果壳网 2020-07-26 16:01:13
本周,“天问一号”正式踏上了探索火星的旅程。而与此同时,气候变化研究又为我们带来了一些新的坏消息:在海冰消融、食物缺乏的影响下,本世纪末北极熊将陷入严峻的生存危机。
百年诞辰
2020年7月25日,这一天我们迎来了罗莎琳·富兰克林(Rosalind Franklin)的百年诞辰纪念日 。说到这位物理化学家与晶体学家,人们总是会首先想到她为确定DNA结构所做的工作,以及那幅着名的DNA晶体x射线衍射图像——“照片51号”(Photo 51)。不过,这其实还远不是这位女性科学家的全部贡献。在DNA之外,富兰克林也进行了许多鉴定RNA与病毒结构的研究工作,并在早年研究碳材料的微观构造。
罗莎琳·富兰克林与着名的DNA晶体图像“照片51号”。这幅由她与学生雷蒙·葛斯林发表的X射线衍射图提供了确定DNA结构的重要证据
为纪念罗莎琳·富兰克林百年诞辰,英国皇家铸币厂近日也发行了以她为主题的50便士纪念硬币[1]。硬币上的图案设计同样源于DNA晶体的X射线衍射图像。
△ 罗莎琳·富兰克林纪念硬币 | The Royal Mint
北极熊危机
如果不对温室气体排放加以控制,到本世纪末,北极熊将陷入严峻的生存危机。
△ Katharina M Miller/Polar Bears International
北极熊的捕食非常依赖于海冰,它们在冬季捕食海豹、储存能量,以此度过海冰融化的夏季禁食期。然而,全球变暖导致海冰融化加剧,北极熊也不得不延长禁食期 ;一旦超过极限,它们的身体状况、繁殖能力等都会大受影响,甚至难以存活。
在本周《自然-气候变化》的一项研究中[2],科学家分析了13个北极熊亚群的状况,这包含了80%的北极熊。结果显示:如果延续目前的温室气体排放,全球将在2100年升温4℃,在该情境下,一些北极熊在2040年就会面临繁殖困境;到2100年,除了生活在北极非常北部的亚群之外,其余亚群的北极熊都可能会消失。 而如果能对温室气体排放加以控制,使2100年的全球升温低于2℃,一些北极熊亚群则可以生存下来。
螺旋蜂巢
在东南亚与澳大利亚,一些无刺蜂(Tetragonula属)有着特别的筑巢技巧——它们会把蜂巢格子排列成层层盘绕的三维螺旋。
△ 无刺蜂Tetragonula carbonaria筑造的螺旋蜂巢 | Tim Heard
本周发表于英国皇家学会界面期刊(Journal of the Royal Society Interface)的一项研究显示,这些螺旋蜂巢的建筑规律其实与晶体生长很相似,它们都可以用同类的数学模型进行模拟 [3]。虽然看起来结构复杂,但构建螺旋蜂巢并不需要无刺蜂们进行任何整体规划。就像晶体结构的自组织一样,工蜂们只需要遵循简单的行为规律并获取局部信息,就足以逐格构建起复杂的蜂巢结构。
太阳近照
欧洲航天局近期公布了迄今为止拍摄距离最近的太阳图像[4]。这些照片由太阳轨道飞行器(Sun Orbiter)在近日点拍摄,距离太阳只有大约7700万千米,约为日地距离的一半 。
△迄今为止最近距离拍摄的太阳图像。图上箭头指向太阳表面密布的小型耀斑“营火”,左下角圆圈代表地球大小 | ESA
图像首次记录了太阳表面无处不在的小型太阳耀斑,这种被称为“营火”(campfires)的耀斑大小几乎只有地球上看到太阳耀斑的数百万分之一,研究人员推测“营火”可能是太阳日冕层比太阳表面温度高出数百倍的原因。此次拍摄图像是太阳轨道飞行器传回的首批照片,飞行器于今年2月成功发射,携带了遥感、望远镜等多种设备拍摄研究太阳及其周边环境,并将首次对太阳的两极进行探索。
寂静大地
COVID-19疫情对人类活动产生了广泛而深远的影响:在实行疫情封锁措施期间,甚至连地震仪记录下的世界都变得更加“寂静”了 。
地震仪测量到的数据不仅仅包括真正的地震,车辆通行、体育比赛之类的日常人类活动也会产生相应的振动,并成为地震学测量中的“噪声信号”。在本周发表于《科学》的一项研究中,研究者分析了来自全世界268个地震观测站的数据,结果,其中的185个都记录到了疫情期间人类相关“地震噪声信号”的明显减弱 [5]。这种趋势很容易理解,但其幅度依然超出了研究者的预期——在一些地方,“高频地震噪声”减少了多达50%。
地震噪声信号的减少不仅体现了人类活动的变化,同时也为地震学家提供了意外的研究机会 ——在更“寂静”的背景下,一些原本较弱的地震信号可以被更加清晰地记录下来。
参考文献
[1] https://www.royalmint.com/our-coins/events/rosalind-franklin/2020-uk-50p-brilliant-uncirculated-coin/
[2] https://www.nature.com/articles/s41558-020-0818-9
[3] https://royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsif.2020.0187
[4] https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Solar_Orbiter/Solar_Orbiter_s_first_images_reveal_campfires_on_the_Sun
[5] https://science.sciencemag.org/content/early/2020/07/22/science.abd2438
(作者:麦麦,矩阵星,窗敲雨)
责编:姚茜琼
来源:果壳网
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