科学

  新浪科技讯 北京时间12月8日消息,据美国国家地理网站报道,2009年是国际天文年。在这一年里,科学家们在天文研究和太空探索领域取得了一系列重大突破。随着2009年即将进入尾声,国家地理网站于近日盘点了年度十大太空发现,其中包括证实月球上存在水、木卫二海洋中存在类鱼生命,以及大过星系的古老粒子等上榜。

  1. 太阳出奇的平静或预示下一个小冰期的到来

太阳活动对比图。2000年7月,美国宇航局“SOHO太阳轨道望远镜”观测到太阳正处于最活跃期(左)。2009年3月,太阳则像是一个空白的圆盘(右)。
太阳活动对比图。2000年7月,美国宇航局“SOHO太阳轨道望远镜”观测到太阳正处于最活跃期(左)。2009年3月,太阳则像是一个空白的圆盘(右)。(图片提供:SOHO, the EIT Consortium, and the MDI Team )

  2009年5月,科学家们发现太阳活动仍然继续处于极不活跃状态,甚至是近几十年中活跃程度最小的,而且太阳也是近一百年来最暗淡的。太阳这种出奇的平静状态引发了科学家们的担忧,科学家们认为这可能会导致下一个小冰期的到来。

  上一次小冰期指的是大约在1300年到1850年间全球气候进入一个特殊的寒冰时期,其中最寒冷的阶段出现在大约1645年到1715年。科学家们认为,小冰期与蒙德极小期有关。蒙德极小期是指从17世纪以来记录到的、30年为周期的太阳平静期。在蒙德极小期中,太阳圆面上只能观测到极少数的黑子。在小冰期内,通往格陵兰岛的航道几乎全部被冰雪所覆盖,荷兰的运河全部结冰,阿尔卑斯山的冰河将许多山村吞没,到1695年冰岛附近已没有任何露天的流动水面。

  众所周知,太阳黑子活动周期约为11年。在当前这个周期内,2008年太阳黑子活动仍处于低谷,到2009年本应该开始活跃起来。但是,科学家们发现,在2009年前90天内有78天太阳黑子活动都很少见,而且这段时间太阳也处于近百年来最暗淡的状态。科学家们由此认为,太阳如果继续平静下去,将有可能进入和当年小冰期时相似的状态,那么欧洲、美国和西伯利亚等地区就有可能会骤然变冷,进入不寻常的小冰期。不过,美国亚历桑那州罗威尔天文台天文学家杰弗里-豪尔也指出,这种小冰期可能不会影响全球所有地区。

  2. 绿色“双尾”彗星现身夜空

绿色“双尾”彗星现身夜空
绿色“双尾”彗星现身夜空(图片提供:Johnny Home/Fayetteville Observer via AP )

  2009年2月23日,一颗陌生的绿色彗星罕见地拖着两条尾巴划过地球上空。2月24日,这颗彗星距离地球最近,然后从此远去并将永远不再回来。据观测者介绍,该彗星除了拥有一条常见的彗尾之外,还有一条朝向太阳方向的逆向彗尾。这颗彗星是中国中山大学学生叶泉志在查阅一批中国台湾鹿林天文台所拍的小行星普查照片中无意中发现的,因此它被命名为“鹿林”彗星。

  据天文学家介绍,“鹿林”彗星可能是第一次经过太阳系。彗星外层肯定包着一层外太阳系冰冻环境中的原始冰类物质。当“鹿林”彗星暴露于太阳的光热之下时,它的冰层物质开始蒸发。这样,彗星的亮度会迅速增强甚至可能会引起它的开裂。当彗星喷射出氰化物和二价碳时,这两种气体就会在太阳的照射下,在太空的真空环境中呈现绿色。此外,由于“鹿林”彗星几乎和地球轨道处于同一平面,但运动方向相反,因此“鹿林”彗星看起来速度比想象中要快得多。在光电效应下,它会产生在普通彗星上所看不到的第二条尾巴,即罕见的逆向彗尾。

  3. 美国宇航局证实月球存在水

美国宇航局证实月球存在水
美国宇航局证实月球存在水(图片提供:NASA )

  2009年11月13日,美国宇航局正式宣布,月球陨坑观测和遥感卫星(LCROSS)任务已经成功地在月球的永久阴影中发现水的存在,而且储量可观。

  今年10月,美国宇航局相继利用一个两吨重的火箭和LCROSS卫星对月球南极附近的凯布斯陨坑进行撞击,这两次撞击任务都是为了寻找月球上存在水的证据。两次撞击完成后,LCROSS任务团队立即搜集LCROSS卫星近红外分光仪所记录的撞击时的光谱数据,并将其与水的近红外光谱数据进行对比分析。分析结果显示,LCROSS采集的光谱数据与水的光谱数据吻合。LCROSS任务首席科学家安东尼-科拉普利特表示,“我们得到非常吻合的结果,没有其他化合物能产生如此相似的吻合。”

  除了上述证据外,LCROSS的紫外线分光仪也提供了月球存在水的证据。LCROSS紫外线数据显示,月球上存在与羟基相关物质的迹象,而羟基正是水在阳光下分解的产物。据科拉普利特保守估计,由LCROSS撞击所激起的月球水量应该有24加仑(约合0.09立方米)。

  4. 科学家首次发现火星存在远古湖泊证据

科学家首次发现火星存在远古湖泊证据
科学家首次发现火星存在远古湖泊证据

  2009年6月18日,由美国宇航局火星侦测轨道器所拍摄的高分辨率图像显示,火星一条山谷中存在明显的远古湖岸线。科学家们认为,这表示当地曾经存在一个与美国尚普兰湖类似大小的湖泊,该地区将是地球人探索火星远古微生物生命任务的主要目的地。

  本图是经过艺术加工后的图片。美国科罗拉多大学科学家最早从图中发现了这条湖岸线。尽管火星表面的大多数三角洲都已被风沙所侵蚀,但是这条湖岸线由于被一条山谷所保护,因此现在还保存完好。这条山谷位于火星赤道以北,名为“Shalbatana Vallis”。科学家认为,这条湖岸线是第一个证实火星表面存在湖泊的确凿证据。据科学家估计,这个干涸的湖泊大约存在于30亿年前。

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  4.Osedax橙领蠕虫

Osedax橙领蠕虫
Osedax橙领蠕虫(图片提供:Greg Rouse, MBARI)

  Osedax橙领蠕虫是科学家在2009年11月宣布发现的潜在新物种之一,在这张摄于2008年的照片中,它们正在蒙特利海峡产下肉眼几乎看不见的斑点状卵子。威利吉恩霍克说:“作为蒙特利湾水族馆研究所的研究人员,我们十分幸运,可以通过配备高清相机的自动潜水器在海底1000米的深处拍到这样清晰的照片。”

  5.球状根部

球状根部
球状根部(图片提供:Greg Rouse, MBARI )

  新发现的海底蠕虫可能通过球状根部吸食骨骼中的营养物,比如图中这个尚未命名的新蠕虫,科学家在2009年将其从吸附的骨骼上分离用于研究。威利吉恩霍克说:“根据我们的研究,它们没有肛门,没有嘴,也没有消化管,所以我们认为根部是它们用以觅食的唯一渠道。”在正常条件下(即牢牢吸附于骨骼时),海底蠕虫的根部清晰可见。

  6.螺旋状Osedax 蠕虫

螺旋状Osedax 蠕虫
螺旋状Osedax 蠕虫(图片提供:MBARI )

  图中这个潜在的蠕虫新种类生活在骨骼附近的淤泥中,而非直接吸附于骨骼之上。这种新蠕虫尚未命名,科学家根据其外形给它们起了一个 “Osedax螺旋”的绰号。蒙特利湾水族馆研究所的研究人员在挖掘时,发现它们长长的根部竟然已渗透到骨骼碎片中。威利吉恩霍克说:“我们对此尤为感兴趣,因为这或许提供了海底存在种类如此繁多的食骨蠕虫的答案。我们从未想到这些动物的种类竟然如此多样。”(孝文)

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  新浪环球地理讯 北京时间12月4日消息,据美国国家地理网站报道,美国研究人员2009年11月宣布,他们在加利福尼亚附近海域的鲸鱼尸体上发现了很多以前所不知道的新蠕虫。这些蠕虫专门以鲸鱼尸体骨骼为食,令科学家倍感吃惊。

  1.Osedax黄领蠕虫

Osedax黄领蠕虫
Osedax黄领蠕虫(图片提供:Greg Rouse, MBARI )

  这是研究人员新发现的蠕虫之一,并根据羽毛状结构底部周围的黄色环形物,将其命名为Osedax黄领蠕虫。它们生活在水下3280英尺(约合 1000米)深处。科学家最早在2004年对Osedax蠕虫进行过描述。短短5年以后,又有几种以骨为食的新蠕虫出现了。迄今为止,科学家已经确认了5 种Osedax蠕虫。它们生活在太平洋和大西洋82英尺至9842英尺(约合25米至3000米)深处。今年11月,美国蒙特利湾水族馆研究所的研究人员又公布了12个潜在新物种的证据,其中就包括黄领蠕虫,它们都是在加利福尼亚州蒙特利附近的海底峡谷中发现的。

  2.鲸鱼尸体骨骼

鲸鱼尸体骨骼
鲸鱼尸体骨骼(图片提供:MBARI )

  美国科学家2009年11月宣布的潜在新蠕虫全部是在鲸鱼尸体上发现的。鲸鱼骨骼为食骨蠕虫提供了丰富的食物来源,如这副2006年在水下 1800米深处拍到的鲸鱼骨骼,但这份饕餮大餐并不是为所有蠕虫准备的。雌性蠕虫随时可以吸附于鲸鱼骨骼,开始享用美餐,不过雄性蠕虫由于太小,无福享受。于是,雄性蠕虫往往寄居于雌性蠕虫身体周围的胶状管中,从事像培育精子一样的工作。

  3.透明食骨蠕虫

透明食骨蠕虫
透明食骨蠕虫(图片提供:Greg Rouse, MBARI )

  此图是科学家在2009年拍到的食骨蠕虫照片,它体长约2毫米,是已知最小的蠕虫之一。领导蒙特利湾水族馆研究所实施这项研究的海洋生物学家罗伯特·威利吉恩霍克(Robert Vrijenhoek)说,这个Osedax蠕虫种类(尚未有正式名称)“或许在过去受到了忽视,因为几乎看不到它们。”这种蠕虫的身体是透明的,没有毛茸茸的羽状物,使得它很多以骨为食的同类更易于发现。

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  新浪环球地理讯 北京时间12月3日消息,据美国国家地理网站报道,“国家地理新闻”网站最受欢迎的年度十大科学发现已经新鲜出炉。在这一次的十大科学发现排行榜上,巨蟒、长着透明脑袋的鱼、“幽灵船”残骸以及一些最终被我们吃掉的稀有动物纷纷榜上有名。

  2009年度十大自然发现排行榜榜单如下:

  1.人类进化缺失一环 连接人类与狐猴

人类进化缺失一环 连接人类与狐猴(图片提供: PLoS ONE )
人类进化缺失一环 连接人类与狐猴(图片提供: PLoS ONE )

  灵长类动物“艾达”的化石年代可追溯到4700万年前,于5月20日被揭开神秘面纱。一些科学家表示,这是有关人类进化的一项重大发现。艾达化石是“国家地理新闻”网站2009年点击率最高的图片。一些专家认为,这一化石的发现只能是一个重大事件,而不是一个具有里程碑意义的事件。

  2.长着透明头的鱼

长着透明头的鱼(图片提供:Monterey Bay Aquarium Research Institute )
长着透明头的鱼(图片提供:Monterey Bay Aquarium Research Institute )

  长着透明头的鱼可能是2009年最为怪异的一项自然发现。在2月公布的照片中,这条生活在太平洋的管眼鱼正在炫耀它的透明脑袋以及管状眼睛。据悉,这是迄今为止发现的第一个活标本。

  3.新云型

新云型(图片提供:Jane Wiggins )
新云型(图片提供:Jane Wiggins )

  新发现的云型昵称“雅克·库斯托云”。专家们6月表示,天空中出现的这些“狂暴”的云海是自1951年以来首次观察到的新云型。

  4.已“灭绝”鸟类

已“灭绝”鸟类(图片提供:Arnel B. Telesforo )
已“灭绝”鸟类(图片提供:Arnel B. Telesforo )

  专家们2月表示,长久以来一直被打上“灭绝”标签的菲律宾鹌鹑仍然健在。不幸的是,在第一次拍照之后,这只罕见的鹌鹑便沦为家禽市场上被出售的对象并最终被吃掉。

  5.最古老人类祖先骨骼化石

最古老人类祖先骨骼化石(图片提供:J. H. Matternes via Science/AAAS )
最古老人类祖先骨骼化石(图片提供:J. H. Matternes via Science/AAAS )

  10月进行的一项骨骼化石研究显示,人类与现代猿之间并不存在类黑猩猩动物这样缺失的一环。最古老人类祖先骨骼化石的发现将改写人类进化史。一名科学家说:“它将改变一切。”

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本图是“火星勘察轨道器”对哥伦布陨坑边缘的一个近距离特写。粘土层和硫酸盐层在哥伦布陨坑中形成了一个明亮的“浴盆圈”。众所周知,这些含水矿物质通常只有在有水的环境中才可以形成。这表明,哥伦布陨坑内曾经存在一个面积约为美国密歇根湖大小的湖泊。(图片提供:NASA/JPL/University of Arizona)
本图是“火星勘察轨道器”对哥伦布陨坑边缘的一个近距离特写。粘土层和硫酸盐层在哥伦布陨坑中形成了一个明亮的“浴盆圈”。众所周知,这些含水矿物质通常只有在有水的环境中才可以形成。这表明,哥伦布陨坑内曾经存在一个面积约为美国密歇根湖大小的湖泊。(图片提供:NASA/JPL/University of Arizona)

  新浪科技讯 北京时间11月30日消息,据美国国家地理网站报道,美国科学家近日研究发现,火星上曾经存在一个面积约为美国密歇根湖大小的湖泊,湖泊大概位于哥伦布陨坑内。科学家们认为,这一发现意味着哥伦布陨坑或许是研究火星上远古湖泊化学成份的最佳地点。

  美国康乃尔大学科学家詹姆斯-华雷带领一支研究团队负责此次研究。此前,他们已经在火星上一个远古陨坑内发现了矿物质存在的证据。哥伦布陨坑位于火星南半球,是火星上众多远古陨坑之一,其中一些被认为可能曾经存在水体的陨坑也被称为“化石湖泊”。华雷介绍说,通过对火星陨坑中干涸的沟槽和陨坑壁中存在的层状沉积岩的分析,他们已经在火星上众多陨坑中识别了数百个可能的“化石湖泊”。

  美国宇航局“火星勘察轨道器”的最新照片显示,哥伦布陨坑中存在含水矿物质交替层,这些含水矿物质包括粘土和硫酸盐等。众所周知,这些都是只有在有水的情况下才有可能形成的矿物质。华雷解释说,“在西澳大利亚的一些酸性和盐性湖泊中,我们也曾发现存在与哥伦布陨坑相似的矿物质。此外,哥伦布陨坑也是仅有的几个被认为是完全靠地下水维持的化石湖泊。如果哥伦布陨坑中的水来自雨水,那我们至少应该会看到沟槽,但是我们没有发现。”

  据科学家介绍,哥伦布陨坑大约形成于46亿到35亿年前的诺亚世时期。那时,火星上应该是一个温暖、潮湿的环境。此前,科学家曾经对火星上另外一个诺亚世时期的陨坑古谢夫环形山进行了认真研究,他们认为古谢夫环形山是化石湖泊的最好标本。但是,当2004年美国宇航局“勇气”号火星探测器开始对古谢夫环形山进行探测时,“勇气”号未能发现含水矿物质。在那里只有火山岩。没有含水矿物质的存在,就意味着没有足够的证据证明该陨坑曾经存在水体。因此,科学家们开始质疑像古谢夫环形山之类的陨坑究竟算不算是化石湖泊。

  华雷和研究团队利用近红外分光仪对哥伦布陨坑中的矿物质进行分析,他们明显发现了粘土层和硫酸盐层。近红外分光仪就是根据所观测物质对光线的吸收和辐射的波长来进行分析的。科学家们的发现证明,哥伦布陨坑中可能存在一个大型的湖泊,但后来该湖泊因为缓慢蒸发而渐渐消失。华雷认为,哥伦布陨坑中的湖泊可能形成于附近的塔尔西斯山群地区的火山喷发时期。如今,塔尔西斯山群地区的火山已经是死火山。华雷解释说,“当火山喷发时,大量的熔岩堆积于火星表面之上,使得火星表面变形,进而造成地下水位抬高。地下水位的升高,又引起部分地下水喷涌而出,汇入现在的陨坑之中,形成一个巨大的湖泊。”

  哥伦布陨坑中的矿物质类型表明,至少在湖泊形成的初期,湖水是适合生命存在的。华雷解释说,陨坑岩层中充满了石膏,这通常只有在淡水中才可以形成。他说,“这也就意味着该湖泊最初并不是咸的,这对于生命来说是一个好事。我们都知道,水中含有太多的盐份对于生命是有害的”

  当然,科学家们仅仅通过新照片还不足以辨别湖泊中的水分是否适合生命存在,也无法判定这种液态水是否会快速冻结。科学家们认为,在诺亚世时期,火星上存在一个较厚的大气层。大气层可以捕获足够的热量使其表面的水体保持液态。不过,随着时间的推移,太阳辐射使得火星表面的大气层慢慢消失,于是火星表面形成了如今寒冷、干燥的环境。

  不管哥伦布陨坑湖曾经是液态还是固态,当水分蒸发后,湖泊留下的矿物质肯定是相同的。即使在一个冰冻的湖泊中,地下的热量也可以使得冰层之下存在一定的液态水,生命还是有可能存在。华雷解释说,“如果湖泊冰冻起来,表层的冰面或许会维持相当长时间。但是,在底部,或许还会存在一些小水池。这些小水池已足够生命进化了。不过,这种环境可能是相当严寒的,或许还可能是一个盐水池。”(彬彬)

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科学家掌握线虫瘫痪开关或将医治瘫痪患者(图片提供: American Chemical Society )
科学家掌握线虫瘫痪开关或将医治瘫痪患者(图片提供: American Chemical Society )

  新浪环球地理讯 北京时间11月24日消息,据美国国家地理网站报道,一项新研究发现,如果恐怖博士真的拥有一个能够发射“冻结射线”的设备,他便有可能使用紫外线轰击地球并使其停止旋转。在将光敏化学物质注入透明微小蠕虫——线虫体内之后,英属哥伦比亚西蒙·菲沙大学的科学家通过将其暴露在紫外线环境之下,便可让这些微小生物陷入瘫痪状态。

  注入线虫体内的化学物质被称之为dithienylethene。由于紫外线改变这种化学物质的结构,线虫便陷入瘫痪之中。研究报告联合执笔人尼尔·布兰达表示,在紫外线的照射下,这种正常情况下透明的化学物质会变成蓝色,同时关闭线虫的新陈代谢之门。研究报告称,如果再接受可见光照射,线虫又恢复正常状态,它们慢慢扭动身体,就好像从没有瘫痪一样。

  这项研究标志着科学家第一次掌握能够作用于动物的光控开关。在不久的将来,疯狂的科学家显然不会利用这项技术让人类陷入瘫痪,部分原因在于dithienylethene这种化学物质只对线虫具有破坏性。

  布兰达及其同事希望,能够在将来的某一天利用这项技术研制可以任意“开关”的药物。当前,医生利用光敏材料治疗各种各样的疾病,其中包括确定类型的癌症在内。然而,现有的治疗手段一旦“激活”后便无法“关闭”。

  布兰达说,借助于这种新的化学物质,一种均匀分布于体内的药物可以在所希望进行药物治疗的身体特定区域接受光照情况下被激活。接受另一种不同光线的照射又可让药物停止工作。他指出,类似这样的治疗手段能够允许患者轻松控制他们接受的药物治疗。“我找不到任何理由赞同这样一种观点,即就算光线非常温和,我们也不要在家里养猫。”研究发现刊登在最新一期《美国化学学会会刊》上。(孝文)

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美科学家发现岩洞微生物 有助于火星生命探索
美科学家发现岩洞微生物 有助于火星生命探索(图片提供:Guy Caniaux )

  新浪科技讯 北京时间11月23日消息,据美国国家地理杂志网站报道,美国新墨西哥矿业及科技学院科学家近期在夏威夷等地的岩洞中发现了数种未知微生物。科学家们认为,这一发现不仅仅推翻了以往人们对于岩洞沉积物的认识,同时也可为发现火星生命迹象提供线索。

  在许多岩洞中,都存在着一些色彩斑斓的岩洞沉积物。以往,这些沉积物一般都被认为是一种矿物质。近期,新墨西哥矿业及科技学院岩洞科学家珀尼罗伯-波士顿在科考中发现,这些沉积物并不是真正的矿物质,它们事实上是由某些未知种类的微生物所分泌出来的废物。波士顿表示,“对于我们所发现的事物,以前你可能会认为它们与生物学无关。现在,经过我们的研究,你必须要重新看待它们,因为它们肯定是一种生物。”

  波士顿分别考察了夏威夷、新墨西哥州、大西洋中的亚述尔群岛和一个火山群岛等地的岩洞。在这些岩洞的洞壁上,他发现了许多彩色的沉积物。其中,夏威夷岩洞顶部会滴下一种青绿色的物质,看起来非常漂亮。在新墨西哥州的岩洞中,有一种奇特的脉络状沉积物,看起来就像一种金色的矿物质。在亚述尔群岛上的岩洞中,有一种粉红色的六边形沉积物,看起来很怪异。新墨西哥大学地球微生物学家迪亚那-诺萨普认为,“这些东西其实就是一些生物所排出的废物。”

  事实上,这些岩洞都是在火山喷发时熔岩在地下所流经的通道。当火山喷发结束后,就在地下留下了这些长长的熔岩通道。自从1994年起,诺萨普就已经开始带领研究团队在各个岩洞中考察这些不同寻常的沉积物,并对它们进行显微镜观测和DNA检测。科学家们认为,地球地下岩洞或许是寻找外星生命迹象的最佳地点。

  2007年,来自火星探测器的照片显示,在火山熔岩通道顶部崩塌的地方,很明显存在许多黑洞。美国堪萨斯州立大学地球化学家萨加塔-达塔认为,“岩洞是一个奇特的环境,许多矿物质曾经从这里喷射而出。在那里,或许会形成微生物生长所需要的物理和化学环境。”达塔解释说,在很久以前,火星表面的水可能就已渗入地下岩洞,并和岩洞中的矿物质共同为古微生物提供养份。此外,岩洞也可以为内部可能存在的火星古生物提供保护,而不至于被火星表面的恶劣环境所杀死。因此,在火星岩洞中,或许更适合古生物化石的长时间存在。

  现在,科学家们已经知道了岩洞的那些奇特沉积物事实上都是由微生物所分泌的废物。那么,在接下来的火星探索中,科学家们将重点考察火星岩洞中的可能生命迹象,看火星岩洞是否与地球岩洞存在同样的沉积物现象。

  波士顿表示,“诺萨普给我们的研究提供了指导,我们必须把此次发现作为一个重要线索来进行研究。地球上存在着许多不同类型的岩洞,而且它们的内部环境与外部环境存在着根本的区别。火星上应该也是如此。”(彬彬)

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木卫二冰冷的外壳下面,隐藏着深达160公里的广阔海洋(图片提供:NASA/JPL/DLR)
木卫二冰冷的外壳下面,隐藏着深达160公里的广阔海洋(图片提供:NASA/JPL/DLR)

  新浪科技讯 北京时间11月18日消息 据美国国家地理网站报道,在一颗距离太阳数亿英里远的恒星的海洋中,或许生活着像鱼一样的复杂生物。科学家认为,在木星的卫星木卫二冰冷的外壳下面,隐藏着深达100英里(约合160公里)的广阔海洋,这颗卫星的表面没有陆地,完全被海洋所覆盖。最新研究称,木卫二海洋的含氧量是科学家以前估计的一百多倍。

  极有可能存在生命

  实施最新研究的美国亚利桑那大学科学家理查德·格林伯格(Richard Greenberg)说,木卫二的含氧量不仅仅可以支持只能在显微镜下才看得到的生命形式:从理论上讲,至少有总计达300万吨像鱼一样的生物可能生活在木卫二。格林伯格说:“并不是说木卫二上现在一定存在生命,但我们确实知道那里存在支持生命的物理条件。”今年10月,在美国天文学会行星科学分会的会议上,格林伯格公布了他的研究成果。

  美国伍兹霍尔海洋研究所生态学家蒂莫西·沙克(Timothy Shank)表示,事实上,根据我们当前对木卫二的了解,这颗卫星的海底部分区域应该与地球深海热泉周围环境极为相似。沙克并未参加最新研究,他说:“如果木卫二上不存在生命,那我才会吃惊呢。”虽然科学家们做出了颇具前景的估计,但对木卫二生命如何进化进行猜测还为时尚早。要搞清木卫二上化学分子的分布情况,木卫二的地质历史能否为生命存在提供机会等问题,则需要对其展开深入探究,或许,正在开发的美宇航局探测器能承担这项使命。

  木卫二是意大利天文学家伽利略·伽利莱在1610年发现的,但是,直至美宇航局探测器“伽利略”1995年抵达木星系,科学家才能对木卫二展开全面研究。“伽利略”探测器的成果令科学家兴奋不已,于是,美宇航局决定让其在2003年撞向木星,以避免“伽利略”探测器污染此行的最重要发现之一:木卫二表面的含盐海洋。

  木卫二表面相对年轻

  虽然“伽利略”并未直接发现海洋,但科学家依据木卫二表面年代、化学构成和结构等数据,相信上面一定存在海洋。格林伯格举例说,照片显示木卫二表面闪闪发光,表明它相对年轻。格林伯格还是《揭开木卫二神秘面纱:寻找木星海洋卫星的生命》一书的作者。同太阳系中其他行星和卫星一样,木卫二的历史也有40亿年之久。不过,木卫二表面撞击坑相对少,预示着冰冷的外壳可能只有5000万年历史。格林伯格说:“现在的木卫二表面状况完全不同于地球上恐龙灭绝时上面的状况。”

  木卫二平坦的表面只有纵横交错的山脊,这种地质特征表明冰冷外壳正被潮汐力拉长和压扁。格林伯格解释说:“我们习惯于将地球上的潮汐看作是只有在海岸边才能看到的现象。”事实上,太阳和月球的引力可以更大规模、持续地将整个地球压扁和拉长。木卫二体积同月球差不多,也会因潮汐力被拉展,不过不是被太阳,而是被巨大的木星引力。格林伯格称,因潮汐力拉伸而产生的摩擦,可能令木卫二表面温度达到足以维持液态水的水平,即便它距离太阳有4.83亿 (7.78亿公里)英里之遥。

  温度更高的海洋物质可能会从冰层缝隙渗出,在表面结冰,与此同时,年代稍微久远的冰块则会下沉融化,融入液态水中,结冰和融化的速率是一样的。这种往复循环可以解释木卫二表面冰层看上去年轻的原因,也为表面氧气渗入地下海洋打开了方便之门。当木星磁场的带电粒子撞击冰层,便会形成氧。根据他对木卫二结冰和融化速率的估计,格林伯格认为表面氧气首次到达下面的海洋可能需要10亿至20亿年之久。

  “翻新”进程生成大量氧气

  据格林伯格介绍,在这种循环进程开始数百万年后,木卫二海洋的氧气到达了当前的水平——已经超过地球海洋中的氧气水平。这一时间限度的确增加了生命在木卫二上扎根的几率。一开始,最原始的生命形式不需要氧气也能形成。格林伯格说:“氧气往往会造成其他分子分解。所以,如果存在氧气,像DNA这样的遗传材料反倒不能自由组合。正是氧气存在的这种时间差,遗传材料和结构才得以形成。当氧气来到时,有机物至少已经拥有了抵抗能力。”

  同样,氧气突然增多会杀死不适应这种高度活跃元素的生命形式。如果氧气姗姗来迟,有机物可以慢慢适应,最终能承受高度活跃的氧气,甚至是依赖——科学家认为这一进程就曾发生在早期地球上。

  存在生命的几个条件

  格林伯格对木卫二海洋含氧量的乐观估计,以及因此做出的木卫二可能存在似鱼生物的猜测,取决于木卫二表面冰层循环必须保持在一个相对稳定的速率上——这种情况下是每隔5000万年彻底“翻新”一次。不过,美宇航局喷气推进实验室的行星科学家罗伯特·帕帕拉多认为,这一过程更有可能断断续续,因此,含氧量比格林伯格估计的要低,进而存在似鱼生物的几率也更低。帕帕拉多说:“或许,在5000万年前,这种进程速度飞快,现在趋于减速,变得更加迟缓。”

  帕帕拉多举例说,木卫二还要受到相邻卫星木卫一引力的拉拽约束,木卫一绕木星的运行轨道很古怪。这意味着木卫一可能会以极端循环推拉木卫二,导致木卫二的潮汐摩擦忽高忽低。即便帕帕拉多的猜测是对的,氧气也能到达木卫二的地下海洋,虽然在数量上可能无法支持复杂的生命形式。他表示,由于冰的长期行为像是流体,表面元素可以通过固体冰到达木卫二的海洋中。

  帕帕拉多说:“可以想象‘熔岩灯’的画面:一团团温度更高的物质不断上升,一团团温度更低的物质不断下沉,这其实就是发生在冰身上的现象——冰块上升可能需要十万年。”与此同时,如果木卫二的潮汐运动断断续续,来自岩质地幔的热量和营养的发生速率会因此改变。帕帕拉多说:“假如木卫二海洋存在微生物,如果每隔数十万年温度突然升高,化学物质突然增多,这对微生物的进化意味着什么?这可能会生成更顽强的微生物,但不一定是复杂的生命形式。”

  另外,木卫二存在生命的几率大小还取决于潮汐摩擦是否会令这颗卫星的温度一路升高至岩质核心的高度。帕帕拉多说,如果木卫二的固态核心确实很热,“那么可能就有海底黑烟柱不断向外喷射热量和化学物质,如果温度不高,维持生命存在所需的被溶解的营养物数量会很有限。”

  搜寻地外文明计划(SETI)的天体生物学家辛西娅·菲利普斯(Cynthia Phillips)指出,事实上,即便木卫二海洋中的含氧量极高,但鉴于用以维持生命所需的化学营养物的数量,这颗卫星上也不可能存在大过细菌的生物。菲利普斯说:“虽然木卫二上有巨型乌贼的想法的确令人激动不已,不过,那里不可能存在这样大的生物。”

  对于一些科学家来说,木卫二至少有微生物的说法就很有诱惑力,包括沙克在内的研究人员认为木卫二上可能存在像地球上一样的炽热的海底热泉。部分微生物能以海底热泉化学物质形成的气体为生。在木卫二上,这种化学物质可能是食物链的基础,水中的氧气或许支持复杂生命形式。

  沙克表示,将来有一天,探测器可能会被派到木卫二,穿透冰层对地下海洋进行勘测,这一定程度上就像是遥控潜水器深入地球上的海洋,寻找由看不见的海底热泉释放的营养物一样。不过,科学家必须首先开发出可探查DNA、RNA和其他生命化学信号的传感器。派到木卫二的探测器一定要比现有模式更小、更轻,电池使用寿命更长,同时还要具备穿透数英里冰层的钻探能力。沙克说,坚固耐用的通讯设备同样必不可少:“即便到达目的地,发现了生命,如果不能将信息及时地传递出来,一切努力都将白费。”

  美宇航局探测任务

  不过,美宇航局下一步探测木卫二更有可能是发射轨道器而不是水下探测器,这也是美宇航局同欧洲航天局联合任务的一部分。菲利普斯指出,外界虽对这种任务充满期待,但它们却要面临诸多障碍。木星及其卫星距离地球最近时,大概相距3.65亿英里(约合5.88亿公里)所以,按照目前的技术水平,到达木星系要用5到6年时间。

  菲利普斯称,如此远的距离让太阳能探测器无法得到足够的阳光照射,这样,只能采用核动力实现这一目标。他说:“如果你想绕木卫二轨道旋转,辐射最终会将探测器烤糊。即便最终到达木卫二,幸运的话,也只能绕其轨道飞行两个月时间。” 帕帕拉多表示,美宇航局开发的木卫二轨道器一定要保证坚固耐用,以便在因辐射或其他环境压力停止运转前,可以坚持运行一年左右的时间。

  这种任务或许能找到木卫二有复杂生命的确凿证据,不过帕帕拉多称,这也是只是科学家的乐观看法。他说:“保守看法可能会问:木卫二是否存在足够多的化学能量以维持各个类型的生物体茁壮成长?这并非没有可能,可首先要到木卫二上看一看那里的实际情况。”(孝文)

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  新浪科技讯 北京时间11月12日消息,据美国国家地理网站报道,随着2012年的日益临近,全球关于玛雅预言和世界末日的讨论出现了空前的热潮。影视、报刊、书籍以及网络纷纷热炒“世界末日”的话题。尽管许多民众对于所谓的预言并不十分相信,但还是表示出些许的疑虑和恐惧。

  对于这种社会心理,科学家们深表担忧。美国宇航局科学家大卫-莫里森近日公开批驳所谓的“世界末日”预言,并警告称这种热潮或将引发人类恐惧症和自杀潮。

  这次关于“世界末日”的讨论是由近期上映的美国09灾难大片《2012世界末日》所引发。近期,全球市面上共出现了200多种相关题材的书籍。影视作品更是通过画面向公众生动地展示了世界末日时的可怕场景。更令人惊讶的是,市面上竟然还有针对世界末日的救生器材出售。网络上关于世界末日的话题更是铺天盖地。可以预见,到2012年12月21日前,还会有更多的相关话题和相关产品出现,“世界末日”预言还将继续会有很大的市场。

  对于这种不正常的现象,科学家们深表担忧。他们发现,许多人事实上已经产生了“世界末日焦虑症”。比如,在美国宇航局的一个咨询网站--“太空问题请问我”网站上,许多民众对“2012年是世界末日”的预言表示疑虑和恐惧。几天前,美国宇航局天体生物学研究所资深科学家大卫-莫里森专门批驳了这类谣言,并从科学的角度为民众一一进行了解读。莫里森介绍说,“许多民众已经被这种所谓的预言所惊吓。影视发行商和小说作者没有考虑到普通民众的心理,只顾着自己赚钱。近段时间,已经有两名年轻人表示正考虑自杀,另外还有两名妇女已打算先杀掉自己的孩子然后再自杀,因为他(她)们无法面对世界末日的到来。 ”

  莫里森指出,作为《2012世界末日》的发行商,索尼影业公司对这种不正常社会现象应负有不可推卸的责任。索尼影业专门建立了一系列网站宣传这部灾难大片,这些网站看起来好象是在代表科学机构以新闻的形式来警告人们世界末日即将到来。许多网友也是从各种网站上了解世界末日的预言,网站的内容对他们影响很大。而且,很多网站根本没有声明“这只是电影中发生的事件”,因此就会对普通民众造成一定的心理暗示。

  对于科学家的指责,索尼影业发言人史蒂夫-艾尔泽辩解称,“当电影爱好者访问网站时,他们应该知道这是一种娱乐。”艾尔泽认为,电影《2012世界末日》仅仅是一种娱乐片而已,不应认真对待。

  美国威斯康星大学历史学家保罗-博耶尔认为,事实上许多世纪以来,人类关于世界末日的假设从来没有间断过,电影《2012世界末日》只是掀起了一股热潮。19世纪30年代,耶稣再临派信徒威廉-米勒曾经预言,世界末日将在1843年到来。但是,这一预言并没有实现,而许多耶稣再临派信徒也丢弃了自己的信仰。美国福音传道者亨利-林德西也曾于上世纪70年代宣称,世界末日将会在80年代到来。但现在时间已经到了21世纪,世界末日也没有出现。于是,林德西也在不断地修正自己的理论。

  对于世界末日预言对人们生活的影响,博耶尔解释说,“当一种紧急时刻即将到来时,肯定会在人们心中产生一种紧迫感和焦虑情绪。”这是一种对未知灾难的恐惧心理,是一种不健康的心理状态。许多阴谋论学者甚至认为,一些大国政府明明知道即将到来的灾难,却无动于衷,似乎并不想拯救普通民众。由于网络的作用,这种理论也得到了广泛传播和拥护。对此,博耶尔认为,“事实上,对于大多数人来说,这仅仅是一种室内游戏而已,没想到还是有许多人如此认真对待。最令我震惊的是,许多人根本没有一点点历史常识。历史上众多诸如此类的预言从来都被证明是失败的。但没想到的是,这种预言到现在仍然大有市场。这些所谓的阴谋未来终会真相大白。”

  美国科尔盖特大学考古天文学家安东尼-阿维尼是一名玛雅文化研究专家,他对2012年世界末日预言可能会给人类造成的影响也深有研究。阿维尼介绍说,“我曾经通过电子邮件与一名高中生进行了探讨,他对世界末日即将到来深表担忧。这名高中生代表了这样一类人,他们认为人类即将死亡。此事对我触动很大,我这才决定撰写一本关于这种题材的科学书籍。现在正是学习玛雅文化的最佳时刻。如果所有人都在担忧2012年世界末日的话,那我们将会错过学习玛雅文化和借鉴玛雅文明的大好时机,我们将因此无心工作和生活。”

  阿维尼所出版的书籍名称为《玛雅2012之谜》。这是一本从科学的角度来解释玛雅文化关于“天启”的书籍,旨在向人们介绍发达的玛雅文明和历史文化,而不是宣传“世界末日”预言。(彬彬)

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  新浪环球地理讯 北京时间11月9日消息,据美国国家地理网站报道,挪威科学家近日在挪威西南部的一个海湾处发现了40株生活于维京时期的苏格兰古松。由于这些已经死亡几百年的古松至今仍未腐烂,因此科学家把它们称之为“松树木乃伊”,并认为它们具有很大的考古和科研价值。

  据科学家们介绍,这40株已经死亡的苏格兰古松大约生长于1200多年前,该时期正是所谓的“维京时期”。40株古松分散于一片曾经是相当茂密的森林之中。这片森林应该也是中世纪北欧造船和教堂建设的主要木材来源。后来,由于自然原因,这些古松失去生命之源而死亡。

  这一发现令科学家们大吃一惊,因为大部分树木在死亡后会由于微生物的分解而慢慢腐烂,但这次发现的古松却并不这样。从表面上看,它们很明显从来没有腐烂过。因此,这些古松与化石树木又有着本质的区别,化石树木已经失去了树木的特性。

  挪威科技大学生物学家泰耶-图恩组织和领导了这一研究和发现。据图恩介绍,“这里是挪威西海岸,气候潮湿,雨量较多。在这种潮湿的气候中,死亡的树木不会腐烂,真是奇迹。你触摸这些树木,就感觉是和当初维京人的感觉一样。”维京人(Viking)就是指北欧海盗,他们从公元8世纪到11世纪一直侵扰欧洲沿海和英国岛屿,其足迹遍及从欧洲大陆至北极广阔疆域,欧洲把这一时期也称为“维京时期”。

  对于这一奇异的发现,科学家们分析可能有两种原因。第一,一些树木死亡后仍然保持不倒或是倒在岩石上,这样就避免了与潮湿地面的接触,而水分和土壤中的微生物都是造成腐烂的主要原因。第二,松树中充满了树脂,这些树脂可以保护树木不至于被微生物所侵蚀。死亡时,松树会释放大量的树脂,这样就可以延后腐烂时间。

  图恩是在研究和考察古代气候的课题中偶然发现这些古松的,他的团队主要是通过树木的年轮来研究古代气候。因此,图恩认为这些古松对他的研究有很大的帮助,他认为,海湾地区的树木死亡后几百年不烂,证明了这些树木的耐用性。因此,当时的挪威人就是利用这片森林的树木来建造房屋和教堂的。(彬彬)

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