日,许多五彩斑斓的小昆虫伴随着灿烂的阳光一起进入了我们的生活。近日,许多市民在自家的洗手间或是马路边的植物上,发现了一种长相奇特,似蝇似蜢的昆虫,引起广泛关注。这种昆虫的学名是什么呢?它有着怎样特殊的习性呢?
    霸道的空中掠食者
    这种昆虫学名叫中华单羽食虫虻,又称中华盗虻,是我国最常见的食虫虻之一,分布广泛,喜温热潮湿地区。日本、朝鲜等国也有分布。在昆虫分类学上,食虫虻属于双翅目食虫虻科,和我们熟知的蚊子苍蝇是同一家族的,分布于世界各地,目前已知的种类约有7100多种,我国有250多种。食虫虻的幼虫通常取食植物。成虫捕食性,许多昆虫都是它的食物,甚至在空中捕食大型的蜻蜓、甲虫、蝴蝶和凶猛的胡蜂大快朵颐。
    色彩艳丽的“大个子”
    食虫虻算是双翅目中的大个子,体长一般在20-28毫米之间。食虫虻的头部有一对巨大的复眼,几乎占了头部的大半面积。很多种类的复眼看起来都富有金属质感。为了防止猎物挣扎而损伤眼睛,复眼周围密布刚毛,有的短粗,有的细长。这些浓密的刚毛对食虫虻的头部也能起到一定的保护作用。大而亮的复眼中间长有三只单眼。从头部看,食虫虻像长着“络腮胡”,看起来有几分狰狞。
    捕食猎物“讨好”异性
    食虫虻的英文名是robber fly,意为盗虻,还有一个名称是assassin fly,即刺客虻。这两个英文名透露了它凶猛的捕食习性。食虫虻身体强壮、飞行快速,常常停息在草茎上,看到飞行的猎物时飞冲过去,用灵活、强大有力而多小剌的足夹住猎物,使其无法逃脱。捕捉到猎物后,它们用消化液注入到猎物中,把猎物消化成液体后再吸入。图中所示的是一只雄性中华单羽食虫虻捕食斑须蝽。有些雄性食虫虻甚至会把猎物作为“彩礼”送给雌性,期望得到雌性的青睐。
    食虫虻的这些特性,使它们成为昆虫世界中的魔鬼。人们在一些恐怖片、电子游戏中也常用它作为模型来塑造角色。
    生物防治的“帮手”
    北京市园林科学研究院园林植保研究所王建红接受本报记者采访时说道:“生物防治分多种,有寄主性以虫治虫,有利用捕食性天敌昆虫治虫,还有利用微生物治虫。中华单羽食虫虻属于捕食性天敌昆虫,可以利用在农业生产上进行生物防治,如增加食虫虻的活动场所,保护食虫虻的捕食活动,充分发挥自身天敌的作用,从而降低农作物生产成本,促进农业增收,保护生态环境。”
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逐渐走入家庭的智能机器人
“陪伴是最好的表白。”科幻电影中的智能机器人,早已可以满足人类的心灵需求。因为更加智能,相比宠物,未来的机器人应该是最好的玩伴。那么,现阶段机器人发展到什么程度?人类应该以什么样的目光看待这些机器人呢?
    在近期的苏州MEMS(微机电系统)市场年会上,国内家庭机器人专家以对传感器的应用需求为脉络,梳理了陪伴机器人的发展思路。
    家庭机器人一般分为三类
    如果可以,你会为家里添置一台什么样的机器人?
    目前来说,家庭智能机器人主要可以分为三种类型,第一种是应用型机器人,有着非常明确的功能,比如开始逐渐普及的扫地机器人、擦窗机器人等。第二种是社交陪伴型机器人,能够和人类互动交流,陪伴用户一起成长。国内外许多企业已经开始研发社交陪伴型机器人,例如阿尔法机器人、小优等,并且在未来的一到两年内,家庭社交陪伴型机器人有可能会成为消费类市场的重点。
    最后一类是仿生机器人,从原理上仿生生物的动作、表情、思考方式等,如本田研发的Asimo机器人可以完美模仿两脚运动,完成很多非常复杂的动作,包括上下楼梯等,美国的情感机器人索菲亚则可根据人类语言反馈不同的表情,达到和人类交流的目的。
    处理器大脑是认知技术核心
    “不管是应用型机器人、社交陪伴型机器人,还是仿生机器人,其核心功能需求都是相似的,分别是感知、认知和动作行为控制能力。”东莞凡豆信息科技有限公司总经理朱晓明介绍说,感知就是通过MEMS传感器,感知外部环境;认知是把信息在机器人脑中进行分析处理,然后转化为机器人的经验,使其能够伴随经验成长;动作行为控制可以理解为操控机器人的肢体动作、表情反馈等。
    处理器大脑是认知技术的核心,决定了机器人的智能程度。如IBM设计的超级计算机Watson,在美国电视问答节目Jeopardy中击败人类选手而一战成名,引起不小的轰动。随后Watson被应用在医疗、银行、调查机构等多个领域,而且IBM正在努力让Watson能比人类更智能。
    但是,现阶段市面上能见到的大部分社交陪伴型机器人,仍采用传统的手机或者平板的成熟解决方案,虽然能够实现基本功能,但是没有针对性。因为对于不同性质的机器人,应该选择或者偏重不同的功能。
    “社交陪伴机器人应具备云端大脑,否则就是只拥有有限知识的玩具,不会智能地伴随着用户的成长而成长。”朱晓明说,“但其智能化功能不能全通过云端实现,需要在云端和本地做一个合理的区分,保证在断网的情况下,机器人依旧能够完成基本工作。同时,数据处理也是如此,需要优化本地和云端的存储和处理。”
    机器人的感知与感觉
    机器人与MEMS行业紧密相连,因为所有能想到的MEMS传感器,都在机器人身上得到体现,促进机器人智能化的发展。让我们来看看几个主要的技术实现状态。
    语音是机器人最基本的要求,从最初的故事机、点读笔到功能逐渐丰富的云机器人,市面上也有许多在售的语音互动机器人,如语兜机器人、乐视推出的乐小宝、儿童教育机器人小优、国外的COGNI-TOYS等,其核心价值都是通过语音架构,实现和小孩的互动交流。
    语音通过麦克风获取,然后提取和保存用户的声音特征,通过终端和云端的配合,对于一些简单的语音,终端直接可以实现。但是,对于复杂的语音,机器人一般都会将语音发送到云端进行识别,然后再返回终端,这时你可能会感觉到明显的交流停顿。
    另外,云端光能理解语言文字还远远不够,必须进一步理解其中的语意,让机器人大脑真正懂得用户的语意。因此,机器人通过语意的理解掌握用户的需求,而用户的反馈又可以验证语意的理解是否准确,从而逐渐培养机器人的智力智商。因为语言非常丰富,所以语意的理解也会千变万化,需要经过长时间的语句和说话方式积累,通过大量的数据堆积来分析语意。同时,还需要有感情识别,在用户声调变高、语速变快时候,能够理解用户正处在生气的状态。现阶段真正完全依赖语音控制的应用还比较少。另外,在复杂的环境中,声音本身的辨识度也会下降,语音识别也将更加困难。
    在家庭中,机器人最好能够记住每一个家庭成员的样子,识别用户的表情,甚至识别手
    势动作,陌生人入侵等。因此,视觉同样是必不可少的功能。这就是人脸识别。通过人脸识别找到人脸部的特征点,机器人还可以进一步达到识别感情的效果,例如:眼睑的动作、下巴往上还是往下、嘴型怎么样等,就可以知道这个表情背后的含义。此外,还有手势识别和动作识别,都可以通过摄像头捕获,使机器人更加智能化。
    触觉系统将让机器人更加智能
    “无论是人脸识别、手势识别,还是动作识别,其实本质就是图像处理和理解。”朱晓明表示,机器人的芯片解决方案架构可以从优化目前手机芯片中CPU+GPU的架构入手,根据CPU做指定识别、数据处理和操作系统,GPU可以处理大量的图像信息的分工,重新优化架构从而提高效率。
    另外,触碰感知可以让机器人和人的互动变得简单,“逗一下,或者给机器人挠痒,或者拍一下打招呼,机器人都能感觉到,并且做出正确的反馈。如果加上人工皮肤的真实质感,或者能对外部表面质地和物理性能做到全面感知,这样的机器人触觉系统将让他们更加无所不能。”
    社交陪伴型机器人的研发设计最主要考虑的两个因素,一是功能目标需要明确,即机器人主要是满足用户什么需求;其二是云端的开发,也就是认知,是机器人能否越来越聪明,能否帮助用户解决生活问题的关键。
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保护地球的磁场已有42亿岁
美国科学家日前指出,地球保护自己免受太阳辐射危害的“盾牌”——磁场目前已42亿岁高龄,这个隐形的保护壳或在地球形成后不久就已存在。这一新发现或可揭示为何地球适合人类居住,而火星却不适宜。
    研究人员发表《科学》杂志上的论文称,磁场由地球外核内不断旋转的液态金属产生,也被称为“地球发电机”(Geodynamo),需要地球释放出的热量驱动,而组成地球外表的岩石板块——板块构造的运动有效地帮助热量从地球内部转移到了表面。如果没有磁场,那么从太阳发出的带电粒子流——太阳风将侵蚀地球的大气层和海洋,因此,磁场使生命在地球上生活成为可能。
    由罗切斯特大学的地球物理学家约翰·特瑞德诺领导的研究团队表示,鉴于地球磁场的重要性,他们想要弄清楚它究竟何时形成,这或许能提供与地球为何宜居以及板块运动何时开始相关的线索。
    自2010年开始,科学界普遍认为,地球磁场的年龄为34.5亿年,而地球的年龄约为46亿年。但现在,特瑞德诺团队发现,地球磁场的年龄或为42亿年,比以前认为的增加了7.5亿年。
    研究人员通过对一些对磁敏感的矿物质进行分析得出这一结论。他们表示,随着熔化的岩石开始冷却,其内部的磁铁矿会真正陷入石头中,在冰冻时会指出地球磁极的位置。如此一来,最古老的磁铁矿样本能揭示地球最早期磁场的方向和密度。研究结果表明,地球初期就拥有磁场和板块构造,这个古老的磁场或是目前地球宜居而火星并不宜居的一个关键原因。
    特瑞德诺表示:“据我们以前所知,最古老的类地行星磁场出现在火星上,差不多40多亿年前就存在。但随后的某个时间,这个磁场消失了。比较地球和火星的进化情况,我们会发现,火星曾拥有更稠密的大气层和水,但由于失去了磁场的保护,太阳风的侵蚀导致大气层和水都失去了,而地球一直拥有一个强有力的磁盾牌,使得它适宜人类居住。”
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新型介电质能耐250℃高温
最新出版的《自然》杂志介绍了一种新型高分子介电质,这种材料不但能存储能量,还具备良好的耐高温性能,在混合动力汽车、纯电动汽车以及航天器的制造中有着广泛的应用前景。
    介电质是一种可被电极化的绝缘体。它的电传导能力很低,却具备很好的介电强度,是制造电绝缘体的理想材料。
    此外,由于介电质可被高度电极化,也非常适用于制造电容器。用介电质制造的电容器在电子产品和供电系统中的应用极为广泛。
    但此前绝大多数的高分子介电质都对温度比较敏感,只有在较低的温度下才能正常工作。以电动汽车为例,当内部温度达到140摄氏度时,就必须对含有介电质的部件进行冷却。必须为此配备一个降温系统。额外的组件不仅增加了整车的重量,也在一定程度上抵消了高分子介电质材料密度小、质量轻的优势。
    新的研究中,美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员王庆和他的研究团队用一种含有氮化硼纳米膜的高分子混合材料制造出了一种新的耐高温介电质。这种新材料不但在储能特性上超过了现有的高分子介电质,还能耐受一定的高温,即便在250摄氏度的高温下也能正常工作。
    此外,该材料还具备轻便、可图案化以及高度的柔性,在反复弯折后依然能保持良好的性能。
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蚯蚓能“小心”躲开植物防御系统
据英国《自然-通讯》杂志近日发表的一则动物学研究显示,蚯蚓肠道中产生的一种独特化合物,可以保护它们不受植物产生的防御性化学物质的损伤。这些化合物起到的作用就像是表面活性剂,降低了植物化合物之间的表面张力或者干脆破坏掉它们的化学性质,其机制类似于洗洁精或是其他清洁用品所起作用的方法。
    植物为了避免地面上的食草动物把它们吃掉,会产生阻止蛋白质结合的化学物质多酚。多酚广泛存在于植物体内,在被动物吃下后,可以抑制其肠道中酶的作用。植物采取这种“防守策略”的结果就是使这些化学物质被保留在枯枝落叶中。对于蚯蚓这种生活在地面以下的“分解者”来说,这无疑是一种饮食上的挑战。
    此次,德国马普海洋微生物研究院曼纽尔·里切克、英国伦敦帝国理工学院雅各布·班迪和他们的研究团队,使用了各种技术来分析摄入了植物多酚后蚯蚓肠道的液体的化学组成,同时详细地展示出在消化道的哪个部位多酚最活跃。他们在肠道中找到了一组从前没有被科学界描述过的、具有表面活性的代谢产物,并命名为“蚓防御素”(Drilodefensins),而这个命名是来自蚯蚓所在的无脊椎动物的目——巨蚓目(Megadrile)。
    研究人员发现,这些化合物存在于14类不同蚯蚓物种的肠道当中,但是在其他亲缘关系较近的无脊椎动物群,例如水蛭和颤蚓当中则没有发现。这表明“蚓防御素”是蚯蚓独有的一种物质。在自然环境下的蚯蚓,进食了含有丰富的多酚类物质一餐后,它们会增加“蚓防御素”的浓度进行分解。当然,这也意味着,这种物质在全球范围内约百亿吨的植物碳循环中起到了重要的生态作用。
    论文作者表示,体内自带“洗洁精”,是蚯蚓能适应在土壤中“回收”枯枝落叶的一个关键。
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NASA公开地球月亮珍贵合影:地球湛蓝闪耀
当月亮穿行于地球和发现号飞船之间时,NASA卫星拍摄下了这张以地球为背景的月球景象。
     据日本《产经新闻》8月6日报道,美国宇宙航天局(NASA)5日公开了一张地球与月亮的珍贵图片。图片抓拍了湛蓝闪耀的地球前方,月亮运行经过的一刻。该图片是由今年1月发射升空的深层宇宙气候观测卫星“DSCOVR号”于7月份拍摄。
    一般情况下从地球角度无法看到的月球背面是在太阳的照射下显现出来。NASA的研究者称“和月球相比,地球更为闪耀的程度着实令我们惊叹。可以说,地球是黑暗宇宙中一颗闪亮的行星。”
  “DSCOVR号”是美国海洋大气局(NOAA)和美国空军共同研究开发的。旨在探测太阳风的变化对于电力网络以及通信设备的影响。“DSCOVR号”被放置于地球和太阳的重力平衡点,该点在距地球高达160万千米的位置。
   该图片是由7月16日通过不同波长观测的3种观测数据组合而成的。由于月球围绕地球转动过程中同时按照相同周期自转,因此朝向地球的总是同一侧面。虽然截至目前数架探测器对月球背面进行了拍摄,但是像此次NASA运用“DSCOVR号”捕捉到的摄影时机预测一年只出现两次。
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科学家解疑:人体有8个怪现象
人们对自己身上发生的一些事情往往知其然而不知所以然。英国《每日邮报》近日刊文解读英国科学家米歇尔 莫菲特和格雷格 布朗的人体九大奇怪现象与健康之间的关系。
    1.压响指关节有害健康吗?关节处有一种类似油脂的特殊流体可起到减少骨骼相互摩擦的作用。压响指关节时,关节压力降低,会使该流体中的二氧化碳等气体迅速填充新扩展空间,形成气泡。压响指出声正是气泡崩裂所致,这些气体需要15~30分钟溶解到流体中,所以压响指难以连续完成。研究人员表示,尽管尚无证据表明压响指会导致关节炎,但是频繁压响指可能会导致握力减退和关节组织损伤。
    2.为什么看太阳会打喷嚏?强光导致打喷嚏的现象被称为“光学喷嚏反射”。眼睛和鼻子的感知能力受到控制脸部大部分区域的三叉神经的支配,所以主管打喷嚏的颅神经与视神经连在一起,一旦眼睛受到强烈阳光刺激,鼻黏膜也会同时受到这种过度刺激,进而引起喷嚏反射。
    3.靠闹铃起床到底好不好?研究发现,闹铃起床弊大于利。原因是闹铃很容易打断睡眠周期,即使醒来也会感觉昏昏沉沉,越是在深睡眠阶段被叫醒,睡眠惯性就越大,醒来之后,感觉更累。正确的作法是培养规律睡眠习惯,每天在相同的时间醒来,几周后无需闹铃也可按时起床。
    4.为什么喝咖啡后容易口臭?人的口腔中有超过500种不同类型细菌。这些细菌分解食物残渣,释放挥发性硫化物,导致口臭。奶制品、肉类、鱼类食物更容易刺激细菌生长,咖啡会增加口腔酸性,再加上咖啡中的糖,都会加速细菌繁殖,更容易发生口臭。
    5.为什么鼻腔黏液会变绿?健康的鼻子每天产生大约半升粘液。鼻黏液主要为水、蛋白质、碳水化合物和盐混合物,其作用是捕获灰尘和污物颗粒及细菌,防止呼吸道感染。当感冒病毒进入鼻黏膜,身体就会作出反应,鼻黏膜细胞出现炎症,于是开始流鼻涕。白细胞发挥作用攻击病毒细胞。鼻黏液出现绿色是因为黏膜酶中含铁的缘故,这些酶具有防腐作用。
    6.为什么有些人无法长出大块肌肉?肌肉生长抑制素是一种决定肌肉大小的蛋白质。事实上,每个人都有自己的肌肉大小上限。一旦肌肉长到控制极限,肌肉生长素就会阻止其进一步增大。肌肉生长抑制素水平越低,肌肉块就越大。
    7.为什么盘腿久了会有针扎感?这是因为,长时间交叉双腿或者睡眠时压迫手臂,会切断特定神经供血,引起神经与大脑交流障碍,不但周围神经传向大脑的信息会被干扰,大脑发给周围神经的指令也无法正确完整地抵达,大脑对被压迫部位的状态难以感知。一旦压迫解除,大脑就会发出更加强烈的信号,产生针扎刺痛感。
   8.为什么吃冰淇淋会头痛?冷饮或冰淇淋入口,会导致口腔上颚毛细血管收缩,导致大脑产生约20秒的“冻结”痛感。血管热胀冷缩是人体保护重要器官的自动反应。一旦口腔温度恢复,毛细血管扩张,头痛感就会随之消失。
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微生物光合作用灯
  在匹兹堡现代美术馆中出现了一件奇特的展品,名叫“生物”。它是利用微形藻类中的螺旋藻特有的性质设计出的一款概念微生物光合作用灯。设计师将螺旋藻养在碱性培养液中,再装入像鱼缸一样大小的玻璃器皿里,在废热、光和二氧化碳的配合下,螺旋藻便产生光合作用,从而发出绿绿的光。
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木星作为太阳系内最特殊的气态巨行星,一直以来勾起人们无限遐想。木星究竟是一个什么样的天体,值得科学家跨越数百年时间和数亿万公里苦苦追寻?
    “块头”最大
    据NASA官网介绍,木星是太阳系8大行星中体积最大、自转最快的行星,也是从内向外的第5颗行星,其赤道约为14.3万公里。木星大气层由86%的氢气和14%的氦气组成,表面覆盖着厚厚的棕黄色和白色相间的云层。天文学家们将木星称为“失败的恒星”。因为像恒星一样,木星富含氢气和氦气,但质量不足以在其内部触发核聚变反应。
    自转最快 磁场最强
    木星自转速度为4.53万公里/小时(12.6公里/秒),一次自转只需10小时,也就是说,木星的一天只有10个小时。木星轨道为椭圆形或橄榄形,绕太阳旋转一次所需时间是地球绕太阳旋转一次所需时间的12倍,因此,木星上的一年等于地球上的12年。
    快速旋转助木星获得了太阳系内最强大的磁场。在木星云层之下,是一个巨大的液态金属氢组成的海洋。随着木星不断旋转,旋转的液态金属海洋制造出了这个强磁场。
    大红斑最有名
    木星最引人注目的特征是其大红斑。它是一种反气旋风暴,位于木星赤道的南部,直径为2.4万公里,高度为1.2万到1.4万公里。在大红斑最宽的点,风暴大约是地球直径的3.5倍,足以容纳2到3个地球直径大小的行星。
    大红斑据信已经存在了至少360多年。1665年,意大利天文学家乔凡尼·卡西尼发现了它的存在。到20世纪,天文学家们开始认为,大红斑是一种风暴,由木星的湍流和快速运动的大气层造成。“旅行者1”号探测器证实了这一理论。1979年3月,“旅行者1”号在掠过该行星时,观测到了大红斑。
    自带光环
    当人们想到有环的天体系统时,土星首先印入脑海。但实际上,天王星和木星也有自己的环。木星是第三个被发现有环的行星,因为其环极其暗淡。1979年,NASA的“旅行者1”号航天器发现木星有三个小环——最内层是由光晕粒子组成的环;中间是相当明亮的主环;外部是一个轻薄的类似薄纱的环。
    科学家们普遍认为,这些环可能是陨石撞击木星的卫星时形成的。实际上,主环被认为由来自木卫十五和木卫十六的物质组成;而薄纱环的物质则来自木卫十四和木卫五。
    肉眼可见
    大多数时候木星不仅肉眼可见,还是全天第二亮星,在行星中仅次于金星,在所有天体中仅次于太阳、月亮和金星,居第四位,比太阳外的所有恒星都要亮得多。
    不仅木星本身肉眼可见,在某些极端情况下,连木星的某些卫星都可以用肉眼看见。
    “情人”最多
    目前,木星是太阳系拥有卫星最多的行星。2012年2月23日,科学家称发现了木星两颗新卫星,累计卫星达68颗。木星的英文名Juppiter(朱庇特)代表着古罗马神话中的众神之王,木星的卫星则全部以朱庇特的情人命名。
    按照距离木星的顺序,木星的四大“情人”分别为:木卫一“依娥(lo)”、木卫二“欧罗巴(Europa)”、木卫三“伽倪墨得斯(Ganymede)”、木卫四 “卡利斯托(Callisto)”。这4颗卫星通常被称为“伽利略”卫星。伽利略发现,虽然木星在空中移动,但这些卫星仍环绕木星公转,从而得到支持哥白尼日心说的论据,即并非所有天体均环绕地球旋转。
    木星最大的卫星是木卫三,它也是太阳系内最大的卫星,直径为5262千米,比水星还大,“块头”是火星的四分之三。木卫三是太阳系内唯一拥有自己磁场的卫星。木卫三和木卫四上有很多由冰块和岩石构成的环形山。
    木卫一拥有很多活火山,这些火山产生了含硫的气体。木卫一橙黄色的表面很有可能由火山喷发出的硫组成。木卫二是“伽利略”卫星家族中最小的,表面主要是水冰,冰下可能是水或冰组成的海洋,其含水量是地球的两倍。
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“朱诺”号成功进入木星轨道
    美国东部时间4日23时53分(北京时间5日11时53分),“朱诺”号探测器主引擎在启动35分钟后按计划准时关闭,这意味着“朱诺”号顺利进入木星轨道。美国国家航空航天局(NASA)随后确认,“朱诺”号已成功入轨。
    自去年7月NASA发布消息称,“朱诺”号将于今年美国时间7月4日抵达木星后,人们便期盼这一刻的到来。此次“朱诺”号进入木星轨道的任务进展得十分顺利。在美国东部时间4日21时16分(北京时间5日9时16分)左右,“朱诺”号按计划开始进行姿态调整,并在设定的主引擎点火时间之前,顺利将自旋转速度从每分钟2转增至每分钟5转,以保持姿态稳定。23时18分,“朱诺”号主引擎准时点火,进行反向推进,在35分钟内将飞行速度成功降至每小时1212英里(即每秒钟542米)。这一速度使“朱诺”号能被木星的引力“抓住”,并将其拖入木星轨道。23时53分,“朱诺”号主引擎按时熄火,结束反向推进,意味着“朱诺”号成功进入木星轨道。
    据“朱诺”号项目首席研究员斯科特·博尔顿介绍,“朱诺”号此次进入的是53.5天周期轨道,而不是进行科学考察的14天周期轨道,“朱诺”号要先在这个轨道围绕木星飞行2圈,10月19日左右再次点燃主引擎,进入14天周期科学考察轨道。
    在未来20个月的时间里,“朱诺”号将围绕木星飞行37圈,用搭载的9台科学载荷仪器分别探测木星的内部结构、大气成分、大气对流状况、磁场等情况。
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  除太阳和月亮之外,金星是全天最亮的星。它犹如一颗宝石,时而出现在东方的朝霞里,时而沐浴在黄昏的余晖中。当金星最明亮的时候,可以在全黑的地方照出房舍、树木和人的影子。
    金星与月球一样本身并不发光,金星的光来自表面反射的太阳光。由于金星、地球和太阳的相对位置在不断变化,从地球上看到的金星被太阳照亮的部分有时多些有时少些,所以金星也像月球一样有圆缺变化。
    下面让我们来探究最明亮的金星的最明亮的时候!
    我们知道在一个农历月里,月亮会依次有新月、蛾眉月、半月、凸月、满月的变化,然后再以相反顺序变化,完成一个月相周期。金星和月亮一样,也有这种圆缺变化。然而这并不意味着“满月”的金星最亮,“新月”的金星最暗。由于金星的运动特点,它离地球越近,被太阳照亮的部分越少,看起来越细。
    “满月”的金星距离地球远,“月牙儿”的金星距离近。影响金星亮度的因素有很多,简单地说,就是在我们看到金星表面被照亮的面积越大,它的亮度就越高。那么,金星到底什么时候更亮呢?经过计算,我们发现满月的金星远远没有月牙的金星亮。在我们看到天上太阳和金星位置相距最远的时候(即大距),若金星在傍晚出现(东大距),则这之后约5周金星亮度达到最大值;若金星在清晨出现(西大距),则这之前约五周金星亮度达到最大值。东、西大距是金星运动过程中特殊的点,金星位于东西大距的日期可以通过天象预报或者天文软件查到。金星与地球的会和周期是584天,因此,大约每隔一年半金星会出现一次最亮的时刻。
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古生物学界认为,在2.8亿年前生活在南非的正南龟可能是现代乌龟的祖先。化石的分析和现代乌龟龟壳的生长过程显示,龟壳是从龟的肋骨逐渐增宽后进化而来的。与其他爬行动物相比,正南龟的肋骨变宽,脊柱上的椎骨变长,但肋骨还未完全连在一起形成和当今龟类一样的完整外壳。
    研究人员在最新一期美国《当代生物学》上报告说,他们在南非卡罗盆地发现了数块正南龟化石,其中一块化石保存完好,有一只正南龟的完整骨骼和“手脚”。
    研究人员分析化石后认为,在距今约2.5亿年前发生了二叠纪至三叠纪灭绝事件,正南龟在这场大规模物种灭绝事件中幸存下来。它们可能为了躲避当时南非地区的严酷自然环境而努力向地下挖洞,为了保证前肢的挖掘动作足够有力,正南龟的身体需要一个稳定的支撑,最终导致其肋骨不断增宽、进化为龟壳。
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7月26日,全球最大太阳能飞机“阳光动力”2号抵达阿联酋阿布扎比巴廷商务机场。新华社记者 李震摄
    全球最大太阳能飞机“阳光动力”2号于当地时间7月26日凌晨在阿联酋首都阿布扎比巴廷机场降落,成为世界第一架实现环球旅行的太阳能飞机。
    这趟飞行自2015年3月开始,途经16座城市,全程不耗费一滴燃料,完全依靠太阳能为动力。“阳光动力”系列飞机开启了太阳能动力载人飞行的新时代。
    概念“飞抵”现实
    出于对清洁能源的热爱,瑞士探险家贝特朗·皮卡德团队发起了“阳光动力”项目。2009年6月,这一概念性计划进入实质阶段,第一代“阳光动力”号飞机与世人见面。随后7月实现了太阳能飞机史上的第一次夜间飞行——仅靠蓄电池夜飞26小时。
    开门红之后,“阳光动力”号开始穿越欧洲和北美。而团队再接再厉,很快让“阳光动力”2号机的蓝图问世。当时上一代机的翼展为63米,而新机的翼展达到72米,重量增加到2.3吨,机翼上装有1.7万余块太阳能电池为飞机提供动力,白天剩余的能量可以储存在锂电池组中供夜间飞行,也就是说,这是一架昼夜都仅靠太阳能飞行的飞机。
    瑞士帕耶讷试飞成功后,“阳光动力”2号于2015年开启了环球飞行。
    播撒清洁能源种子
    “阳光动力”2号自去年3月9日从阿布扎比机场启程以来,共飞越了4个大洲、两个大洋和3个海域,整个行程达4.3万公里,其间没有用一滴化石燃油。
    “阳光动力”2号最大飞行速度每小时140公里,巡航速度每小时90公里。为了减轻电池的负担,夜间飞行时,飞行员会降低高度并将时速控制在50公里至70公里。飞机还可以在无人控制的情况下飞20分钟。
     说实话,这个速度就飞行来讲基本等于龟速了,但对于挑战太阳能飞行极限的科学家来说,“阳光动力”2号已是目前最先进的集合,其对空气动力学、材料学、人机工程学都提出最高要求。而全程不耗费任何燃料的理念,更让它获得了全世界的关注。
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