全球最大的引力波探测器也许刚刚发现了首个黑

2019-06-12 15:59:58 作者:管理一号  阅读:478 次  点赞:73 次  鄙视:48 次  收藏:0 次  由 www.agg.me 收集整理

北京时间6月12日音讯,据国外媒体报道,全球最大的引力波勘探器或许刚刚发现了首个黑洞吞噬中子星的依据。

当中子星或黑洞等大型天体相撞时,便会释放出时空涟漪引力波。物理学家使用美国激光干与引力波天文台(LIGO)和意大利VIRGO勘探器勘探到的,正是这样的“时空褶皱”。对此,该团队至少持86%的决心。

因为此次事情发作在12亿光年之外,科学家们勘探到的信号十分弱小。“所以咱们不或许百分之百地确认。”加州理工学院物理学教授、LIGO科学联合会成员阿兰·韦恩斯坦(Alan Weinstein)表明,此次勘探到的信号的确有14%的或许性是由仪器差错导致的。

但韦恩斯坦指出,假如研讨人员没有弄错,此次勘探到的中子星与黑洞相撞事情将协助科学家进一步了解重元素是怎么从太空来到地球、咱们的钻戒、甚至咱们的身体之中的。

这样的中子星相撞事情可以释放出巨量重核物质,如金、铂等,一起放出光波和引力波等电磁波。

韦恩斯坦表明,假如离得够近,这种等级的相撞事情便会为咱们演出一场“隆重的灯火秀”。黑洞比中子星要大,但还没大到能将中子星囫囵吞下的程度。相反,黑洞会逐步将中子星撕碎,从离自己最近的一边开端,将其逐步吞没。

但咱们与该黑洞之间相隔12亿光年之遥,这场灯火秀在咱们看来,不过是布景信号中一个细小、含糊、不断颤动的小点。

为区分出此次磕碰所触及的天体,研讨人员测量了两个天体环绕互相旋转时、引力波频率添加的速度。天体质量越大,释放出的引力波振幅也越大,带着的能量也越多,使两个天体环绕互相旋转的速度不断加速。这就意味着,天体质量越大,引力波频率添加的速度便越快。

就此次观测成果而言,引力波频率添加的速度比两颗中子星相撞的状况要快,但又比两个黑洞相撞的状况要慢。

就在做出此次发现的前一天,研讨人员刚刚勘探到了两颗中子星相撞。据研讨人员发布的声明称,LIGO现已发现了另一起中子星相撞事情、以及13起黑洞之间的相撞事情。韦恩斯坦表明,这种大规模的相撞事情适当稀有,在银河系中或许每隔10万年才会发作一次。但假如向世界更深处看去,咱们就会看到更多星系,也有时机勘探到更多相撞事情。

该研讨团队正在寻觅同一起事情的光学或射电波信号记载,看看能否证明自己的勘探成果。此外韦恩斯坦表明,研讨人员还在整理勘探数据,极力去除一些布景噪音。

 

近来,尖端学术期刊《CELL》同日接连宣告两篇重磅文章,研讨人员在对线虫的研讨中发现,回忆能够被遗传,乃至继续3-4代!

有人说,回忆到最后也许是最名贵的财富。人们总是期望能够把最珍爱、最有价值的回忆保存下来。

科学家们也正为此孜孜不倦的尽力着。

在2016年的SXSW大会上,南加州大学教授Theodore Berger宣告了一个颤动整个科技界的音讯:

在对山公、老鼠的试验中,经过人工海马体完成了短时回忆向长时间贮存回忆“简直完美”的转化,这项技能能够完成对人脑回忆的备份,并复制到其他人的大脑中。

这就意味着回忆有或许“遗传”给子孙。

而近来,爱思想尔(Elsevier)出版公司旗下的细胞出版社(Cell Press)杂志《CELL》同日宣告了两篇重磅文章——回忆居然真的能够遗传!

 

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

这两项重磅的研讨结果标明:至少在线虫(C.elegans)这样的生物中,回忆能够被遗传,且能够坚持3-4代。

可谓推翻认知!

特殊“遗传”:神经元向生殖细胞传递信息,影响子孙基因表达

线虫是现在生物学研讨中最常见的“样板生物”之一,它简直在一切环境栖息地中都存在。它们繁衍速度非常快,并且基因组中的基因数量简直和人类基因组的基因数量相同。

近来,由特拉维夫大学George S。 Wise生命科学学院和Sagol神经科学学院的Oded Rechavi教授领导的一项新研讨发现:

线虫的神经系统能够经过神经元与生殖细胞进行信息沟通,生殖细胞中包含传递给子孙的信息(遗传和表观遗传)。这项研讨确认了神经元向这些子孙传递信息的方法。

 

Rechavi教授对此标明:

这种信息的传递受操控基因表达的小RNA分子的操控。咱们发现小RNA会将来自神经元的信息传递给子孙,并影响各种生理进程,包含子孙的寻食行为等。

这些研讨结果与现代生物学中最根本的定论之一各走各路。长时间以来,人们一向以为大脑活动对子孙的命运没有任何影响。这个定论被称为“韦斯曼妨碍”,也称生物学第二规律,该规律指出,承继种系中的信息应该与环境影响阻隔开来。

在Rechavi教授的学生RachelPosner和Itai A。 Toker一起编撰的研讨论文中标明,这是业界第一次确认可跨代传递神经元反响的机制。这一发现或许对遗传和进化的了解发生严重影响。

Toker标明: 

在曩昔,咱们发现线虫中的小RNA能够发生跨代改变,但能够发现神经系统信息的跨代传递归于最高成果。神经系统在对针对环境反响和身体反响的整合才干是绝无仅有的。神经系统居然能够操控生物体子孙的命运,这真是令人惊叹的发现。

研讨人员还发现,需要在神经元中组成小RNA,蠕虫才干有效地被其必需养分素相关的气味所招引,并顺利完成寻食活动。在爸爸妈妈一代的神经系统中发生的小RNA影响了这种行为,一起在三代之内影响了许多种系基因的表达。

换句话说,没有发生小RNA的线虫会在食物识别上存在缺点。当研讨人员康复在神经元中发生小RNA的才干时,线虫再次具有了高效寻食的才干。虽然线虫子孙自身不具有发生小RNA的才干,但这种作用仍坚持了数代之久。

“咱们要着重的很重要的一点是,现在咱们还不知道这种现象对人类是否仍然适用。”Rechavi教授说。

假如答案是必定的,关于这一机制的研讨就能够在医学中得到实践使用。许多疾病或许存在一些表观遗传学上的遗传成分。对非常规遗传方法的深化了解,对咱们更好地了解这些疾病的机理,规划出更优异的确诊和医治办法至关重要。

Toker还标明,研讨特定的神经元活动能否影响遗传信息,让子孙具有特定的遗传优势,这是很有招引力的工作。经过这种方法,爸爸妈妈一代或许会在自然选择的布景下传递对子孙有利的信息,这或许会影响有机体的进化进程。

学习到的信息可继续遗传至第四代!

普林斯顿大学的科学家们则对线虫的“避害”反响做了研讨。

 

文章地址:https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

在自然环境下,线虫会在生活中接触到各式各样的细菌。有些细菌养分丰厚,是线虫的美食,而另一些细菌则具有感染性,会让线虫患病,乃至是杀死线虫!

能够从爸爸妈妈那里承继信息的才干,在进化上或许是有利的工作,这种才干能够使子孙更安全地度过风险环境。

研讨人员发现,线虫在学会了怎么防止被致病菌铜绿假单胞菌(PA14)感染之后,将这种学习到的信息成功传递给了它们的子孙,并一向传递继续到了第四代。 

 

研讨标明,TGF-β配体DAF-7在感觉神经元中的表达,与这种跨代避害的行为具有正相关性。在学会避害行为的后3-4代线虫中,DAF-7的表达水平呈现了显着升高。

即便这些子孙线虫之前从未遇见过这些致病菌,也会对其“敬而远之”!

回忆的遗传,或是另一种“永生”?

纵观前史,有很多人在寻找着永生不死的方法——他们或修炼自己的精力世界,或求助于丹药、或建筑雄伟的寝陵,想以此完成精力的连续和不朽,但无一成真。

今日,咱们凭借科学发现,人们对“永生”的研讨也不断在继续着。

此前报导过《Nature重磅封面:复生逝世大脑!》——耶鲁大学的最新研讨标明,猪大脑在逝世4小时后成功复生,并坚持了至少6小时。

这项研讨掀起了一波品德道德的言论浪潮,有人忧虑这是否就会是僵尸启示录的开端;但一起还有人以为,让一些巨人的大脑复生,完成认识和回忆的“永生”,将具有严重的含义。

 

而这次科学家们的发现可谓是推翻了咱们的认知。

本来信息居然能够经过神经代代相传,不知道这是不是另一种“永生”的方法呢?

参阅链接:

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30448-9

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30552-5

https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-06/afot-ssh060619.php

考拉是澳大利亚的标志,但它们正面对着基因多样性削减、栖息地损坏和气候改变的要挟,最近的一份陈述声称考拉或许现已“功用性灭绝”。可是,功用性灭绝这个术语本来就包含多种含义,一些专家以为考拉的境况还没那么糟糕,陈述定论会引发不必要的惊惧,甚至有政治宣传的嫌疑(陈述在澳大利亚大选期间发布)。

考拉的生计确实面对着一些要挟,但由于它们种群散布十分涣散,咱们还需求经过更深化的研讨,才干客观了解它们的生计状况。

 

5 月 9 日,澳大利亚考拉基金会(Australian Koala Foundation)宣告澳大利亚的考拉仅剩不到 8 万只,该物种实际上或许现已功用性灭绝(functionally extinct)。这一数字远低于最新的学术评价值,并且毫无疑问,在许多当地,考拉的种群数量都在急剧下降。

确实,很难准确计算在昆士兰、新南威尔士州、维多利亚州、南澳和澳大利亚首都区域终究还有多少考拉,但它们极易遭到森林退化、疾病和气候改变等环境要素的要挟。一旦考拉的种群数量削减到某个临界值以下,它就不能再繁衍下一代,从而导致灭绝。

什么是“功用性灭绝”?

“功用性灭绝”这个术语常用来描绘多种野生动物种群被损坏的状况。一种状况是指一个物种的种群数量现已削减到无法保持其在生态系中的正常功用。例如,有些当地的澳洲野犬的种群数量现已削减必定程度,其捕食行为简直对猎物的种群数量没有影响,这儿的澳洲野犬就被视为功用性灭绝。野狗是尖端掠食者,因而在某些生态系统中扮演着重要人物。

相对而言,咱们人畜无害的、吃树叶的考拉就不能被以为是尖端掠食者。不过,数百万年来,考拉一向是维护桉树林健康的重要组成部分,它们吃的是桉树上层的叶片,粪便落在森林的地面上,对养分循环有重要含义。现在已知的考拉化石记载能够追溯到大约 3000 万年前,所以它或许曾是大型食肉动物的食物来历。

考拉是保持桉树林健康的重要部分。图片来历:Pixabay考拉是保持桉树林健康的重要部分。图片来历:Pixabay

功用性灭绝一词也能够用来描绘一个种群现已无法生计的状况。例如在昆士兰的南港(Southport),当地的牡蛎礁床现已功用性灭绝了,由于已有超越 99% 的栖息地消失,可繁衍的个别现已不复存在。

最终,功用性灭绝还能够指一个小种群,尽管仍在繁衍,但正在遭受近亲繁衍的要挟,这或许影响到它未来的生计能力。最少据咱们所知,在城市区域有一些考拉种群正遭受着这种苦楚。咱们对布里斯班(Brisbane)东南 20 公里处的考拉海岸(Koala Coast)进行了遗传学研讨,发现考拉种群的遗传变异正在削减。在昆士兰州东南部,一些当地现已呈现了灾难性的考拉种群数量下降。咱们还发现,在昆士兰和新南威尔士州的一些内陆区域,考拉数量遭到了严峻干旱和热浪等极点气候的影响,种群数量现已削减了 80%。

研讨人员正在展开翔实的跨学科研讨,尽力寻觅维护考拉野生种群的办法,保证它们现在和将来的生计。栖息地损失、种群动态改变、遗传学、疾病、饮食和气候改变等问题都将是研讨展开的要害范畴。

在野外,终究有多少只考拉?

考拉研讨人员经常被问到的问题之一便是:“在野外,终究有多少只考拉?”这其实是一个很难答复的问题。考拉并非会集在一个当地,而是广泛散布在澳大利亚的五处城市和村庄傍边,包含四个州和一个区域,并且一般很难见到。因而,要确认散布在澳大利亚东部的各个考拉种群是否现已功用性灭绝,需求支付巨大的尽力。

 

2016 年,为了确认这四个州考拉的种群数量改变趋势,一个由 15 名考拉专家组成的小组使用了一种结构化的方法,经过四步提问来估量考拉的生物区域种群巨细及其改变。在昆士兰州、新南威尔士州、维多利亚州和南澳州,考拉数量削减的预算份额分别为 53%、26%、14% 和 3%。

这项研讨发表于 2016 年 1 月,其时研讨人员估量全澳大利亚考拉的总数为 32.9 万只(估量范围在 14.4 - 60.5 万只之间)。在曩昔三代到未来三代,考拉的种群数量均匀下降了 24%。自 2012 年 5 月以来,考拉在昆士兰州、新南威尔士州和澳大利亚首都区域一向被列为濒危物种,由于这些区域的考拉数量现已大幅削减,或许存在很大的灭绝危险。

在维多利亚州和南澳大利亚州,考拉的数量有的当地多,有的当地少,甚至在有的当区域域性灭绝。尽管考拉现在还没被全面列为濒危物种,但它们也正在面对一系列严峻的要挟,例如基因多样性过低。

昆士兰州和新南威尔士州已将考拉列入濒危名录,现在为止这个分类但还没有为它们带来任何已知的活跃成果。事实上,最近的研讨总是呈现出相反的定论。由于现在考拉面对的要害要挟依然存在,并且许多还在继续恶化。最主要的要挟是栖息地的损失。考拉的栖息地 (主要是桉树林地和森林)一向敏捷削减,假如栖息地不能得到维护、康复和扩展,咱们真的会看到野生考拉种群“功用性灭绝”。咱们知道之后会迎来什么。

科技日报北京6月9日电 (实习记者胡定坤) 由来自美国西北大学、英国牛津大学和荷兰阿姆斯特丹大学的天体物理学家组成的世界团队,联合进行了迄今为止分辨率最高的黑洞模仿,解开了困扰全球地理学家40年的“巴丁-佩特森效应”谜题。相关效果近来宣布在地理学世界威望期刊《英国皇家地理学会月刊》上。

吸积盘是黑洞在吸入气体、尘土和空间碎片等物质时,在其周围构成的十分亮堂的超加快粒子搅动团。1975年,诺贝尔奖获得者、物理学家约翰·巴丁和天体物理学家雅各布斯·佩特森提出“巴丁-佩特森效应”,即旋转的黑洞会使歪斜的吸积盘内部区域与黑洞的赤道面对齐。

数十年来,因为模仿算法和核算机硬件功能的约束,还没有任何一个模型可以准确解说这一现象。

研讨团队凭借美国国家科学基金会部属的Blue Waters超级核算机进行数值核算,运用图形处理器(GPU)处理核算发生的很多数据,选用自适应网格优化的算法进步模仿的分辨率,具体仿真了高度与半径之比为0.03的吸积盘与黑洞的相互效果。

模仿成果显现,吸积盘的内部和外部区域经过滑润的曲面衔接,尽管其外部区域坚持歪斜,但内部与黑洞赤道面对齐。此外,研讨团队成功将磁湍流归入模仿之中。磁湍流因不同粒子在吸积盘内以不同的速度搅动发生,正是其发挥“阻力”效果使物质终究进入黑洞,在此之前的模仿一般只能将其简化假设为“额定摩擦力”。

高分辨率模仿对黑洞研讨有多重要?研讨团队负责人之一、西北大学副教授切赫霍夫斯基解说说,黑洞周围的细节或许看起来很小,但其影响着黑洞的旋转速度,然后影响黑洞对整个星系的效果。

论文榜首作者、阿姆斯特丹大学研讨员马修·里斯卡表明,这一模仿不只处理了一个40年前的问题,并且证明了在彻底广义相对论中模仿吸积盘是可行的,这为下一代模仿铺平了路途。

哈勃太空望远镜图片中的M90星系。该星系间隔银河系约6000万光年,但与大部分星系不同,它正越来越挨近咱们

梅西耶天体M75(球状星团),坐落人马座,间隔地球约67500光年梅西耶天体M75(球状星团),坐落人马座,间隔地球约67500光年

北京时刻6月6日音讯,据国外媒体报道,哈勃太空望远镜最新拍照的一张图片描绘了M90星系(Messier 90),这是一个坐落室女座的螺旋星系,间隔银河系约6000万光年。与大部分星系不同的是,该星系正越来越挨近咱们。

这张图片自身就令人难以置信,但更令人入神的是地理学家在拍照该图片时发现的信息。依据哈勃望远镜团队的一份声明,M90星系是向银河系移动的为数不多的星系之一。经过观测M90宣布的光线,科学家判定该星系离咱们越来越近。

研讨人员在声明中说:“在这个星系向咱们挨近的一起,它会紧缩自己所宣布光线的波长,这就像一个玩具绷簧,当你揉捏其一端时,它就会被压扁。”在可见光光谱中,较短的波长出现蓝色。因而,从咱们的视点看,M90星系的光线被紧缩,出现出被称为“蓝移”的现象,这表明M90正在向咱们挨近。

哈勃望远镜团队的声明指出,简直一切咱们能观测到的星系都在跟着世界的胀大而远离咱们。咱们看到这些星系的光朝着可见光光谱的红端延伸,这一现象称为红移。

M90星系是室女座星系团的一部分,后者由1200多个星系组成。地理学家表明,M90星系的蓝移很可能源于室女座星系团惊人的质量。在其效果下,星系团内部的星系会加快,而且被送上奇特的轨迹。哈勃团队的声明称,跟着时刻的推移,这些奇特轨迹会使星系有时挨近地球,有时则远离地球。

研讨人员表明,室女座星系团自身正在远离咱们,但星系团中的一些星系,包含M90,正在以比整个星系团更快的速度移动。因而,从地球的视点来看,这些星系正在向咱们移动,即便同一星系团中的其他星系看起来正高速远离咱们。

这张哈勃太空望远镜的M90星系图画结合了红外线、紫外线和可见光。因为拍照这张相片的相机由4个视界堆叠的光探测器组成,其间一个的放大率比别的三个高,因而这张相片的左上角有一个楼梯形状的黑区。

梅西耶天体

M90星系是由法国地理学家夏尔·梅西耶(Charles Messier)于1781年发现的。梅西耶最闻名的成便是制作了深空天体的地理列表,将星云、星团和星系等进行编号,即闻名的《梅西耶星团星云列表》(Catalogue des Nébuleuses et des Amas d'Étoiles)。

梅西耶自己只对寻觅彗星感兴趣,但一向找到的是那些简单被误认为彗星的固定天体,却找不到真实的彗星。他对此感到很懊丧,所以和帮手皮埃尔·梅尚创立了一个非彗星天体的列表,以分辩简单与彗星混杂的固定天体。这便是后来的《梅西耶星团星云列表》。这是地理学中非常常用和重要的天体列表之一,也是第一份较为具体而精确的星体目录。列表上的天体至今都被专业和业余地理学家称为“梅西耶天体”,其编码(从M1到M110)至今仍在地理学界广泛运用,包含M31代表的仙女座星系。

《梅西耶星团星云列表》包含了欧洲所能观测到的简直一切最壮丽的5种深空天体,即充满星云、行星状星云、分散星团、球状星团和星系。它们是最亮堂也最有吸引力的深空天体,也是今日业余地理学家研讨和拍照的方针。

蓝移和红移

在物理学中,红移是指电磁辐射因为某种原因导致波长添加、频率下降的现象,在可见光波段表现为光谱的谱线朝红端移动了一段间隔。相反,假如电磁辐射波长缩短、频率升高,则被称为蓝移。科学家在悠远的星系、类星体、星系间气体云的光谱中观察到了红移现象——称为“世界学红移”,其添加份额与间隔成正比,这为世界胀大的观念(如大爆炸世界模型)供给了有力支撑。

还有一种红移方式是引力红移,这是一种电磁辐射的传达远离引力场时就会观测到的相对论性效应。另一方面,当电磁辐射传达挨近引力场时,则会观测到引力蓝移,其波长变短,频率升高。地理学家相同观测到了许多蓝移现象,比方正在向银河系移动的仙女座星系,从地球的视点看,该星系宣布的光就有蓝移现象。观测螺旋星系时,其旋臂挨近地球的一端会出现蓝移。

咱们了解的冰都是无色通明的纯洁固体,但在极点温度、压力条件下,冰可以呈现出全然不同的相貌。30 多年前,就有物理学家预言,水可以以一种共同的超离子冰晶存在。最近,在一项宣布于《天然》的论文中,这一猜测总算得到了证明:这种熔点高达 4700 摄氏度的黑色“超离子冰”不只存在,还或许是太阳系中含量最高的水的形状之一。

图片来历:@iammoteh

在罗切斯特大学的激光力学能试验室,科学家用国际上最强壮的激光之一对准了一滴水。激光发射,构成的冲击波让水滴的压力到达了大气压的数百万倍,温度也升高升至几千摄氏度。X 射线瞬间穿越水滴,让人类目击到一幅前所未见的画面。

经过X射线,科学家了发现,水在这种极点条件下呈现出全新的形状!冲击波里的水并没有成为过热液体或气体,而是凝结、结晶成冰。研讨证明了具有独特性质的水的新相位——“超离子冰”(superionic ice)的存在。不同于咱们见过的冰,超离子冰是黑色的,温度相当于太阳外表温度的一半,密度也是一般冰的 4 倍。

研讨成果宣布在近期的《天然》上,加州劳伦斯利福摩尔国家试验室的马里厄斯·米约(Marius Millot)与费德丽卡·科帕里(Federica Coppari)协作领导了这项试验。

早在 30 多年前,就有物理学家提出超离子冰的概念。虽然直到现在才现出原形,但科学家以为这也许是国际中含量最丰厚的水的形状之一。至少,超离子冰或许在太阳系中广泛存在,它们在天王星和海王星的内部含量丰厚,比地球、木卫二和土卫二的海洋中的液态水还要多。超离子冰的发现揭开了存在数十年的冰巨星成分之谜。

冰的 18 种结构

现在,科学家发现冰包含了 18 种晶体结构。其间,咱们最了解的、水分子依照六边形摆放的一般冰晶被命名为“冰 1h”。除冰 1(有两种方法:冰 1h 和冰 1c)以外,其他的冰晶依照 2~17 编号。

依照编号次序,此次发现的全新冰晶结构为冰 18。此前发现的所有水冰都是由完好的水分子构成的,每个水分子中都由一个氧原子与两个氢原子相连。但超离子冰并非如此,它的形状结构游走于某种超实际主义的边际:部分是固体,部分是液体。单个水分子会割裂,氧原子构成一个立方晶格,但氢原子可以像液体相同自由地流过氧原子的牢笼。

超离子冰的发现证明了此前核算机的猜测,能协助资料学家创造出具有特定性质的未来资料。但想要发现这种冰,需求极快的丈量、精准调控温度和压力等先进的试验技能。“这些发现在 5 年前看仍是遥不行及的,这必定将发作巨大的影响。”发现了冰 13、冰 14 和冰 15 的伦敦大学学院物理学家克里斯托夫·萨尔兹曼(Christoph Salzmann)说道。

预言超离子冰

1988 年,意大利物理学家皮耶尔弗兰科·德蒙蒂斯(Pierfranco Demontis)领导的一项研讨经过核算机模型,初次猜测出这种独特、近乎呈金属态的结构。

模仿成果显现,在极点的压力和温度条件下,水分子会分裂。氧原子被锁定在立方晶格中,氢原子电离成为带正电的质子,它们从一个方位跳到另一个方位,然后持续跳到下一个。。。。。。因为速度太快,它们仿佛像液体相同活动。

依照这个模型,这意味着冰 18 可以导电,而氢原子则扮演电子的人物。疏松的氢原子排布使得冰 18 的熵值进步,使其稳定性高于其他冰晶结构,从而导致熔点急剧上升。

这一切很简略去幻想,但很难令人彻底服气。第一个模型使用了简化的物理办法,而后续的模仿加入了更多的量子效应,但仍回避了描绘多个量子体相互作用所需的方程。这些方程核算难度相当大,所以他们许多依赖于近似,这使模仿成果的准确性大大下降。与此同时,假如不发作满足的热量来消融这种耐寒的物质,试验就无法发作必要的气压。

行星科学家也提出了自己的猜测:水或许有一个超离子冰的相位。就在科学家初次预言冰 18 时,“旅行者 2 号”飞船进入外太阳系,发现了两颗冰巨星——天王星和海王星磁场的古怪现象。

天王星与海王星的磁场(图片来历:科罗拉多大学)

除了天王星和海王星外,太阳系中其他行星的磁场结构简略、具有明晰的南极和北极。这就好像它们的中心只要条形磁铁,与旋转轴平行。行星科学家把这归因于“发电机”:当行星旋转时,内部导电液体发作对流,构成巨大的磁场。

相比之下,天王星和海王星的磁场更为杂乱。它们的磁场有多个极,自转方法也都比较特别。有一种或许性是,担任这两颗冰巨星“发电机”作业的导电流体被禁闭在它们的薄外壳,而不是向内部进入中心。

之前科学家一向以为,因为固态中心是无法构成“发电机”的,所以“这些行星或许存在固体内核”的主意好像也并不实际。假如你在这些冰巨星上打钻,首要会看到一层离子水,它会活动、会导电,参加发电机的作业。所以咱们想当然地以为,基层更深的物质,在更热的温度下,也肯定是液体。约翰·霍普金斯大学的萨拜因·斯坦利(Sabine Stanley) 说:“我曩昔常常恶作剧说,天王星和海王星的内部实际上是不行能是固态的。但现在的事实证明,它们还真或许是固态的。”

发现依据

现在,科帕里、米约的研讨总算将这些琐细的依据拼在了一同。

在上一年 2 月宣布的一项试验中,他们发现了冰 18 存在的直接依据。研讨者把一滴处于室温的水挤入两颗切割好的钻石的顶级之间。将压强进步到 10 亿帕斯卡(大约是马里亚纳海沟底部压力的 10 倍),这时水滴变成四方晶体,也便是冰 6。压强进步到 20 亿帕斯卡后,水滴又变成了一种更细密的通明立方形状——冰 7,科学家最近在天然钻石内部也发现了冰 7。

 

然后,在激光能量学试验室,米约和他的搭档用 OMEGA 激光瞄准了仍夹在钻石砧之间的冰 7。当激光击中钻石外表时,蒸腾的物质向上移动,将钻石朝相反的方向推,冲击波穿过了此刻的冰。研讨团队发现,这时冰的熔点在 4700 摄氏度左右,这与超离子冰的预期熔点是相同的;并且因为带电质子的运动,超压冰的确可以导电。

跟着对冰 18 性质的猜测得到证明,研讨团队开端剖析冰 18 的结构。萨尔兹曼说:“假如想证明某种物质是晶体,你需求进行X射线衍射。”

他们的新试验跳过了冰 6 和冰 7,仅仅用激光冲击了钻石之间的水滴。十亿分之一秒后,跟着冲击波穿过,水开端结晶成只要纳米巨细的冰立方。科学家们又用 16 束激光蒸腾了样品周围的薄铁片,发作的热等离子体向结晶的水中注入 X 射线,冰晶使 X 射线发作衍射,使晶体的结构明晰可辨。

X 射线衍射试验相片。(图片来历:Millot, Coppari, Kowaluk)

水中的原子重新摆放,总算构成了这个好久前就被猜测,却从未现身的晶体结构:一个立方晶格,每个旮旯和每个面的中心都有氧原子。

“这个相位的存在并不是量子分子动力学模仿的产品,而是实在存在的——这十分令人欣慰。”法国物理学家利维娅·博韦(Livia Bove)说。

新的剖析还暗示了某些信息,虽然冰 18 的确能导电,但它呈糊状的固态。它会随时刻而活动,但不会真实翻腾。在天王星和海王星内部,流体层或许会在 8000 千米深处中止活动,在那里,冰 18 构成的幔部将大多数发电机的运转约束在浅层,这就导致了非比寻常的磁场。

太阳系的其他行星和卫星内部并不具有生成冰 18 所需的极点温度和压力。但许多系外的冰巨星或许存在冰 18,这表明这种物质或许在整个银河系的冰国际中普遍存在。

当然,没有哪颗行星只由水构成,太阳系中的冰巨星中也混合了甲烷和氨等物质。斯坦利说,天然界中,超离子的呈现“取决于当咱们把水和其他物质混合时,这些相是否依然存在。”虽然其他研讨人员以为超离子氨也应该存在,但到现在为止这还无法承认。

除了将研讨扩展到其他资料,研讨团队还期望将要点放在超离子晶体古怪的、几乎是对立的对偶性上。捕捉氧原子的晶格“显然是我做过的最具挑战性的试验”,米约说。他们还没有看到质子在晶格的空隙中好像鬼魂般活动。“从技能上讲,咱们还没到达那个水平,”科帕里说,“但这个范畴开展得十分快。”或许不久后,超离子晶体的结构与性质将愈加明晰。


 

6月24日傍晚时分水星和其他亮星相对方位示意图作者供图

关于北半球中、高纬度区域的朋友来说,6月下旬的暗夜着实时刻短,观测夏夜星空和银河的时刻有限。不过随之而来的是观测低轨卫星的时机更多了,咱们有时机在清晨观测到国际空间站这样的低轨卫星过境。而且木星将在6月冲日,水星也会迎来较佳的观测时机。

木星成深夜最亮的星

所谓冲日,是指在地球上看起来地外行星与太阳的黄经相差180度,近似于地外行星和太阳在地球两边相向而居。一般来说,地外行星在冲日邻近观测条件较好。

作为太阳系质量最大的行星,木星对其他天体的运动有着明显的影响。它间隔咱们虽有6亿千米之遥,但在地球上观测,大都情况下其视星等都能到达-2等以上。金星尽管更亮一些,但只会呈现在傍晚或拂晓时分。而作为一颗地外行星,木星有或许呈现在午夜,地平高度更高,受大气消光的影响也更小。因而冲日期间的木星往往是深夜最亮的星。

木星的公转周期挨近12年,差不多每13个月左右会有一次木星冲日。2019年的木星冲日发生在6月10日,其间它的亮度约为-2.6等,整夜可见。这时的木星坐落赤纬较低的蛇夫座天区,如果是在北半球纬度较高的区域观测,其上中地利的地平高度也不算太高,这会对观测的作用发生必定影响。

和其他行星相同,木星的公转轨迹也并非一个正圆,轨迹偏心率约为0.05,近日点和远日点相差7千万千米。发生在夏日的木星冲日归于远日点邻近的冲日。本次冲日木星的视直径约为46"。

傍晚时分找水星

与木星这样的地外行星不同,水星的公转轨迹在地球内侧,因而它只会呈现在太阳两边必定范围内。在水星大距期间,它与太阳的角间隔较大,在日落后或日出前会呈现时刻短的观测时机。2019年水星共有6次大距,而大距期间它与太阳的赤纬联系决议了其间4次在北半球的观测条件都很好。

6月24日这次东大距是本年水星的第2次东大距,到时它与太阳的角间隔可达25°。因为此刻太阳与水星的赤纬相差不多,在北纬40°区域观测,当天日落时水星的地平高度可达16°,观测条件不错。夏至前后,太阳坐落金牛座、双子座天区邻近,日落方向坐落西北方。本次大距期间,水星也是呈现在日落后的西北方向,亮度约0.5等。在这片天区邻近,还有双子座的北河二、北河三两颗1等左右的亮星,我们不要把它们误认成水星。

牧夫座下起“小雨”

活泼在6月流星雨并不多,其间略微有点名望的就要属六月牧夫座流星雨了。这个流星雨的活泼期是每年6月22日至7月2日,一般流量很小。1998年,六月牧夫座流星雨曾呈现过意料之外的迸发,极大期间的每小时天顶流量(ZHR)为50至100,而且继续了半响左右。另一次记录到的迸发呈现在2004年6月23日,其时的ZHR为20至50左右。除此之外,其他年份极大期间的每小时流量都只要个位数了,而2019年也没有关于该流星雨迸发的预期,ZHR很难超越10。

六月牧夫座流星雨的辐射点方位与象限仪流星雨十分挨近。在这个时节,其辐射点关于北半球中高纬度区域来说几乎是整夜可见的,并在前半夜就能升至较高的高度了。

悠远的非洲,一群科学家在一个600多平米的大棚里费劲地寻觅蚊子的踪迹。数了半响,他们才数出13只存活的蚊子。要知道,就在1个多月前,他们才刚往大棚里释放了1500只耐药蚊子,连杀虫剂都对它们力不从心。

他们的作业代表了人类抗击蚊子的最新进展,这有望协助咱们消除疟疾等由蚊子传达的疾病。这项重磅研讨,也于今天宣布在顶尖学术期刊《科学》上,并被作为热点新闻进行了专题报道。

 

这项研讨的成功,是人类朴素的生活经验与先进的基因修改技能相结合的作用。早在数十年,甚至数百年前,人们就发现真菌可以感染昆虫,让它们无法繁衍。曩昔,人们也曾尝试用这种天然的方法来杀死害虫——2005年,一群研讨人员发现一种叫做绿僵菌(Metarhizium)的真菌能杀死蚊子,有望阻挠疟疾的传达。

但是实践使用成果却让科学家们大失人望。这种真菌的起效太慢了!许多蚊子在终究被杀死之前,早已完成了疟疾的传达。后来,他们又测验了很多种不同的真菌,想要找到强力的蚊子杀手,但试验成果仍旧不尽善尽美。因而,这种技能也没有得到进一步的推行。

▲人们等待能通过真菌杀死蚊子(图片来历:Pixabay)

已然天然的真菌无法有用杀死蚊子,咱们能否对其进行基因改造呢?一支来自美国和非洲的跨国研讨团队决议试一试。他们找到了一种特别的绿僵菌Metarhizium pingshaense,并在里头引入了一种来自澳大利亚蜘蛛的毒素。在接触到蚊子的“血液”后,它就会被激活,杀死蚊子。

值得一提的是,这种毒素早已被美国环保局同意,直接喷洒在作物上杀死害虫。因而其安全性和有用性现已得到了验证。

在试验室中,这种通过基因改造的真菌,其灭蚊作用也得到了验证。研讨人员称,只是需求1到2个孢子,就能对蚊子发生丧命感染!

坐落西非的布基纳法索(Burkina Faso)供给了杰出的试验场所——它是世界上疟疾感染率最高的国家之一,并且蚊子早早对常见杀虫剂发生了耐受性。想要测验新式灭蚊真菌,你很难找到比它更适宜的当地。

 ▲本研讨的作者之一Etienne Bilgo博士在调查蚊子的户外繁衍(Credit:Oliver Zida)

所以,科学家们和当地的居民开端搜集对杀虫剂发生耐受的蚊子,并将它们释放到几个大棚里,每一个大棚都放进了500只雄蚊和1000只雌蚊。研讨人员们还会在大棚里牵进一头牛,每周两次,供蚊子吸血。

设置了杰出的成长环境后,研讨人员们开端测验灭蚊真菌的作用。他们发现在吸血后,雌蚊喜爱呆在暗色的外表上歇息。因而,他们将真菌与当地产的芝麻油混匀,并涂改在黑色的棉布上。随后,他们把这些棉布挂在了大棚中。

▲这些设置在西非的大棚供给了杰出的模仿环境(Credit:Etienne Bilgo)

45天后,对照组大棚(只要涂改了芝麻油的黑色棉布)里,蚊子的数量最多可达2500多只。假如黑色棉布上涂改了未经基因改造的真菌,蚊子的数量则会呈现显着下降,变成500-700只左右。这也印证了绿僵菌自身对蚊子的杀伤力。

而一旦棉布上涂有改造后的真菌,蚊子种群就开端“溃散”。45天后,研讨人员们只数出了13只蚊子,杀蚊率超过了99%!

更令人欢喜的是,这种改造后的真菌,只会盯着蚊子建议进犯。“这种真菌的选择性十分高,”本研讨的通讯作者一Raymond J。 St。 Leger教授说道:“它们能通过周围的化学信号和昆虫体内的结构知道自己所在的方位。咱们研讨的真菌喜爱蚊子。当它们检测到自己坐落蚊子外表时,就会刺穿它们的皮肤,进入它们的身体。它不会给其他昆虫带来影响,因而不会对蜜蜂等有利昆虫带来损害。”

关于该技能的远景,不同的科学家对此有不同观点。在《科学》的专题报道中,有人指出,假如民众不支持转基因技能,或许也会对立这款通过基因改造的真菌,然后约束它的实践使用。另一些科学家则以为,因为通过改造的真菌仅需1-2个孢子就能杀死蚊子,因而杀虫的本钱极低。假如有公司乐意开发,必定会有需求。

 

北京时间5月30日消息,自从2003年人类基因初度被制造以来,科学家一贯妄图寻找导致自闭症的特定基因。

但是最新研讨标明,之前的研讨方向是差错的,自闭症是由“支撑DNA”发生突变引起的,而不是源自特定基因。

人工智能系统对1790个家庭的全部基因进行了筛查,在这些家庭中仅有1人被确诊出自闭症,这项基因筛查可以了解哪些基因和DNA片段或许导致其间一个家庭成员出现自闭症,而其他家庭成员却不会。

这种基因紊乱如同不是由基因突变引起的,而是由调度和影响基因的“废物DNA”出现纤细扭结所形成的。直到近期,“调控DNA”一贯被认为是在人类基因组的表现中起着非有必要的支撑作用。

但是这项最新研讨初度证明了一个长期以来未证明的理论,即DNA的任何方面遭受损坏都或许是严峻、凌乱疾病的根源。

 

跟着我们对人类基因了解的深化,我们发现人类基因远比开端认知的更加凌乱,并且难以了解。这项最新研讨带来了许多新发现,但跟着我们发现之前一些想象(例如:许多疾病可归咎于某种基因)过于简单化,更多的研讨进程逐渐堕入死胡同。

人工智能正在帮忙我们获得新的发现,并帮忙我们找到问题的根源。在这项研讨中,计算机系统不仅能自动分析已知基因和它们的支撑DNA,还能分析剩下的“废物DNA”,它们被认为是毫无意义的,但却构成了人类99%的基因组。

通过对每对潜在化学基因对和调控DNA进行分类,有助于了解毕竟“效果”是怎样的,有或许这项任务将触及人们的终身。一同,这项研讨还分析了我们已知的致病突变。

最新研讨将通过电脑制造一个“疾病影响评分”,可用于衡量基因突变对疾病产生影响的或许性。据悉,这并非初度进行此类研讨作业,但此次研讨通过人工智能分析,使科学家更加注重“支撑DNA”突变程度,这将直接影响自闭症病情。

 

此前类似的研讨发现自闭症患者与其亲属之间的调度基因并没有显着差异,但在这项最新研讨中科学家发现两者之间调度基因的不同之处。

人工智能系统分析了1790个家庭的基因,这些家庭的成员中仅有1人患自闭症,其他家庭成员没有患这种病症。之前,只需缺少30%的人具有已承认的遗传原因,其他的自闭症患者病因仍是未解疑团。现在研讨人员标明,他们在“废物DNA”中发现的突变可以说明之前的未解疑团。

自闭症患者从基因上存在着类似性,现在我们打开了这个研讨领域,下步将了解全部或许与自闭症相关的各种因素。

 

北京时间6月12日消息,据美国科学日子网站报道,人们都知道去世是生命的结束,是不行回转的作业,但从个人情感角度很难接受这一严格实际。我们能够梦想一下,假设去世只是暂时的,人类能死而复生吗?

《行尸之惧》是近期一部热播美剧,剧中惊骇的僵尸吸引了观众的眼球。我们知道僵尸不是实在存在的,但复生尸身的行为并非随便梦想出来的。数百年以来,科学家们一直在妄图让死者复生。

19世纪,物理学家乔凡尼•阿尔蒂尼(Giovanni Aldini)通过强电流影响人类和动物尸身而完结“复生”,当时他名声大噪,他在实验中将一块电池挂在被肢解的人类或许动物尸身上,通电影响可使尸身抽搐颤抖,看上去它们像是复生了,在场的观众都被这惊人一幕惊呆了。实际上没有哪种生物去世后实在复生过来,阿尔蒂尼知道这些实验并不会起死回生,但自己并不躲避这种或许性,跟从其观念的科学家们也没有。

僵尸动物

20世纪30年代,用电击起死回生的实验以失利告终,但是人们对起死回生的沉浸和寻求并未间断。尸身复生研讨领域最著名科学家之一、美国生物学家罗伯特•科尼什(Robert E。 Cornish)曾在加州大学伯克利分校学习过。据称,他曾对两只死狗打针抗凝血剂和类固醇,当时两只死狗起死回生,还晃动着身体,血液能够在身体里四处活动,毕竟成功地救活了它们。科尼什宣称准备进行人类实验时,加州死囚托马斯•麦克蒙尼格尔(Thomas McMonigle)自愿参加了这项实验,但是加利福尼亚州政府拒绝他的央求。

近期,美国耶鲁大学一支研讨小组一直在实验让猪大脑恢复生力,并在本年4月份《天然》杂志宣告了他们的研讨成果。据媒体报道,屠宰场将猪杀死几个小时之后,科学家恢复了猪大脑活动性,并且一些脑细胞初步生动。尽管一些脑细胞从头初步作业,但对猪而言,但不足以恢复知道。

僵尸人类

当然僵尸是假的,但一些引人注重的案例标明,一些表面上的自发复生是或许完结的。2011年,46岁的凯莉·德怀尔(Kelly Dwyer)在新罕布什尔州独自徒步旅行时不小心跌入一个结冰水池。在救护车抵达之前,凯莉的心脏间断跳动,体温骤降至15摄氏度。当医生关闭生命补给设备之后,在凯莉“去世”5小时的时分,心脏竟然又初步跳动了,在医院接受两个星期的恢复治疗之后,她的生命完全恢复,回到家中没有大脑危害的痕迹。她并不是僵尸,但从某种意义上讲,她是“死而复生”。

在心脏骤停几分钟后,一些人能够自发地恢复生命体征,以至于这种现象以他们的名字而命名,例如:拉扎勒斯现象。并不是全部履历拉扎勒斯现象的人都能完全恢复神经功能或许活得更长,2007年一项总述陈说闪现,拉扎勒斯现象患者中大约35%的人恢复了正常、健康的日子。

即使履历了数百年的失利实验,一些科学家仍然未扔掉选用人工方法使人类尸身复生。在以前3年时间里,美国生物技术公司“生物夸克”计划对20位“临床去世”患者进行实验,回转他们的脑去世,让他们恢复正常。这项研讨计划到2019年7月初步,但已遭受科学界的严厉批评和责怪,宣告在《重症监护》杂志的一段评论称,这项实验接近于江湖骗术,“去世就是意味着去世”,去世是无法回转改动的。

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