【菜科解读】

据国外媒体报道，上个世纪英国一位科学家詹姆斯·洛夫洛克（James Ephraim Lovelock）提出地球是一个超级有机体的假说，认为地球可以自我调节以维持生命进程，并以古希腊大地之神盖亚来命名这个假说。

科学家认为硫元素是开启地球周期的关键因素。

虽然盖亚假说在提出之时被其他研究人员嘲笑，但现在的科学发现认为我们应该认真对待这个假说。

　　在上个世纪七十年代，詹姆斯·洛夫洛克与知名的美国生物学家林恩·马古利斯（Lynn Margulis）发现地球的物理与生物过程可“关联”到一种神秘的自我调节机制。

但是该理论被编写成书籍出版时，却成了“邪教”的反面典型，假说中提到地球时一个巨大的化学系统，几乎就像是一个外星“有机体”，虽然该理论永远不可能被证明，但它还是一直延续至今。

　　盖亚假说认为地球是一个巨大的“超级有机体”　　在2010年，有将近400名学者建议将盖亚假说授予英国学术突破第六个伟大的发现，这是因为科学家们现在发现地球化学存在一个新的线索，即从硫元素的循环可计算出地球可能是一个巨型“活着的”化学系统，支撑着星球上所有生物。

盖亚假说并不侧重于强调地球是某种意义上的“生命”，但该理论将所有的生物与非生物环境联系起来，从而形成了一个可维持生命条件的系统。

　　盖亚假说的早期提出者为詹姆斯·洛夫洛克，他做出的预测中包含了一个惊人的事实：现代的科学家发现海洋中的生物可产生一种含硫的化合物，并释放到空气和陆地上。

科学家目前正处于检验盖亚假说的理论边缘，至少可得出地球的一部分是一个系统的结论，含硫化合物的最可能物质被认为是二甲基硫化物。

马里兰大学的研究人员哈利奥杜洛（Harry Oduro）创建了一个工具来测量和跟踪含硫量的变化，该循环链通过海洋生物释放进入大气等环境中，这套方法可能有助于证明或者反驳盖亚假说。

　　值得一提的是，硫元素是宇宙中第十种丰富的元素，可参与形成许多有机和无机化合物。

硫循环在陆地、大气以及生物链中进行，并在气候与生物和生态系统健康上扮演重要角色。

根据哈利奥杜洛在马里兰大学地质与地球系统科学的博士学位论文上称：“二甲基硫的释放在气候调节中占据重要地位，通过转换成气溶胶从而影响地球的辐射平衡。

”目前，哈利奥杜洛是麻省理工学院博士后研究员。

　　科学家们通过展示二甲基硫可能存在的不同释放形式，有助于精确估计其释放到大气以及海洋循环的总量。

与其他化学元素一样，硫也有不同的同位素，它们具有相同数量的电子和质子，只有中子数量上存在不同。

因此，同位素的特点是具有几乎完全相同的化学特性，而在质量和原子核属性上有差异。

全球3/4人口缺水？地球步入“水资源破产”时代

联合国一份最新报告指出，由于过度消耗与全球变暖，地球已进入“水资源破产”时代，全球有3/4的人口生活在缺水、水污染或气候干旱的国家和地区。

伊拉克南部的哈维宰沼泽原本因长期干旱而逐渐干涸。

（新华社/发） 报告发现，全球70%的主要含水层正在萎缩，且很多变化不可逆转。

据调查，世界上很多地区不仅超额支取雨水和融雪带来的年度“收入”，还在不断透支那些需要数千年才能回补的地下水“储蓄”。

这主要由农业发展以及城市向干旱地区扩张导致，而气候变化让这些本就缺水的地方愈发干旱。

在土耳其，过度抽取地下水已导致近700处出现塌陷坑。

该报告作者，联合国大学水、环境与健康研究所的卡维赫·马达尼说：“如今，作为人类水资源‘活期账户’的地表水已经见底。

我们从祖先那里继承的‘储蓄账户’——地下水、冰川等，也几乎被挥霍一空。

世界各地都已出现‘水资源破产’的迹象。

” 据统计，目前全球大约有40亿人每年至少遭遇一个月的缺水危机，而这进一步加剧了移民潮、地区冲突和社会动荡。

去年，伊朗经历了50年来最干旱的秋季。

大量用于农业的大坝和水井，几乎吸干了曾是中东地区最大湖泊的乌鲁米耶湖，也让伊朗全国的地下水储备濒临枯竭。

为此，伊朗政府甚至提出要疏散首都德黑兰的居民，并尝试通过人工降雨来增加降水量。

科罗拉多河的流量20年间锐减了20%。

在美国，科罗拉多河的流量过去20年间锐减了约20%，主要原因是降水减少与蒸发加剧。

这条河除了被洛杉矶等城市作为饮用水来源，其河水还被大量引入农田用于种植家畜饲料。

与越来越多的河流一样，现在的它已无力奔赴大海。

研究表明，提高农业用水效率的技术，比如滴灌、喷灌，反而可能增加总耗水量。

原因在于精准灌溉能让作物充分吸收水分，而传统的大水漫灌后，多余的水还能流回河道。

因此，有专家提出必须削减农业的总用水量，因为它占到全球水资源消耗量的70%。

然而，全球有一半粮食产自水资源储量持续下降的地区。

缩减农业用水规模，将倒逼各国推进经济多元化转型。

目前，全球超10亿人依靠农业维持生计，其中大多数人生活在低收入国家。

即使在多雨地区，水资源也正面临新的威胁：数据中心在大量消耗水资源，工业废水、生活污水、化肥和粪便则在持续污染水体。

过去几十年，因被改作农田而消失的湿地面积与欧盟相当，这让全球在防洪、粮食生产和碳储存等生态系统服务方面，付出了约5.1万亿美元的沉重代价。

在大多数情况下，枯竭的河流、湖泊、湿地和含水层，再也难以恢复原有水文状态。

而冰川持续消融与消失，将导致数亿人的供水短缺。

马达尼认为，人类必须更好管理水资源，在此之前，大多数国家需要先摸清家底，核算其水资源储量与用水总量。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面，结果很离谱

科学家首次对系外行星的表面进行直接分析。

科学家称，韦布太空望远镜的观测结果显示，一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星，也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜，对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同，这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料，这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界，没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行，其一年只相当于11个地球日，且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星，就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此，它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯･普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测，他们使用韦布望远镜的中红外探测仪，对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量，并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然：天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对，研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上，地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关，这会导致岩石发生循环，并使浅色的矿物上升到地表；

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩，富含铁和镁，在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示，在这颗行星表面，水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是，LHS 3844 b的表面相对年轻，它可能被新近的火山活动重塑过，且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫，而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是，这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下，并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护，行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化（space weathering）”，它会导致岩石分解，并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性，比如其表面岩石的状态是否相对完整，还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy