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Science:2012年度最佳科學圖片

作者: 來源:science 日期:2013-01-05
導讀

         美國知名學術期刊《Science》的網站編輯人員從“ScienceShots”欄目2012全年更新的圖片中,精心挑選出了12張作為2012年度最佳科學圖片。納米花,不僅僅是觀賞  最新設計一種微型電池,這種微小粉紅色納米結構可以徹底顛覆傳統電池設計,以獨特的表麵結構存儲能量。

  美國知名學術期刊《Science》的網站編輯人員從“ScienceShots”欄目2012全年更新的圖片中,精心挑選出了12張作為2012年度最佳科學圖片


超新星爆炸後還留有恒星嗎

  搜尋天體殘骸(見上圖)的天文學家們說:跟預料的情況相反——在有記錄的曆史上,最明亮的超新星爆發並沒有留下恒星。1006年,觀察者注意到天狼座的一顆恒星發生了爆炸,其明亮程度比金星要高出十幾倍。發生爆炸的是一顆la型超新星,是最為明亮的一種超新星。當一顆被稱為白矮星的高密度小恒星在距離地球約7000光年之處發生了爆炸時,產生了這顆la型超新星。科學家們認為,一顆較大的伴星往白矮星上注入材料,致使核反應失去控製,毀滅了其中的小恒星,這時就產生了la型超新星。然而,正如天文學家們在《天體物理學雜誌》上報道的那樣:伴星本應該經過爆炸而存留下來,但是徹底搜尋證明,沒有任何恒星留下來。該發現跟在附近星係中一次類似的探測相吻合,表明當軌道上互相環繞的兩顆白矮星融合到一起並發生爆炸時,就會產生la型超新星爆發。這意味著與天文學家們以前的想法有所不同:可能有更多的la型超新星來自雙白矮星。


世界最小蛙僅蒼蠅大小

  目前已知的世界最小脊椎動物是一隻像家蠅那麼大的蛙。最新發現的這種名叫Paedophryneamauensis的蛙,平均體長隻有7.7毫米,比以前的最小脊椎動物世界紀錄保持者——東南亞的印尼露比精靈燈(Paedocyprisprogenetica)魚種稍微更小一些,後者雌性的體長大約隻有7.9毫米。


納米花,不僅僅是觀賞

  最新設計一種微型電池,這種微小粉紅色納米結構可以徹底顛覆傳統電池設計,以獨特的表麵結構存儲能量。這種“納米花”是由硫化鍺(一種半導體材料)製成,其花卉外形以更小的空間具有更多的表麵結構來存儲能量,這將成為理想的能量存儲應用,例如:智能手機電池。為了創建這個納米花卉結構,研究小組首次在火爐中加熱粉末狀半導體材料,使其蒸發之後吹至火爐中一個溫度較低區域,使其逐層沉澱下來。這種層狀結構僅有20-30納米厚,長100微米,當逐層添加時每一層在下層基礎上延伸,形成一個類似於萬壽菊或者康乃馨的花卉結構。花卉結構可增強鋰電池的蓄能,這是因為更纖薄的結構和更大的表麵積可存儲更多的鋰離子,基於相同原因,這種結構也可用於增強超導體性能。

腦電波


腦電波勝過千言萬語

  如果科學家們能讀取你的記憶還不夠,那麼他們現在還能“收聽”記憶。在一項新研究中,神經學家用電極網連接15位病人的大腦聽覺中樞,在病人聽“jazz”、“Waldo”之類單詞時記錄大腦活動。他們發現每個單詞都能引起獨特的大腦活動形式。他們開發出兩種不同計算機程序,通過分析病人的大腦活動來重現那些單詞。兩種軟件中較好的一種可很好地重現單詞,使研究者們在80%到90%的時間都能精確破譯神秘單詞。因為有證據顯示,大腦對於我們聽到、回憶、或想象的同一單詞有相似的反應。科學家將來有一天或許能收聽你正在思考的詞語——這給因患盧伽雷氏病或其他疾病而無法說話的病人帶來了福音。


遠古時代的水衝刷火星

  今天,NASA航天任務研究小組在一次新聞發布會上說:幾十億年前,足夠的水攜帶者沙礫從蓋爾隕石坑的邊上流到坑底,上圖中的坑底是“好奇”號在三周前發現並拍下的圖片。15厘米厚的岩石層斜翹著進入視野,可能是由於附近的小型撞擊造成的。岩石層破損的表麵顯示出碎石塊隨著湍急的水流沿附近坡麵滾下時被磨損成卵圓狀。後來,沙礫變成封閉起來的水中沉積礦物。其他的探測器發現了存在地表鹹水或短暫存在鹹水坑的證據,而且軌道上的拍照顯示蓋爾隕石坑附近的斜坡確實是一片所謂的衝積扇;錐形地貌是帶有沉積物的水沿坑壁衝下時形成的。然而,有關這種火星古代特有的水,“好奇”號的發現會讓研究人員推知更多的情況。遺憾的是,沙礫隨湍急的水流而下是最糟糕的一種沉積類型,最不利於找到古代生命的跡象。就像地球上展示出來的那樣,很久以前的有機生命遺體在平靜湖底的泥層中會被保存得完善得多。


感謝Flickr發現的昆蟲新物種

  每一個嶄露頭角的年輕女演員都渴望被翻閱相冊的有才經紀人發現。如果昆蟲也有這樣的願望,想必它們也會因被發現而滿足的。最近,研究人員在不經意地翻閱發布在在線數據庫Flickr上的圖片時,他們發現了一個前所未知的草蛉品種。成年的草蛉是體型小、無明顯特征、身體軟的昆蟲,以半透明的翅膀而著稱,而它們的幼蟲特別愛吃蚜蟲和其他昆蟲,經常被用來對花卉或作物實行生物害蟲防治。這種新發現的草蛉翼展為30厘米,其圖片是由一位業餘攝影師在馬來西亞吉隆坡北部的森林公園中拍到的,然後就發布到網絡上。一位隨意瀏覽圖片的昆蟲學家注意到,這種昆蟲翅膀上的紋理圖案有著明顯的不同,上麵有著黑色斑點和兩塊白斑(見上圖),因而他認為這種生物是一種沒有記錄過的物種。研究人員在本周《動物學鑰匙》雜誌在線版上報道說:遺憾的是,攝影師拍下圖片之後就將其發布,因而研究人員不得不等待這位攝影師再度到那個地區搜集來標本,然後才能正式地詳述該發現。這個新發現的物種被稱為綠玉草蛉(Semachrysajade),並不是因其綠色而命名的,而是根據首席研究人員的女兒命名的。今後,自然攝影家和室內科學家之間通過協作可能會作出許多類似發現,這個新物種的發現或許代表著協作發現的開端。


高濃度花青素讓大麗花呈黑色

  來自奧地利的一組研究人員將他們“科學的目光”投放在是什麼讓大麗花成為黑色。該研究小組收集了14種形式各異的黑色大麗花——它們的名字分別是“黑色芭芭拉”、“一千零一夜”、“卡瑪巧克力”(圖左)和“蒂莎”(圖右)等,並且還有5種擁有改良顏色的大麗花。然後,研究人員廣泛研究了這些花的花瓣。他們分析了促進色素生成的酶的活性,調查了這些花的基因表達,以及測量了它們本身的顏色。


虎鯨更加賣力地捕食

  由於人類的漁船也盯上了同一群南極洲洋槍魚,導致食物“神秘失蹤”,虎鯨被迫去更遠的海域捕食。


藍色妖姬

  不要被這小小的非洲水果的斑斕色彩欺騙了:它既不好吃也不營養,並且不含任何可以提取的色素。相反,polliacondensata斑斕奪目的色彩來自光與水果表皮的相互作用。水果表皮包含微小的杆狀纖維素層。這些杆狀纖維素以不同的間隔像螺旋樓梯似地堆積在水果表皮細胞。隨著杆狀纖維素層之間的距離變化,螺旋體反映不同的顏色。大多數反射藍光,但其他的則反射可見光譜的不同色光,產生一個像素化彩虹。整體效果是任何生物材料都不曾有過的一種亮金屬藍色。


巨爪"蜘蛛俠",洞穴強盜

  在美國西北部探察洞穴的人發現了一種非常奇特的蜘蛛,它屬於一個全新的譜係。描述這種動物的科學家們給它取了個屬名——Trogloraptor(洞穴強盜),這個名字來自這種動物的生境及其非同尋常的爪子。2010年,在俄勒岡州西南部的幾個洞穴中,最初發現這種蜘蛛懸掛在洞頂錯綜複雜的絲線上,當這種蛛形綱動物(見上圖)的腿完全展開時,寬度大約有4厘米,比一枚銀幣稍微大一點。


以奧巴馬名字命名的蜥蜴在恐龍末日滅絕

  2012年,美國總統奧巴馬在競選連任的戰役中得以重新當選——但科學家稱一種以他的名字命名的蜥蜴所麵臨的命運要殘酷得多。6千5百萬年前,當一顆10公裏寬的小行星撞擊地球並消滅恐龍時,科學家認為:蜥蜴、蛇和其他所謂有鱗動物大部分都能幸免於難。但是新研究表明,這次大規模物種滅絕過程中80%多的有鱗動物死去,包括由研究人員命名的“奧巴馬牙齒蜥蜴”(Obamadongracilis,上圖中央)。這種小型動物有著高高的牙齒,其第二個名字(gracilis)意思是“細長的”。它是一年前在蒙大拿的古老岩石中被發現的。有文獻詳細記錄了災難過後150萬年中的哺乳動物進化大爆發,但事實證明有鱗動物在進化方麵做出了自己的反應。通過對災難前後上百種蜥蜴及其同類進行對比,該小組揭示了有鱗動物的大量滅絕以及1千萬到1千5百萬年後新的有鱗物種的崛起。


藍環章魚閃虹光

  別打擾藍環章魚!這種高爾夫球大小的頭足綱動物生活在太平洋淺水區,帶有一種神經毒素,可以在幾分鍾之內殺死一個成年人。但是,在這種章魚開始咬人釋放毒液之前,好像會突然地使全身發出虹彩。一項研究揭示了這種動物如何秀出了自己的“多姿多彩”——是通過伸縮肌肉。事實證明,章魚的藍綠色光環一直在身上呆著,但是當放鬆的時候,鬆弛的皮膚下垂處將虹彩掩蓋住。當章魚收到刺激之後,它就會放鬆一組肌肉,同時拉伸另一組肌肉,驅趕走下垂部分,透出虹彩。藍環章魚的肌肉伸縮透彩方式是獨一無二的:所有其他頭足綱動物都使用被稱為“色素體”的色彩液囊,來改變自己的顏色。

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