【菜科解读】
科学家们首次在光谱的红外部分对天王星的整个地球进行了成像,希望能够揭示这颗行星神秘的极光和奇怪的磁场。
英国领导的团队在为期三天的竞选活动中这样做了,该活动上周公开直播,供全世界观看。
位于英国莱斯特大学的科学家们使用美国宇航局位于夏威夷的红外望远镜设施 (IRTF) 来观察这个奇怪的冰巨星,它绕太阳公转的距离是地球的19 倍。
就像在地球上一样,天王星上的极光是由太阳风(从太阳发出的带电粒子流)与行星磁场的相互作用触发的。
但是因为天王星与我们的星球有很大不同,所以这些极光的表现与地球上著名的北极光和南极光非常不同。
例如,天王星围绕其旋转的轴几乎垂直于太阳。
这意味着这颗行星基本上是在它的一侧围绕太阳旋转,它的两极几乎直接面向恒星,在这颗行星漫长的一年中的整个四分之一,持续了 84 个地球年。
最重要的是,天王星的磁极不像地球、木星或土星那样与其地理极对齐,而是与它们倾斜 60 度。
因此,天王星的极光不会照亮地球两极上方的天空,而是在非常奇怪的地方。
“北极光实际上是从北半球向赤道延伸,甚至会掠过南半球。
”天文学博士艾玛·托马斯说。
领导观察的莱斯特大学的学生告诉 Space.com。
“如果你想绘制极光图,你不能只看地球的顶部,你必须看整个表面。
”
为了对天王星的整个表面进行成像,科学家们将他们的观察分成三个为期三天的八小时窗口。
他们必须为每个观测窗口计时,以匹配天王星 17 小时的自转周期。
一旦数据结合起来,结果将是光谱红外部分中最详细的遥远行星表面地图。
“我们想了解天王星上哪里是明亮的部分。
”托马斯说。
“天王星本身将在当天的辉光下被照亮。
任何高于该水平的东西,要么是由内部热过程引起的,要么是由极光引起的。
通过测量天王星上方粒子的密度,我们将能够分辨出它是哪个。
”
以前,天王星的表面仅在光谱的紫外线部分成像。
1986 年,美国宇航局的航海者 2 号任务短暂掠过这颗行星,拍摄了第一张也是迄今为止唯一一组关于这颗奇怪行星表面和周围环境的近距离图像。
2011 年,哈勃太空望远镜首次探测到在天王星表面闪烁的极光,每一个都覆盖了比地球更大的区域。
“但科学家们对这些显示及其背后的驱动力仍然知之甚少。
”托马斯说。
“我们仍然不完全了解天王星的磁层及其与太阳风的相互作用。
”托马斯说。
“磁层是行星周围受其磁场支配的区域。
通过绘制极光图,我们可以更好地了解太阳风与磁层的相互作用,从中我们可以更好地了解磁力线的方向。
”
根据2017 年的一项研究,科学家们知道天王星上的磁场以相当奇怪的方式运行,磁力线经常在一天内断开和重新连接。
托马斯说:“了解这些极光在一天内如何变化可以为驱动这种不稳定磁场的机制提供新的见解。
”
然而,极光不仅会随着一天中的时间而变化,还会随着一年中的季节而变化,这取决于地球的哪一侧目前被太阳照亮,哪一侧被黑暗淹没。
但是,由于天王星绕太阳旋转一圈需要 84 个地球年,因此科学家们对这些季节变化的理解非常缓慢。
“目前,我们只有大约一个季节的天王星数据。
”托马斯说。
“我们现在和未来 20 年和 40 年所能收集到的一切对于充分了解这个星球的极光是如何运作的至关重要。
”
理解微生物组在抵抗应激和疾病中的作用,有助于更准确地评估这些动物的抗病机制及危险病原体由动物向人类传播的风险。
蝙蝠DNA免受损伤机制 俄罗斯科学家参与的一项国际研究表明,蝙蝠冬眠期间,其肠道菌群能比清醒时更活跃地产生保护宿主DNA免受损伤的物质。
研究数据将有助于更好地理解作为某些病毒携带者的蝙蝠如何在其非活跃生命期仍能保持免疫力及其自身微生物在其中扮演的角色。
蝙蝠体内病毒的多样性与其飞行能力、比其他类似体型哺乳动物更长的寿命和群居习性有关。
同时,蝙蝠本身通常不会感染,只是将病毒传播给可能对病原体敏感并患病的其他物种。
俄罗斯顿河国立技术大学(顿河畔罗斯托夫)的科学家发现,Nyctalus noctula(褐山蝠)肠道中的细菌会根据季节和宿主状态不同,分泌有不同特性的生物活性物质。
科学家从深度冬眠期和活跃期的蝙蝠肠道中分离出细菌,随后对其代谢物的生物活性进行评估。
项目负责人、生物学博士、顿河国立技术大学生命系统研究所所长叶尔马科夫(Aleksey Ermakov)教授说:“来自冬眠蝙蝠肠道的细菌更积极地产生保护DNA链免受断裂等损伤的物质。
这意味着冬眠条件下,微生物帮动物细胞避免遗传物质受损。
最有效的‘保护者’是弗氏柠檬酸杆菌和格氏乳球菌。
” 此外,蝙蝠冬眠和清醒时,肠道微生物分泌的氧化损伤细胞物质与抗氧化保护物质总量基本持平,表明其细胞的这种损伤与季节无关。
了解微生物群影响蝙蝠的抗应激能力的机理,有助于更深入地理解蝙蝠的抗病机制,更准确地评估动物传人疾病的传播风险。
初步研究阶段 接下来,科学家计划更深入地研究“宿主-微生物群”的相互关系及肠道微生物如何在蝙蝠的不同生理阶段影响其免疫系统工作。
项目执行人、哲学博士、顿河国立技术大学研究员波波夫(Igor Popov)说:“研究数据可以为城市生态系统(即蝙蝠与人和家畜接触最频繁的地方)的生物安全提供更周密保障措施的科学基础。
顿河国立技术大学的蝙蝠康复中心致力于保护蝙蝠种群、观察蝙蝠,并进行实验室免疫生物学分析,可以成为微生物学、免疫学和城市生态学综合研究的关键平台。
” 俄罗斯皮罗戈夫国立医科大学老年病科研临床中心衰老研究所研究员、医学副博士博尔科夫(Mikhail Bolkov)说:“哺乳动物抗病毒机制非常相似,但蝙蝠具有特殊性,其干扰素水平与体温长期偏高,相当于持续处于‘抗病毒值班状态’。
同时,后续炎症级联反应——对受损细胞和DNA的反应、感染性炎症,在其体内受到抑制。
结果病毒在其体内复制水平很低,免疫系统不攻击病毒,不引起炎症。
同时蝙蝠还有强大的抗肿瘤系统,温和免疫反应则很容易诱发肿瘤,如人类身上。
最终,蝙蝠成了大量病毒的携带者。
” 国家技术倡议FoodNet工作组“智慧供应链”板块负责人科索戈尔(Sergey Kosogor)说,专家对蝙蝠与其携带众多病毒的关联及可传播给人类的周期性灾难性病毒变异的原因与后果仍处于初步研究阶段。
可由蝙蝠传染人类的病原体包括狂犬病毒、尼帕病毒、埃博拉病毒等。
潜在病原体 至于哪些病毒可能成为下次全球大流行的潜在病原体,俄罗斯乌拉尔联邦大学经济与管理学院兼莫斯科物理技术学院未来技术教研室副教授科利亚斯尼科夫(Maksim Kolyasnikov)认为,高致病性H5N1亚型禽流感仍是最有可能的候选者。
他说,该病毒已在野生鸟类、家禽和奶牛中广泛传播,不久前的研究表明,仅需一个突变,它就能具备稳定的人传人能力。
这位科学家说:“尼帕病毒尽管致死率极高,但目前仍呈局部流行。
猴痘2022年暴发后呈下降趋势,但仍需警惕。
D型流感病毒、犬冠状病毒HuPn-2018等研究较少的病原体也值得关注,目前既没有针对其的检测方法,也没有疫苗。
” 本文刊载自《环球时报》“透视俄罗斯”专刊,内容由《俄罗斯报》提供。
在随后的新闻发布会上,中国科学院高能物理研究所高能同步辐射光源工程总指挥潘卫民对入选的“高能同步辐射光源(HEPS)建成试运行”成果进行解读。
2026中关村论坛年会重大成果发布专场活动解读新闻发布会。
新京报记者 张璐 摄 HEPS不仅是亚洲首个第四代同步辐射光源,也是中国首个高能量的同步辐射光源,是目前全球设计亮度最高的同步辐射光源。
这座位于怀柔科学城的“超级显微镜”以“加速电子生产光”为核心原理,能提供高品质的X射线,深层次探索微观世界,2019年正式动工建设,2025年10月通过工艺验收。
“目前,HEPS储存环束流发射度降至56.8皮米・弧度,可发出比太阳亮1万亿倍的X射线,综合性能达到国际同类装置领先水平。
”潘卫民说。
2025年12月3日,HEPS开始了用户实验,截至2026年2月中旬,已为91个单位完成了200余项课题实验,提供近5000小时用户机时,包括清华、北大等国内多所高校和国内外多家研究机构以及比亚迪、宁德时代等领军企业。
其中航空叶片缺陷检测、3D打印材料动态结构捕捉、高铁轮毂应力检测、液态和固态电池原位工况检测、脑器官神经连接图谱、半导体纳米结构成像等多个方向的实验,均取得重要成果,充分验证了HEPS作为第四代同步辐射光源的卓越性能。
3月20日,HEPS 面向全球用户启动了首轮用户课题征集,这是非常重要的里程碑。
“未来,我们将持续优化机器性能,完善用户服务体系,与各领域用户协同创新,并推动跨领域、跨国界协作联动,成为面向全国和世界的重要创新平台。
”他说。
编辑 张磊 校对 卢茜