科学
揭秘火星壮观暴风雪 二氧化碳雪粒如血细胞大小
艺术家描述火星概念图
北京时间6月26日消息，在死一般的火星的冬季，雪云笼罩着这颗“红色星球”荒凉的两极。但和地球上以水分子为主要成分的雪不同的是，火星上的这些雪粒是二氧化碳的冰冻晶体，而且只有血细胞一般大。
火星大气的大部分是二氧化碳。冬季，两级异常寒冷，足以让酒精结冰。这个时候，气体冷凝，就形成很小的雪粒。如今，美国麻省理工学院的研究人员通过轨道飞行器收集的数据计算出火星两极云中的雪粒大小。
这个研究小组经过计算发现，火星南极雪粒稍小于北极雪粒。但不管怎样，两极的雪粒都很小，和一个红血球一般大。麻省理工学院航空与航天学副教授、波音客机职业培训负责人凯莉-卡霍伊表示：“这是一些很小的颗粒，不是大雪花。你可能会认为这是雾，因为它们实在太小了。”
卡霍伊和研究生胡伦宇以及玛利亚-祖柏分析了美国“火星全球勘测者”(MGS)卫星和火星勘测轨道飞行器(MRO)科学仪器收集的大量数据。根据这些数据，他们用火星两极雪面最大厚度的测量值确定了云中二氧化碳雪粒的大小。火星南极的雪花厚度比北极厚大约50%。
历时火星一年的时间，研究人员观测到由于从秋天到冬天天气逐渐变冷，天逐渐变黑，雪云慢慢从这颗红色星球的两极向赤道扩展。数据显示，火星一年高达687天，与之相比，地球只有365天。就像地球上一样，随着天气从冬季进入春季，这些雪云在向赤道扩展的途中开始收缩，渐渐回到两极。
这些研究人员发表在《地球物理学研究杂志》上的一篇论文详细说明了他们的研究结果。论文第一作者胡伦宇表示：“我们首次用航天器数据展示了火星上的这种现象。在过去10年里，我们用航天器在火星上或周边进行了科学勘测，才有了今天这些重要数据。要是你把这些不同数据放在一起进行研究，就能获得新发现。”在火星北极，浓缩的二氧化碳颗粒大小从8到22微米不等。南极雪粒较小，只有4到13微米。
美国加利福尼亚理工学院行星学博士后保罗-海恩表示，因为二氧化碳构成了大多数火星气候，所以了解这种气体在这颗红色星球上的表现将有助于科学家了解火星的整个气候情况。并未参与这项研究的海恩说：“主要问题是季节性冰帽在火星是怎样形成的。冰帽可能在火星表面被直接冻结，或形成于大气中的雪粒落向地面时。这项研究似乎显示，至少在某些情况下，冰帽来自降雪，而不是直接的冰块沉积。长期以来我们一直都这样怀疑，但这项研究可能提供了最强有力的证据。了解火星上二氧化碳雪云颗粒的大小可能帮助研究人员了解这颗红色星球大气中灰尘的特性和行为。”
从雪的形成来看，二氧化碳浓缩需要某种成分，例如小硅酸盐或尘埃颗粒等。胡伦宇表示：“需要什么样的尘埃完成这类浓缩？是很小的尘埃颗粒？还是需要外面包着有助于云形成的灰尘的水分？就像地球上的雪影响热分布一样，火星上的雪粒或许有类似效果，以不同方式反射阳光，当然这取决于每个雪粒的大小。”
为准确了解火星上二氧化碳的冷凝过程，胡伦宇分析了大量数据，其中包括历时5个火星年(相当于地球上9年多)火星勘测轨道飞行器每隔30秒获得的温度和压力分布图等。这些研究人员仔细检查了这些数据，以便了解使二氧化碳云粒形成的条件的地点和时间。
这个研究小组还仔细查看了美国火星全球勘测者号卫星激光测高仪的测量值。通过向火星表面发射激光脉冲，然后确定这些光束的弹回时间，该卫星测量了这颗红色星球的地形。有时，这些光束从火星表面一个异常高的点弹回时速度就比预期的快。与此同时，激光测高仪会收到一种奇怪信号。科学家认为，这些激光束在大气中遇到了云。
胡伦宇分析了这些云，寻找了证实二氧化碳冷凝的其他证据。他分析了观测到云的所有情况，然后设法将激光测高仪数据和同时得到的温度和压力数据进行了匹配。在11个实例中，温度和压力为二氧化碳提供浓缩条件时，激光测高仪就检测到云。然后，胡伦宇分析了每块云的透明度，也就是发射的光量，接着通过计算，确定了每块云中的二氧化碳密度。
为了估算火星两极堆积的二氧化碳雪的总质量，胡伦宇使用了早些时候祖柏的研究小组对火星重力场季节性变化所做的测量值。因为每年冬天火星两极的雪都会堆积起来，所以这颗红色星球的重力场会发生微小变化。通过分析一年四季的重力差异，这些研究人员确定了火星南北两极的雪的总质量。胡伦宇用这个总质量计算出给定体积的积雪中的雪粒数量，最后确定了这些颗粒的大小。(孝文)
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科学家将DNA制成活硬盘 可轻松存入或删除数据
许多科幻剧情中将数据储存在活细胞中的想法，如今已经变成现实。据英国《每日邮报》报道，美国斯坦福大学的科学家已经找到将DNA转变成“活硬盘”的方法，能够随意在活细胞DNA中存储或删除数据。
斯坦福大学学者杰罗姆·邦尼特（Jerome Bonnet）说：“经过3年时间750多次尝试，我们才成功找到一种方法，可以在活细胞DNA中进行重复编码、储存以及删除数据信息。”这些信息将以DNA密码的方式储存，可以被任意重写或删除，因此可用于研究细胞衰老问题，甚至可在细胞癌变之前将其“关闭”。
细胞就像一台人体中的微型计算机，对计算机学和医学非常重要。从某种意义上说，邦尼特等人的研究相当于发明了一种生物二进制。邦尼特的同事德鲁·恩迪（Drew Endy）说：“可编程的数据存储在活细胞DNA中，这种技术将日益成为强大的工具，可用于研究癌症、衰老、组织发育以及自然环境等。”
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科学家创建新系统 可实现活体细胞DNA擦写数据
据物理学家组织网5月21日报道，斯坦福大学生物工程系的科学家创建了一种新系统，能够重复编码、擦写和储存活体细胞DNA中的数据。他们表示，可编程的数据存储在活体细胞的DNA内，或可成为研究癌症、衰老和有机体发展等的强大工具。相关研究报告发表在同日出版的美国《国家科学院学报》上。
虽然基因物质本身就具备天然的数据存储介质，但支持科学家可靠且可逆地将信息写入活体DNA的工具仍十分匮乏。以前的研究虽可通过单个酶的表达朝一个方向翻转基因序列，但这一过程并不可逆，而科研人员需要不断翻转基因序列以创建可完全重复使用的数据存储器。
科学家坦言，虽然翻转DNA的截面至两个方向之一并不困难，但获取蛋白质水平的平衡却非易事。为了使新系统正常工作，研究团队需要精确控制微生物内两个对立蛋白质、整合酶和切除酶的动态。
他们经过3年多达750次的尝试，最终成功创建了相当于1比特（1位）的基因物质。相关人员解释说，如果DNA的截面指向一个方向，它就是0，如果指向另一个方向，其就是1。由此，科研人员能计算出细胞分裂的次数，这或将赋予科学家制止细胞癌变发生的能力。
研究小组将这款设备命名为“重组酶可寻址数据”模块（RAD）。RAD可借助改编自噬菌体的丝氨酸和切除酶来按需翻转和还原特定的DNA序列。这将形成类似于计算机领域的“永久性数据存储”，能在无功耗的情况下保留信息。随后，科研小组在单个微生物内对RAD模块进行了测试，其在缺乏基因表达的情况下也能被动存储信息，十分可靠。此外，它们能重复切换而不使性能发生退化，使科学家目睹细胞分裂100余次，这对支持组合化的数据存储十分重要。
研究人员表示，他们未来的目标是尽快创建可扩展的、可靠的生物位，实现1字节的可编程基因数据的存储，随后再逐步挖掘基因数据存储更广泛的应用范围。(张巍巍)
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公安部：5月15日起启用签发电子普通护照
中广网北京5月3日消息(记者汤一亮) 记者从公安部获悉，全国公安机关将于2012年5月15日起统一启用签发电子普通护照。即将启用的电子护照，伪性能有了根本性提高，办理程序上新增指纹采集等内容。
数据显示，我国普通护照的年签发量从90年代中期的100万本跃升至目前的1000万本，且仍以每年近20%的增长率递增。自2004年以来，全球已有90多个国家相继签发启用了电子护照。我国即将签发的电子普通护照适应了这一全球性发展趋势。
据公安部有关负责人介绍，该新型电子普通护照按照有关国际标准，在传统本式护照中嵌入电子芯片，芯片中存储持照人的姓名、出生日期、照片图像等个人基本信息，除内置了高可靠性智能卡芯片以及应用数字签名技术外，在物理防伪方面采用大量新型高强度防伪工艺和材料，防伪能力有了整体性增强。
据了解，申请办理电子普通护照的条件、时限和收费标准均与以往相同，只是在办理程序方面，增加了采集申请人指纹信息及当场签署本人姓名的内容。该护照在设计印制方面更加突出国家形象元素，并选用大量具有我国特色的图案元素，内容涵盖我国人文、历史、地理和民族等多个方面。持照人需注意，电子普通护照中内置敏感的电子元器件，为保持其最佳性能，请勿将电子普通护照弯折、打孔或者暴露在极端温度、湿度环境中。
对于有人曾担心的个人信息泄露问题，该新型电子护照在持照人信息安全保护方面作了充分考虑，依照国际标准对芯片数据读取采取专门保护措施，完全能够保证芯片内的个人基本资料安全；芯片中存储的指纹数据则采用了双重密码保护机制，只有我国护照签发机关和边防检查机关通过专用解码设备才能读取和还原。
另据了解，电子护照芯片中存储的持照人照片和指纹图像，将来还可直接用于持照人以自助方式通过我国的边防检查，公民出入境将更加便捷。
美"信使"号探测器重大发现 水星疑似有冰水存在
根据美国宇航局“信使”号探测器获取的数据，水星阴暗区内的明亮沉积物可能就是水冰。这些陨坑的温度可能降至足够低的程度，进而允许水冰存在
根据“信使”号获取的数据，水星曾经是一个非常活跃的星球。“信使”号于2011年3月进入水星轨道，一天绕水星运转两周，目前已拍摄了近10万幅照片，同时对水星表面进行了400多万次测量
根据“信使”号的观测数据，过去的水星火山活动非常活跃，导致表面陨坑发生倾斜
“水手10号”拍摄的水星照片。科学家认为水星的不稳定轨道由一颗小行星撞击所致。这颗小行星在水星表面形成一个盆地
水星是太阳系内最内侧行星，被太阳的潮汐力“锁住”。据科学家推测，水星的一天本应就是一年，但情况并非如此，这让科学家非常困惑
“信使”号2012年初拍摄的水星照片。水星上的一个陨坑可能与这颗行星的轨道不稳定有关北京时间3月27日消息，根据美国宇航局“信使”号探测器获取的数据，水星极地地区的永久阴暗区陨坑深处可能存在水冰。水星是太阳系内的最内侧行星，地表温度超过400摄氏度。科学家一直怀疑在雷达扫描中发现的明亮沉积物可能就是水冰，“信使”号传回的数据进一步提高了这一观点的可信度。
负责“信使”号成像系统的科学家，美国约翰斯-霍普金斯大学应用物理学实验室的南希-查伯特表示：“在此之前，我们从未获取过这些明亮沉积物所在区域的图像。水星双重成像设备(MDIS)拍摄的图像显示，水星南极附近的所有明亮沉积物都位于永久阴暗区，北极附近的明亮沉积物也处在阴暗区，为水冰假设提供了佐证。”
但查伯特同时也指出这一发现并不是决定性证据，证明这些沉积物就是水冰。发现这些明亮沉积物的陨坑温度较高，需要存在一个隔热层，才允许水冰存在。目前，科学家正对相关数据进行分析。“信使”号于2011年3月进入水星轨道，一天绕水星运转两周，目前已拍摄了近10万幅照片，同时对水星表面进行了400多万次测量。“信使”号共用了6年时间，飞行6000万英里(约合9656万公里)，才进入水星轨道。
与1975年的“水手10”号相比，“信使”号对水星表面进行了更为全面的观测，“水手10”号只拍摄了地表部分区域的图像。“信使”号获取的新测量数据显示，这颗已经沉寂了几十亿年的行星过去的火山活动也非常活跃。由于地表下方的活动，水星上的陨坑出现倾斜。宇航局科学家认为水星地核周围的地壳和地幔可能就像一层桔皮，处在一个巨大的铁核顶端。根据引力数据判断，水星可能拥有一个截然不同的内部结构，铁核巨大，外面包裹着一层硫化铁，外面的地幔和地壳很薄，由硅酸盐构成。水星表面的很多陨坑随时间推移发生倾斜，说明内部活动导致陨坑形成后的地貌发生扭曲。
在《科学》杂志刊登的两篇论文中，研究人员详述了他们的发现。研究论文合著者、麻省理工学院的地球地理学教授玛丽亚-祖博尔表示：“在‘信使’号进行全面观测前，很多科学家认为水星与月球非常相似，在太阳系历史非常早的时期便平静下来。在其演化史上的大部分时间里，它都是一颗‘死星’。现在，我们发现了强有力的证据，证明水星内部存在与众不同的动力学现象，说明水星曾在很长时间内处于活跃状态。”
根据“信使”号的引力测量数据，研究小组推测水星可能拥有一个巨大的铁核，占到水星半径的近85%，地幔和地壳只占15%，就像一层桔子皮。宇航局戈达德太空飞行中心的科学家大卫-史密斯表示：“我们此前就提出一种有关水星内部结构的想法，但最初的观测数据并不支持我们的理论，致使我们怀疑观测结果。随后，我们又进行了更多研究，证实了观测结果的准确性，而后重新研究有关水星内部结构的理论，与观测结果相符的理论。”
利用水星表面的激光测量数据，研究人员对水星北半球的多个地貌特征进行了测绘，结果发现海拔变化幅度小于火星或者月球。此外，他们还在水星卡诺里斯盆地发现了水星最大的陨坑，这大大出乎他们意料。这个陨坑的底部部分区域高出边缘，说明来自水星内部的力量在陨坑形成后将其推高。祖博尔和同事还发现了一个由低地构成的区域，几乎就以水星北极为中心。根据他们的研究发现，这个低地区在水星漫长的演化过程中逐渐迁移到这一地区。(孝文)
卫星图像显示全球变暖危害 融冰引地球重力变化
美国宇航局的姊妹地球重力检测卫星收集的数据，用来制成一张3D图，呈现冰雪融化正导致地球重力发生怎样的变化
美国宇航局的一张图片显示了在全球融冰改变该图之前，1995年地球重力存在的巨大不同
据国外媒体报道，科学家表示，范围涉及160多年的一项新全球气温记录已经证实，从1900年至今世界气温已经上升0.75摄氏度。
这项最新记录还提到过去用来测量海面温度的方法存在的差异，例如，用来测量水温的水桶里的海水是从海里拉到船上或者是从船上的轮机舱收集的。气象办公室的气候监测研究学家科林-莫里斯说：“这项最新研究把我们的最新、最全面的陆地及海洋气温观测资料库收集到一起，并结合了我们对如何测量海洋气温的最新了解。把这些方面结合在一起，让我们对历史记录有更加清楚的了解，通过这些记录我们可以获知过去161年间的全球气候变化情况。新数据使个别年份的全球气温记录有了一些变化，但是自1900年至今全球气温上升大约0.75摄氏度的结论并没有变。”
这项最新研究指出，从记录上看，2010年和2005年是最温暖的年份，稍微比气象办公室和东英吉利大学(UEA)气候研究中心(CRU)以前提出的最热年份1998年更暖和。不过测量结果存在的误差意味着这几年同样都比平均全球气温更高。记录中最热的所有10个年份都出现在过去14年。最近几年气温的稍微上升，是由收集的数据中包含迅速升温的北极气温测量结果更多造成的。该中心的菲尔-琼斯教授表示，由于缺少北极地区的数据，可能温度系列并未充分展示出这一地区的变化。
琼斯说：“这个最新版本包含来自北极、俄罗斯和加拿大超过400个气象站的观测数据。它已经更好地呈现了这个辽阔区域正在发生的一切变化。”以前的气温记录分析在“气候门”丑闻闹得沸沸扬扬时遭到攻击，有人指控研究人员任意夸大数据，用来支持他们的全球变暖理论。科学家因没有公布温度系列用到的数据而备受指责，现在琼斯表示，事实上用来支持这项最新分析结果的所有数据公众都能轻易获得。(孝文)
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中国上空污染严重难见长城 PM超标存癌症隐患
卫星显示中国上空污染严重
美国宇航局地球观测站近日公布了一组卫星照片，展示了北京等地上空的阴霾景象。
科学网(kexue.com)讯 近日北京又现连续晴天的状况，污染指数也连续几天成中度污染，而美国科学家利用卫星数据观察了中国的空气污染状况，认为从空中可能再也无法看到中国的长城，能看到的只有被污染的空气。
据介绍，来自耶鲁大学、哥伦比亚大学、巴特尔纪念研究所的研究人员利用卫星数据观察中国各地的大气细颗粒物浓度。研究人员称，尽管卫星数据并不精确，但它们能提供中国过去十年来有关大气细颗粒物浓度的第一手地面估算数据。
而北京、上海、广东等地区的PM2.5值浓度明显高于西藏、内蒙等人口稀少地区。不过近两年这些地区PM值有下降趋势。
PM2.5也就是空气中直径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物。由于这种细小颗粒物能够渗入人体肺部组织和血液，带来哮喘、癌症、心血管疾病等健康隐患，因此，近几个月来在中国引起了公共安全人士的广泛关注。
当然，卫星测绘与地面数据之间也并非严丝合缝。地面实测数据更为准确。可是，卫星空气质量监测却能够弥补地面监测基站建设不足所造成空间断层及 信息缺口。同时，卫星能够对空气质量进行持续稳定的监测，从而便于不同时期、不同地区之间进行比较。面对着高涨的舆情，这样的检测手段正是中国决策层所需要的。
(科学网kexue.com 瑞恩)
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据外媒报道，普通人通过一个网上项目——Planet Hunters，用自己的电脑就可以成为天文学家。通过该项目，利用来自NASA开普勒望远镜的数据，有人发现了两个新的行星，其中一个有地球的八倍大。尽管这两个行星需要做进一步的确认观察，但是研究人员称，这一最新发现很可能是真实的。耶鲁大学的天文学家黛布拉·菲舍尔说：“这是第一次普通公众利用美国宇航局的数据发现卫星。”
价值6亿美元的开普勒太空船从2009年3月开始，不断对包含150000颗星体的天鹅星座进行深入探测。这些高科技设备每30分钟分析一次恒星的光，因为观测一颗行星的亮度可能会发现它们的运行轨迹，一个比较复杂的软件对这些数据结果进行筛选发送。有人说,在过去的四个月中，已经有1235位候选人通过这种方法发现了行星。
Planet Hunters项目始于2010年12月，由耶鲁大学、牛津大学和阿德勒天文馆在芝加哥合作进行。该项目的创始人之一、耶鲁大学的Meg Schwamb教授说:“显然，Planet Hunters并不能取代分析数据工作的开普勒团队……但是这已经被证明该项目本身，在发现新的行星领域是一个有价值的工具。”菲舍尔补充说，“这仅仅是运用第一轮开普勒数据的一点小发现，毫无疑问,随着每新一轮的数据产生,将会有更多新的发现接踵而来。”
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家园因全球变暖冰崩瓦解 数万海象南迁上演惨剧
多年来，北极的夏日对于海象都是一样的：雄海象在冰缘浅海处戏水觅食，雌海象则在男伴附近的冰面上生养幼崽。
然而，在2011年夏天，昔日的温馨忽然不见了。全球变暖令海象的北极老家融化，数万只海象被迫逃往美国阿拉斯加州。它们上岸爬行数千米，相互碾压并伤及幼崽，只为寻找新的栖息地。
美国国家冰雪数据研究中心发布的最新数据显示，北极海冰面积今夏已接近自1953年有记录以来的历史最低值。而德国不来梅大学科研人员综合分析多颗卫星的观测数据后认为，北极海冰面积已经降至自1979年有卫星数据以来的历史最低值。
北极海冰每年在夏季融化，秋天复冻。夏季海冰面积的最小值是科学家监测全球变暖的关键数据。
美国气象预报网站“地下气象员”创始人、气象学家杰夫·马斯特博士在接受新华社记者采访时说，北冰洋今夏约有35%的海冰消融。如果全球变暖的速度得不到遏制，2020年这一数据可能增至50%，到2030年，北极夏季海冰将不复存在。届时可能会有数种极地动物因环境变化走向灭绝。
美国国家冰雪数据研究中心科学家朱利安纳·斯特罗夫认为，随着海冰面积不断缩小，北极冰层也不断变薄。即使经过秋冬季复冻，北极海冰目前仍比过去薄40%至50%。
北极海冰面积不断缩小，遭殃的不止海象，北极熊的日子也不好过。北极熊常年生活在冰面上，海冰减少迫使刚出生的北极熊幼崽不得不跟随母亲长途游泳去寻找食物和栖息之地。在这一过程中，许多幼熊因体力不支死去。
此外，一些科学家认为，北极地区变暖或将加速格陵兰岛上的冰原融化，融化产生的水足以使全球海平面上升。同时，缺少了海面上冰山的阻挡，北极的冷空气将更容易南下，在美国和欧洲造成异常寒冷的冬季。
马斯特博士在给记者发来的电子邮件中说，全球变暖的影响已经显现出来，这是人为造成的，人类应立即采取行动减少温室气体排放。
