男子搜索谷歌地球时在澳大利亚内陆发现一条奇怪的疤痕,现在科学家知道是什么真相
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来源:uux.cn作者提供/谷歌地球每个点代表一个龙卷风——但它们在纳拉伯
【菜科解读】
来源:uux.cn作者提供/谷歌地球每个点代表一个龙卷风——但它们在纳拉伯平原很少见(图片:uux.cn/BOM)结果令人惊讶,将帮助研究人员更好地预测未来的龙卷风(图片:uux.cn谷歌)据《对话》(Matej Lipar):今年早些时候,一位洞穴探险者在仔细研究纳拉伯平原的卫星图像时,意外地发现了一件事:一个巨大而神秘的疤痕刻在贫瘠的土地上。
这一发现引起了包括我和我的同事在内的科学家的兴趣。
经过更仔细的调查,我们意识到这道疤痕是由一场没有人知道发生过的凶猛龙卷风造成的。
我们在今天发表的新研究中概述了这些发现。
龙卷风是美国和其他地方已知的威胁。
但它们也发生在澳大利亚。
如果没有技术的力量,这个大自然凶猛的非凡例子就会被忽视。
研究龙卷风的后果对于帮助我们预测和准备下一次大龙卷风非常重要。
澳大利亚龙卷风史龙卷风是猛烈的、旋转的空气柱,从雷暴中落到地面,带来的风速通常超过每小时200公里。
它们会造成巨大的破坏——连根拔起树木,撕裂建筑物,并将碎片扔到很远的地方。
除南极洲外,每个大陆都有龙卷风的报告。
它们最常见于美国大平原地区和印度东北部地区——孟加拉国。
澳大利亚最早的龙卷风发生在1795年的悉尼郊区。
但直到19世纪末,龙卷风才在这里得到科学证实。
近几十年来,澳大利亚有记录的实例包括2013年穿过维多利亚州东北部并到达新南威尔士州边境的龙卷风。
它带来了每小时250至300公里的风速,并破坏了默里河镇。
2016年,一场严重的风暴在南澳大利亚州中部和东部地区造成了至少七次龙卷风。
对科学家来说,准确预测龙卷风非常重要,这样我们就可以向社区发出警告。
这就是为什么纳拉伯龙卷风疤痕对研究很有用。
旋风般的神秘纳拉伯平原是澳大利亚南部一片偏远、干燥、无树的土地。
发现这道疤痕的人一直在使用谷歌地球卫星图像在纳拉博尔寻找洞穴或其他岩溶特征。
喀斯特是一种以石灰岩为基础的景观,具有独特的地貌特征。
通过研究纳拉伯岩溶的研究人员和探险家的合作网络,我和同事们注意到了疤痕的发现。
疤痕从西澳大利亚州延伸到南澳大利亚州。
它位于跨澳大利亚铁路以北20公里处,福里斯特东北偏东90公里处,这是一个前铁路定居点。
我们比较了该地点几年来的卫星图像,以确定龙卷风发生在2022年11月16日至18日之间。
疤痕旁边出现了蓝色的圆形图案,表明与大雨有关的水池。
今年5月,我和同事们前往现场,检查并拍摄了疤痕和附近的景观。
我们的研究结果今天发表在《南半球地球系统科学杂志》上。
我们发现了什么疤痕长11公里,宽160至250米。
它带有被称为“摆线标记”的醒目图案,由龙卷风吸入涡流形成。
这表明龙卷风不是普通的风暴,而是F2或F3级的强风暴,以每小时200多公里的破坏性风速旋转。
龙卷风可能持续了7到13分钟。
疤痕的特征表明龙卷风内的旋转风是顺时针方向移动的。
我们还认为龙卷风从西向东移动,这与当时该地区强冷锋的方向一致。
当地天气观测还记录了2022年11月期间的强云层覆盖和降雨。
与袭击人口稠密地区的龙卷风不同,这次龙卷风没有破坏房屋或城镇。
但它仍然留下了印记,侵蚀了土壤和植被,重塑了地球表面。
值得注意的是,在事件发生18个月后,卫星图像和地面上的疤痕仍然清晰可见。
这可能是因为植被在这片干燥的土地上生长缓慢,所以还没有覆盖侵蚀。
预测和准备纳拉伯平原上的这一引人入胜的发现展示了大自然是多么强大和不可预测——有时我们甚至不知道。
纳拉伯平原以前只记录了三次龙卷风。
这可能是因为该地区偏远,目击者很少,而且这些事件不会破坏财产和基础设施。
有趣的是,这三次龙卷风发生在11月,就像这次一样。
我们的研究为这个偏远且研究较少的地区的龙卷风提供了宝贵的见解。
它有助于我们了解这些类型的龙卷风何时以及在什么条件下发生。
它还强调了卫星图像在识别和分析偏远地区天气现象以及帮助我们预测和准备下一次重大事件方面的重要性。
最后,这些结果清楚地提醒我们,极端天气可能随时随地发生。
新研究表明银河系或有20亿颗行星像地球
研究人员说,研究结果暗示,我们的银河系中也许存在着数十亿颗类地行星。
这些新的计算结果基于开普勒太空望远镜收集的数据。
开普勒太空望远镜在2月轰动全球,它发现了超过1200颗太阳系外潜在行星,包括68个可能与地球大小类似的行星。
美国航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室的科学家们关注的主要是位于其恒星宜居带内、与地球大小类似的行星。
宜居带是指,允许星球表面存在液态水的区域。
研究人员分析开普勒4个月来收集的原始数据后确定,在所有类日恒星中,预计有1.4%到2.7%的恒星拥有类地行星,这些类地行星的直径是地球直径的0.8至2倍,且位于其恒星的宜居带内。
喷气推进实验室的天文学家约瑟夫·卡坦扎里蒂说:“这意味着,存在许多与地球大小类似的星球,在银河系中有20亿颗。
在数量这么多的情况下,其中有一些行星也许存在生命甚至是智慧生命的概率比较大。
这还只是我们所处的银河系,另外还有500亿个其他星系。
” 在研究了开普勒收集的3至4年的数据后,科学家们预言,将发现总共12个类地星球。
他们还说,其中有4个已经在数据公布后的4个月内被陆续发现。
科学家们预测,银河系中可能总共有500亿颗行星,尽管它们不全都是大小与地球类似且位于其恒星宜居带内。
海洋微物种发现地球上可能存在三域外物种
我们星球上大部分的物种并非日常所见的动植物,而是看上去像是一个个单一细胞的低等生物体,如果要判断它们在演化树上处于什么位置,生物学家们需要在实验室里培养它们,等有了足够的DNA后再进行基因分析。
但艾森表示,这里的问题是,这些物种的绝大部分,差不多占所有物种的99%,都没法在实验室里被培育,“它们就像是生物宇宙里的暗物质。
” 为了探寻生物的“暗物质”,艾森展开了和世界上最出名的私人基因研究所——文特尔研究所的合作。
对于这项探究“暗生物”的挑战,他和他的同事们采用了一种现在很前沿的研究方法,叫做“宏基因组学”(微生物环境基因组学)进行研究,传统的微生物基因序列分析需要在实验室里培养微生物,但用宏基因组学,可以直接从环境样品中提取全部微生物的DNA,那就可以避开有的微生物很难在实验室里培养的难题。
艾森表示,加上这种方法,无论是环境中采集的还是实验室里培养的,现在没有DNA序列是测不出来的。
这个发现十分惊人,其可能改写从上世纪90年代以来延续的主流生物分类学法。
研究是加州大学戴维斯分校基因中心的艾森(JonathanEisen)领头所做。
他与同事们提取了一部分海洋水样本中的DNA进行分析,发现这些样本基因序列十分不同寻常,和人们平时所知的细胞生物似乎关系非常疏远,完全像是来自另外一个全新的生物域。
二、假设迷雾重重 在此次研究中,艾森和文特尔提取了“全球海洋取样考察”(GlobalOceanSamplingExpedition)中采集的海水样品,通过宏基因组学分析,发现其中有一些基因序列和此前所知的彻底不一样,无论如何也放不进现有的演化树中。
“问题是,它们是哪儿来的?”艾森说。
目前还没有一个科学家能够解答得了,这些基因不知道到底是属于什么生物。
不过,艾森表示,现在出现了两种假设,一种是这些基因序列来自一些很与众不同的病毒,而另一种假设则更为令人惊讶,这些神秘的基因序列或许代表着生命树上一个完全崭新未知的分支。
这个假设是十分大胆的,生物学界一些人表示激动,但也有一些人认为现在就谈生命的“第四维度”为时过早。
如加拿大渥太华麦克马斯特大学的生物学家古普塔(RadheyGupta)说,尽管这个发现很有意义,但还是得小心下结论才行,因为可能有更多的解释,比如,这些基因序列可能来自一些生活在独特的环境中的细胞生物,有的环境可能导致生物的基因发生迅速的演变,这就有可能给做基因分析的科学家带来错觉,以为这是在很早很早以前就和其他生物分家了的“新”的生命形式。
“现在生物是否分成三个域,或者这三个域之间的生物是怎么相互联系的,这些都还有着很大的分歧。
”古普塔说,“如果再加上对第四个域的讨论,只会让人们更加困惑。
” 不过,法国巴黎第六大学科学家巴普苔丝特(EricBapteste)的回应则更积极一点:“事实就是基因是非常多样的,而且毫无疑问其中的大部分我们都是未知的,要设想还有一个全新的生物域在那儿这也是合情合理的。
” 三、演化树面临再次重写 研究接下来的一个工作就是要更进一步地确定这些序列的来源,将寻找这些基因到底是突然变异的还是从另一个奇怪的“维度”来的。
对这些样本的进一步分析,还可以确定这些神秘的基因序列到底属于什么生物体。
假设艾森等人的进一步工作发现,这些基因序列的确是来自一个全新的生物域,那生物演化树将再次被推翻重写。
艾森介绍说,到上世纪90年代之前,演化树上只有两个分支:一个是真核生物,包括动物、植物、真菌和一些奇怪的生物形式,比如黏液菌;而没有被列入真核生物的,则被称为“其他所有一切生物”。
随着基因分析技术的进步,上世纪90年代后,科学家发现,所谓的“其他所有一切生物”并不能笼统地归在一起,它事实上有两个完全不同的域:细菌和古菌。
即使这样,生物学家对演化树如何来画依旧是分歧多多,还有不少存在争议的生物,比如拟菌病毒,这是目前所知的最大的病毒之一,有人就认为其应该单独代表一个新的域,它里面带有很多在细胞生物中才有的基因,所以不应该看成是病毒。
“如果你把这些拟菌病毒看成是第四个分支,那我们的序列或许代表着第五个分支,只不过现在我们都还不知道而已。
”艾森说。