研究人员发现的一块早期人类足部骨骼化石提供了有力的证据
早期人类足部第四跖骨证实足弓的存在
生活在320万年前“露西”的3D模型
露西生活在370万年前-290万年前,当时的早期人类可以直立行走
据国外媒体报道,这是改写人类进化历史的突破点,研究人员发现的一块早期人类足部骨骼化石提供了有力的证据。该项研究结束了数十年的一项争辩 ——人类祖先什么时候结束了像猴子一样在树林之间攀爬,并开始像现代人类一样双腿直立在陆地行走。目前,这项最新研究发表在最新出版的《科学》杂志上。
科学家在埃塞俄比亚Hadar地区发现的足部骨骼是一个完整的第四跖骨,这是连接脚趾至足底的最长一节骨骼。该骨骼化石属于南方古猿,1974年发现的著名“露西”骨骼就属于这一分支。
此前,考古专家认为生活在180万年前-7万年前的直立人是最早从树居环境转变为陆地直立行走的早期人类,但这项最新研究将该日程表向前追溯了100万-200万年。
考古学家表示,露西的足部骨骼具有足弓,这一特征仅存在于能够奔跑和长途行走的现代人类。美国密苏里州大学的卡罗尔-沃德(Carol Ward)博士负责此项研究,他说:“目前,我们知道露西和她同时代生活的早期人类具备了足弓特征,这将很大程度地改变他们当时的生活方式,包含饮食习惯 和如何避开掠食性动物。”
足弓的形成奠定了现代人类的直立行走基础,这是因为早期人类放弃了利用第四跖骨攀爬树木,见证了早期人类如何放弃树居环境,来到陆地上直立行走。
露西生活在370万年前-290万年前,当时的早期人类可以直立行走,然而,研究人员却并不知道是否他们多数时间是四肢行走,还是选择直立行走。
沃德博士表示,足弓是人类直立行走的关键性特征,因为足弓能够吸收行走时的震动,提供一个很难弯曲的足部支撑平台,让人类能够轻松地向前行走。 随着对早期人类进化的足弓深入研究,将证实这种人类足部独特结构是人类运动的必要条件。
(蜘蛛侠)
去过酒吧的人一定会有一种感受:如果酒吧嘈杂,交谈时不得不提高声音,以使对方听到。最近,海洋生物学家对鲸的求偶呼叫进行了研究,他们发现,鲸鱼向情侣发出的求偶信号越来越大———几乎是50年前的十倍。而造成这一变化的原因是:越来越吵闹的海洋环境。
研究者们在英国周边海域深入观察了鲸鱼是如何应对越来越喧闹的海洋环境的。
被选择进行研究的海域里,有大量的海上钻井平台,有繁忙的海上运输,还有声音巨大的海洋风力发电厂,那是世界上最嘈杂的海域之一。
海洋生物学家皮特·泰克发现轮船和海上平台发出的声音有着跟鲸类叫声相同的音频。于是,鲸类尝试改变它们发出的声音音量和频率,使叫声更大更加具有穿透力,就像是原来唱低音的歌手转向高音。
鲸鱼的歌声能够传播到几百英里之外的海域,这对它们的求偶活动非常重要。但是由于海洋变得越来越嘈杂,给鲸类的交配带来越来越多的麻烦———鲸 类的呼叫变得不如以往精细,而且需要多次重复,因而交流当中消耗了相当多的能量。由于有些鲸鱼被迫改变了叫声,不仅改变了音量,还改变了音阶,造成它们的 同类误以为它叫错了自己的“名字”,鲸鱼们要找到一个合适的配偶越来越难了。
海洋噪音,就是人类给鲸鱼制造的尴尬。(赵鹏)
木星:大红斑
木星表面的大红斑风暴相当于“卡特琳娜”飓风的10万倍,同时,这场猛烈的飓风并不会持续数日,而是数百年。木星大红斑最早发现于1655年,其颜色与化学物质磷十分接近。
太阳:美丽而危险的耀斑
随着太阳活动周期的变化,其表面出现的耀斑呈现出炽热的火舌,在美丽的外表下却潜在着危险,太阳耀斑会对地球通讯卫星产生严重干扰,破坏地面通讯网络系统。
月球:宇航员巴兹-奥尔德林的足迹
上世纪70年代,美国宇航局花费了200多亿美元派遣宇航员登陆月球,这一费用相当于现今的数万亿美元。但是美国宇航局却并未拍摄到最壮观、最 具历史性的一幕——第一位登陆月球的宇航员尼尔-阿姆斯壮(Neil Armstrong)的照片,但拍摄到第二位登陆月球的宇航员巴兹-奥尔德林(Buzz Aldrin)。
火星:北极附近的陨坑部分覆盖冰水
你是否想看看火星的真实面目?或许它的一些陨坑像镜子一样,部分覆盖着冰水物质。火星比地球略小一些,其形成之后温度骤降的时期要早于地球,因 此火星生命很可能早于地球生命,它们很可能以陨石的形式抵达地球。许多地面上发现的陨石来源于火星,一些微生物可能存在于陨石内部,在漫长的太空旅行中抵 达地球。
木星卫星:木卫二
在木卫二彩色表面之下可能蕴藏着大量的水体,或许这里拥有太阳系最大的海洋。木卫二是一颗神秘的卫星,科学家猜测在未知的神秘地下海洋中或许孕育着生命,它们在完全黑暗的海洋中流动,由地下火山喷口提供热量。
木星卫星:木卫一
木卫一被称为木星的“比萨卫星”,这颗炽热卫星的热量产生原理与人们反复挤压橡皮球的原理一样,木星引力作用导致木卫一被“挤压”。
天王星:有趣的命名由来
1781年,德国音乐家威廉姆-赫胥尔(William Herschel)在自家花园里观测发现一颗新的行星,便对其命名为“乔治”。然而,法国人对此十分反对,这颗行星的名称与英国国王乔三世同名。最终,德国人采取折中方法,将这颗行星命名为“天王星”。
火星:奥林帕斯山
火星拥有太阳系最雄伟壮观的山脉,像是奥林帕斯山脉(Olympus Mons)。该山脉大小相当于意大利面积,其高度是珠穆朗玛峰的3倍。奥林帕斯山脉有一个熔岩形成的陨坑,叫做“caldera”,直径大概为70公里,陨坑边缘高达3千米。
(蜘蛛侠)
在上周末于美国佛罗里达州马可岛召开的“基因组生物学与技术进展大会”上,来自加利福尼亚门洛帕克市的太平洋生物科技公司介绍了其研制的第三代基因组测序仪,该测序仪实现了一次标记一个分子式的单分子速读。
研究人员指出,第三代测序仪的关键优势是能够对单个DNA(脱氧核糖核酸)分子进行测序,而目前市场上的主流测序仪只能对分子群体进行平均测 序。单分子测序能对DNA中罕见的序列变异进行分析,也不需要在测序之前对DNA样本进行放大,因为放大过程可能引发错误,导致对某个DNA序列检测失 败。其工作原理是用一种聚合酶将DNA的复制限制在一个微小的间隙中,给各种碱基加上荧光示踪标记,当碱基合成DNA链时,这些荧光标记就会发出不同颜色 的闪光,根据闪光颜色就可识别出不同的碱基。
用户使用报告表明,新仪器读出碱基对的平均长度是1500对,这是代表该领域目前技术发展水平的伊鲁米那公司(Illumina)所生产测序仪 的10倍。阅读长度越长,将DNA序列片段拼接成完整基因组序列就越容易。去年12月,公司首席科学官埃里克·斯凯德和研究小组用这些新仪器来追踪海地霍 乱的起源。他们对5个S型霍乱菌种进行了基因组测序,不到一个小时就完成了全部测序任务,而用伊鲁米那的150碱基测序仪则需要一个星期。太平洋生物科技 公司曾在2008年提出,到2013年将实现15分钟内完成对一个人的全基因组测序,而当时这项工作需要一个月。
得克萨斯州休斯顿贝勒医学院测序技术专家迈克尔·麦茨科表示,单分子测序仪代表了DNA测序的未来,但目前这项技术的最大障碍是失误率高。现有 其他测序仪准确率能达到99%以上,而根据使用报告,太平洋生物科技公司的仪器准确率约为85%。但斯凯德认为,这一缺点能通过重复测序来克服。
研究人员称,该仪器有望于今年第二季度进入市场,每台成本70万美元,将比伊鲁米那公司的最新测序仪低12.5万美元,虽然短期内不大可能会对市场造成冲击,但它能检测DNA的某些化学改变,因而在如表观遗传学等目前传统测序仪难起作用的领域将大显身手。(常丽君)
科学家们告诉你,宇宙边缘的地方闻起来像是汽车比赛中的气味,混合了发热金属、柴油和烧烤的味道,这些味道主要来自那些快要消亡的恒星。
据国外媒体报道,美国航天局艾姆斯研究中心天体物理学和天体化学实验室负责人路易斯·阿拉曼多拉表示,这种剧烈燃烧的副产品是一种气味强烈的化 合物多环芳烃,这些分子“充斥着整个宇宙”,并且会永远飘浮下去,在彗星、流星和太空尘埃中出现。这些化合物甚至被列入了地球上生命最初形成时的成分。因 此,煤炭、石油甚至食物中都能找到多环芳烃也并不奇怪。
尽管人类要闻到纯粹不掺杂的外太空味道是不可能的,宇航员在国际空间站外执行任务时,太空中的化合物会粘在他们的衣服上被带回空间站。宇航员在 进行太空行走后都说闻到了“烤焦”或“煎炸”牛排的味道,这可不是他们在幻想家中的美食。这种味道非常独特,以至于3年前美国航天局让从事香料制造的史蒂 夫·皮尔斯配制出这种味道用于训练模拟。皮尔斯说:“宇航员说月球的味道像失效的火药味。”阿拉曼多拉说:“太阳系的味道很刺鼻,因为它含碳多,含氧少, 就像一辆车,如果缺氧的话就会产生黑灰,并发出难闻的味道”。
含氧量高的恒星就有一种木炭烧烤的味道,一旦离开我们的星系,外面的味道就会变得很奇特。在宇宙的深处,充满尘埃粒子的分子云可以说是味道大杂烩,从香甜糖果味到臭鸡蛋味都有。
(蜘蛛侠)
该恒星流可能是近期被银河系所吞噬较小星系的残骸
天文学家观测到一个未曾发现的恒星流穿过宝瓶星座,他们认为该恒星流可能是近期被银河系所吞噬较小星系的残骸,该恒星流位于图片粉色部分。
被吞噬的矮星系是“陈旧发酶的点心”
现已探测到银河系内存在十几个恒星流,它们是被银河系引力撕碎和吞噬的卫星星系残骸。多数恒星流环绕在盘状银河系平面,颇似章鱼触角攀爬在餐盘上。但是最新发现的宝瓶座恒星流非常独特,这是因为它嵌入在银河系平面上。
宝瓶座恒星流是迄今发现距离地球最近的恒星流,距离地球1500-30000光年的区域,该恒星流的延伸方向朝向宝瓶星座。同时,它也是最年轻的已知恒星流,可能形成于7亿年前一个矮星系被撕碎的过程中,这一时间对于宇宙而言仅是瞬间而已。
德国波茨坦天文协会博士后研究员玛丽-威廉斯(Mary Williams)是该项研究负责人,她说:“该恒星流自身非常古老,或许有100亿年历史。这就相当于一个非常古老的小星系被吞噬,我猜想这就如同一盘陈旧发酶的点心。”
“恒星移民”拥有奇特轨道
玛丽和她的研究同事在“R放射性速度实验(RAVE)”中发现这个奇特的恒星流,据悉,RAVE实验迄今已测量了银河系内50万颗恒星的移动变化。
玛丽说:“目前有大量的恒星需要进行真实地科学研究分析,比如近期发现的宝瓶座恒星流。”该研究小组能够揭示宝瓶座恒星流并非起源于银河系,这 是由于它以独特的方式移动在银河系中心周围。她指出,我们发现一群恒星反常地穿越太空,多数情况下,恒星轨道环绕在星系中心,这就如同行星环绕在太阳轨道 运行。但是宝瓶座恒星流聚集在一起运行,其形态颇似玫瑰花的花瓣。
目前,玛丽带领研究小组已探测到该恒星流处于其中一个“花瓣”的顶端,这些恒星调转轨道方向,从向外变至向内,朝向银河系中心。
通过研究宝瓶座恒星流和其它银河系曾经的“食物残骸”,科学家不仅能够理解银河系的起源,还能进一步洞悉其未来变化。玛丽说:“当前我们认为银河系形成基于吞并其它星系,最终它将形成一个更大体积的星系,天文学家预测,未来50亿年后,银河系将与仙女座星系合并。”
工作和生活迫使很多人压缩自己的休息时间
现代人的生活越来越倾向于晚睡,工作和生活迫使很多人压缩自己的休息时间,以使自己能做更多事情,但这样做会严重伤害到身体的健康。不过同时有一点也要注意,睡眠时间并不是越多越好,因为之前也有研究发现,睡眠时间过长同样也容易患上心脏病。
研究人员发现,那些睡眠时间经常不足6小时的人,比正常人患上心脏病的风险要显著增加。他们相信睡眠不足将对生长激素释放肽(ghrelin) 和瘦素激素(leptin)产生影响。差的睡眠往往导致吃的更多,并且更容易肥胖,因此使人面临更大的高血压和心脏病风险。专家们建议成年人每晚至少要保 证6~7个小时的睡眠时间,但现实是很多人都因为各种原因无法做到这一点,还有许多人饱受失眠之苦。
研究人员调查了之前涉及包括英国、美国、日本,瑞典和德国在内8个国家,共约47.5万人的15项类似研究。据科学网(kexue.com)了 解,此项研究发表在了《欧洲心脏病杂志》(European Heart Journal)中,结果显示哪些睡眠时间经常少于6个小时的人,比正常睡眠水平的人多48%和15%的风险患上或死于心脏病及中风。睡眠不足影响着生长 激素和瘦素激素,使人更容易引发食欲并在不知不觉中吃的更多。
经常睡眠时间超过9个小时可能是心脏病早期预警信号
华威大学医学院(University of Warwick Medical School)的弗洛西斯科-卡普乔(Francesco Cappuccio)教授说:“如果你每晚的睡眠时间少于6个小时,就会更容易患上心脏病或中风。晚睡早起是一个对我们健康有害的定时炸弹,所以人们需要 采取行动来减少这些威胁生命的行为。比如平衡工作与生活,保持积极的心态等等。”
不过科学家们也警告,由于心脏疾病往往使得一些患者容易感到疲劳,所以对于一些经常睡眠时间超过9个小时的人来说,也可能是一个心脏病的早期预警信号。
(大平)
1.终结者机器人
这种机器人只是出于防御目的设计的,而非用于战争或者手术室。它的活动范围很有限,只有手臂可以借助绳子的拉力而左右运动。这一特殊的模型在世界各地被陈列展出。
2.机关炮
为了增强传统加农炮的火力,达芬奇设计了这款创新的车载12管机关炮。虽然不能实现速射,但是这个设计封装了一个灵敏的瞄准和精巧的装填装置。借助拓宽火力范围并减少可能的失误,扇形设计使得它可以有效地打击大规模的敌人。
3.集束炸弹
为了使轰炸更具杀伤力,达芬奇也设计了大型的武器,它由圆形炮弹、铁制装置以及一个柔韧的套管组成。一旦发射,这种炸弹就会爆炸成许多碎片,它们的威力要比单个的大炮范围更广,影响更大。
4.镰刀战车
与装甲坦克相似,受古典时期的类似武器的启发,达芬奇设计了用旋转镰刀武装的镰刀战车。这架战车,利用它可怕的旋转刀片,切断任何试图靠近它的物体,让它们流血而无助的躺在地上。
5.轰炸机
这种轰炸机配有16发大炮,最有意思的是,机器的中心有一对机械操纵杆和齿轮。
岁末年初科学界的盘点不断展开,去年年初曝光的井冈山大学论文造假事件屡被提及。
井冈山大学化学化工学院讲师钟华和工学院讲师刘涛为责任人,发表在国际学术期刊《晶体学报》的70篇论文存在造假现象,被一次性撤销。这起中国SCI论文饥渴背景下的疯狂案例曾令国际舆论哗然。
实际上,即便在我国最高水平的科研机构或国家部委高层次的评审中,算数量、比速度,也是比较明显的问题。一些还算好但并非真正突出的发现,因为其论文发表在国际顶尖杂志,就被国内领导和部门作为突出贡献而庆祝并给予极大的支持。
近年来,我国科研论文发表数量突飞猛进。最新的媒体数据显示,我国科技人员发表的期刊论文数量,已经超过美国,位居世界第一。然而据统计,这些科研论文的平均引用率排在世界100名开外。真正极好的论文,在中国还是凤毛麟角。
近日,中国青年报记者就科学界如何潜心学术、摒弃急功近利专访北京大学教授饶毅。他一直坚持科研的质量、回归科学本质,秉持“慢”的理念。
2007年,时年45岁的饶毅从美国西北大学归国,他曾任该校讲席教授、神经科学研究所副所长。其实验室研究方向是高等动物发育的分子信号。饶毅的回国在当时引起了不小的反响,并被认为是中国科技界吸引力增强的标志之一。
记者:在国内的学术圈中,您的论文数量似乎并不多?
饶毅:论文是发表你的科学发现。论文可以看数量也可以看质量。如果用《让子弹飞》来比喻,你可以算很多次枪声后击中很多目标,但也可以看看子弹 击中了什么目标。中国现在可能主要看枪响后报捷的喜报用什么材料,就是问发表在什么杂志,而很少人能判断打下的目标到底多重要。
我自己的论文数量比较少,自从2004年有独立的国内实验室后,发表过3篇原始文章。其中,两篇是神经发育:2005年《细胞》报道GSK参与极性形成,2007年《发育生物学》报道ILK参与极性形成;一篇是行为,2008年《自然神经科学》报道鱆胺参与争斗。
另外2005年我应邀在《自然神经科学》发表过一篇述评,评论同期一篇文章,虽然不是我们的研究,但我挺喜欢这篇文章,它对原研究者的结果提出不同的解释。
而2006年、2009年、2010年,我在北京的实验室论文数量为零。
这是国内实验室中发表论文特别慢的活标本,可供批判。
记者:我发现有个很矛盾的现象,您经常在中国报刊写文章,好像不低调,但对科学却很有耐心,又很低调。
饶毅:不矛盾。我写的中文文章,是为了推动改革、为了改善科学文化、为了让青年学生少受不良风气误导,所以数量不能太少。而科学是我的本行,无需在公众中谈。我自然有我的科学交流对象,而且我主张研究过程中积极交流,而不仅限于交流已经发表的工作。
饶毅:我的实验室,无论是以前在美国的实验室,还是后来在北京的实验室,迄今为止,速度都不算很快。
在我的实验室,做实验完全取决于做实验者的喜好和自身动力,学生、技术员都有很大余地,而且他们多半很有主见。前不久的组会上,一个学生在回答我建议时说“好”,实验室其他人员惊讶了半天:好像是第一次听学生说“好”而不是反驳我。
一般来说,我的实验室不依赖速度的竞争,而是需要多想,多探讨,选择别人不太做的领域。
在美国时,我实验室做得最多的是神经导向分子,特别是1999年发现Slit蛋白质是神经纤维排斥性导向分子。这是我和加州大学伯克利分校的Corey Goodman、加州大学旧金山分校的Marc Tessier-Lavigne同时发现的。
他们都是比我年资高的科学家,美国科学院院士Goodman的年资可以做我老师,Tessier-Lavigne是新任洛克菲勒大学校长因为1994年证明第一个导向分子的工作闻名于世。1999年我们三个实验室的论文发表在同一期《细胞》杂志上。
我的实验室当年还有两篇文章,分别发表在《自然》和《神经元》,报道Slit参与神经细胞迁移的导向作用。因为我们已经做了一些工作,才能在该 领域做下去。后来,从1999~2009年十年,我们共发表约20篇论文,全部集中在神经导向,以Slit为主,也做过其他两个分子,所有这些都集中理解 一个问题:导向的分子机理。
饶毅:我希望在中国的工作和我在美国的工作一样。我回国的时候,估计能做到这点。但是,从发表的论文看,我在中国的实验室,论文数量特别少。即使如此,我现在也有信心把国内的工作做得比美国的好。
这几年我的实验室研究方向从发育转到行为。实验室一些学生探讨和摸索了不同的行为范式,最后我们决定做社会行为的分子和细胞机理,用遗传学和分 子生物学的途径,剖析动物间相互作用的机理。这种转型,本身需要时间。我们进入新领域,行为领域的人不熟悉我们。行为和发育不同,有很多人工观察的部分。 我不放心,重要实验,我都至少看两个以上学生重复的结果,不能出纰漏,必须严谨。所以,对于自己实验室的“慢”,我觉得至少在目前是必需的。
饶毅:科学研究的慢,不是偷懒不做,而是指重要的结果出现慢,但研究者积极思考,积极推进研究。
是否慢与个人风格和特色有关,也和研究的性质和领域有关。我们实验室因为研究性质、转型、风格、时期等多种综合因素,不可能快。我们不是故意追求慢,是速度不能做我们的目标,质量和高度更受重视。
在科学界,有少数科学家个人的产出可以既快又好。或许可以说,这是学术界都喜欢的“西施”,我们实验室很尊重和羡慕做得既快又好的科学家。
但是,我自知不是“西施”,而是有很多缺陷的研究者,不可能面面俱到,不可能什么都做好,不可能很快,也就不宜“东施效颦”。
饶毅:在哪个杂志发表,说明当时一些同行对论文质量和重要性的看法。但是,它并非所有同行的看法,而是几个审稿人的看法,有时可以出现偏颇,而且有时间问题。所以,虽然发表的杂志在一定程度上说明文章的重要性,但是也会出现不准确的时候。
比如,神经生物学近年最重要的一个技术发明是光遗传学,就是用光来操纵分子,发明技术的两篇关键论文,值得获诺贝尔奖,但它们在《自然神经科学》和《美国科学院院报》上发表,而很多相关的后续文章发表在《自然》、《科学》和《细胞》上。
这是因为刚刚出来时,几个编辑和审稿人没有马上意识到其重要性,而后来大家很快都意识到重要性,所以后续的文章刊登在更显眼的地方。其他领域也 出现过这样的现象,所以,一定要看内容、做学术判断,而不能单纯看发表杂志的名称。如果只看杂志名称,那么我们各个单位就不用科学家,而可以请初中生来评 价科学了。
饶毅:目前中国科学界比较求快,对我也不例外。
有人讥笑我老得不行而回国,有人认为我只能写博客不能做科研,有人认为我做不出科研成果才谈政策……不一而足。
也有人好意告诫我发表论文比发表议论重要,而且应该又快又多。实验室的学生也有善意的担心。我不愿骚扰实验室学生,不会经常催结果,而是有问题就讨论。
但我不可能做到又快又好,只能有选择。
好在我已有工作基础,而且2005年在中国发表过一篇《细胞》论文,我得到的支持可以持续一些时间,只要我不怕喝倒彩的压力,不脱离自己的特点转而追求急功近利,还可以承受慢一些带来的压力。
饶毅:对于中国的研究者来说,特别是年轻的研究者,目前比较难,如果做得慢的,在国内压力会比较大。
我现在愿意出来讲这些不是我自己需要特别支持。我接受中国青年报的采访,就是想提供一个标本,希望国内多一些单位能选拔和支持一些慢的人,特别 是一些年轻人。在目前情况下,选择优秀的人、有潜力的人、积极工作的人,即使他们“慢”,也支持他们,是不太容易的事情。支持快的人,支持错了,也没人责 怪。而支持慢的人,也可能有搞错的时候,作为各级资源掌握者、决策者,这很不容易。
但是,世界科学史的经验告诉我们:今后最重要的科学发现,既可能出自快的途径,也可能出自慢的方面。因此,不同的科学工作者根据各自特点,有所选择,有得有失。 本报记者 雷宇
凯克望远镜获取的木星4个红外波段合成图像
这里展示的这张照片拍摄于2010年11月30日,使用了位于夏威夷的10米口径凯克-2望远镜。图像显示了木星内部热流的上涌过程,给了科学家们一次绝佳的机会一窥木星消失的红色云带的内部景象。
图像的拍摄采用了4个红外波段叠加,这是人类的肉眼无法看到的波段。其中的3个波段主要显示阳光的反射情况,而第4个波段,即5微米波段则可以侦测到木星云层中的细小裂隙。
2009年下半年,木星著名的红色云带开始神秘地变暗,到2010年5月份终于彻底消失。通过哈勃空间望远镜和其他设备进行的观测显示这一云带正被隐藏于一层高空的明亮云层之下,其成分主要为氨冰晶。
不过到了去年11月份,这一红色条带又开始恢复了。
天文学家们希望借助凯克望远镜强大的热感知能力,能够穿透木星云层看到内部发生的情况。为了获取最锐利的影像,天文学家们需要在望远镜上运用 “光学自适应系统”,这是由于地球高层大气存在湍动(俗话说,星星会眨眼就是因为这一原因),它会使天体图像出现扭曲,干扰精密成像。而自适应光学系统则 能通过计算机实时对这些误差进行修正补偿,从而抵消这种误差,获取高质量的图像。
不过,首先天文学家们需要使用一束激光,在天空上建立一个假想的“恒星”,天文上称作“参考星”,从而为测量并修正地球大气湍动作参考。
但是这次他们遇到了困难,那就是木星太亮了。它的光芒完全盖过了参考星的亮度。天文学家们急需一个靠近木星的参考光源,以便引导误差修正的进行。这时,木卫二“欧罗巴”进入了人们的视野。
“因为木星和木卫二距离很近,它们将经历相似的图像扭曲,”天文学家麦克·王(Mike Wong)说。他来自加州大学伯克利分校,是这项研究的合作者。“因此,如果我们能够测量出木卫二的图像扭曲,就可以应用来修正木星的图像失真问题。”
最终获取的图像显示木星的云层“回归”正在其云层的不同高度以不同的速度发生。
“此次观测让我们得以以3D的视角观察正在发生的事件,”麦克·王说。“如果没有5微米波段的观测数据,我们将无法获知这种恢复在不同的云层高度是存在差异的。”(晨风)