葉軍領銜新突破，超精密核鐘新時代啟幕；手機輻射會導致腦癌嗎？最新研究結果出爐 丨 科技周覽
巖漿是星球的“血液”。早期研究認為，月球大約在30億年前就已經停止了巖漿活動，成為一顆喪失地質生命力的死星（Dead planet）。2021年，對嫦娥五號月壤樣品的精確定年結果表明：月球在20億年前仍然存在較大規(guī)模的巖漿活動。這一發(fā)現將月球的地質生命延長了約10億年。還有更年輕的巖漿活動嗎？一項9月5日發(fā)表于Science的研究表明，直到1.2億年前，月球上仍然存在巖漿活動。這一結果再次大幅刷新了人們認知中月球巖漿活動的時限。月球的火山活動產物除了較大規(guī)模巖漿活動形成的巖石外，還有較小規(guī)?；鹕絿姲l(fā)產生的火山碎屑。其中，巖漿氣溶膠和懸浮顆粒快速冷凝會產生火山玻璃珠，對這些玻璃珠進行定年同樣可以追溯月球巖漿活動的歷史。不過，隕石沖擊月表會使巖石、月壤熔融，形成海量外表、成分與火山玻璃珠類似的沖擊玻璃珠，為前者的識別帶來困難。研究人員在大約3克的嫦娥五號月壤中挑選出了約3000顆玻璃珠。通過排除沖擊特征結構、主量和微量元素識別、硫同位素特征判別，最終敲定了3顆火山玻璃珠。他們通過離子探針對其進行U-Pb同位素體系的定年，結果發(fā)現，這些火山玻璃珠是在123±15Ma（Ma：百萬年前），即大約1.2億年前形成的，代表月球這一時期還存在火山活動。據推測，3顆火山玻璃珠富集的鉀+稀土+磷（KREEP）等元素表明，其源區(qū)具有較多的放射性元素，長期衰變生熱積累可能是造成如此晚期巖漿活動的原因。研究人員表示，雖然在月球上沒有觀測到較大規(guī)模的晚期巖漿活動，但仍可能存在局部升溫引起的小規(guī)模火山噴發(fā)。這一成果對重新思考月球熱演化模型具有重要意義，為研究小型天體火山活動演化持續(xù)時間提供了參考。相關論文：https://doi.org/10.1126/science.adk6635澳大利亞輻射防護與核安全局9月4日發(fā)布公報說，由其領導的一項世界衛(wèi)生組織委托進行的系統(tǒng)性評估顯示，腦癌與手機使用之間沒有關聯(lián)。這是迄今為止最全面、最新的循證評估。 評估結果顯示，腦癌與超過十年的手機長期使用無關，與手機的使用頻次和時長無關?！白C據并未顯示，手機與腦癌或其他頭部、頸部的癌癥有關聯(lián)?！?/span>負責此次調查的澳大利亞輻射防護與核安全局專家肯·卡里皮迪斯（Ken Karipidis）表示，世衛(wèi)組織下屬國際癌癥研究機構（IARC）2013年將無線電波暴露列為潛在致癌因素，主要基于人類觀察性研究的有限證據。而此次系統(tǒng)評估基于“更大數據集，還包含了更新、更全面的研究，所以我們可以更加確信，接觸無線設備發(fā)出的無線電波不會對人類健康造成危害”。公報說，無線設備對健康的影響是被研究得最多的健康課題之一。此次評估參考了1994年到2022年間發(fā)表的5000多份研究成果，并采納其中的63份。結果表明，盡管過去20年無線技術的使用率大幅增加，但腦癌的發(fā)病率并沒有上升。相關來源：https://www.arpansa.gov.au/who-review-finds-no-link-between-mobile-phone-use-and-brain-cancer因為找不到血管，護士扎針屢屢失敗——這樣腫痛交加的痛苦經歷，你有過嗎？一項新研究有望解決這個問題：使用一種常見的食用色素——檸檬黃（tartrazine），就能使活體動物的皮膚暫時透明化，為身體開一扇“觀察窗”，讓研究人員看到皮膚下面的血管和內臟器官。研究人員將檸檬黃水溶液涂抹在小鼠頭皮上，隨著染料分子擴散，皮膚在幾分鐘后變得透明，大腦表面的血管逐漸清晰；涂在小鼠腹部，內臟器官的蠕動顯現了出來；涂在腿部，可以直接觀察肌肉如何收縮。在皮膚等生物組織中，脂肪、蛋白質、細胞液等各種組分緊密地結合在一起，而這些組分的折射率不同，導致光線在通過界面時發(fā)生大量散射，于是在我們的眼睛看來，身上的皮膚就是一道不透明的屏障。如果能精細調控各組分折射率，使其與周圍組分的折射率匹配，就能減少光線在交界面的散射。當可見光暢通無阻地直接穿過細胞，生物組織就變透明了。研究人員意識到，光吸收劑分子在溶解于水后，將按照Kramers-Kronig關系改變水介質的折射率，使其與脂質等組分的高折射率匹配，從而達到透明的效果。檸檬黃溶液 | University of Texas at Dallas檸檬黃是一種橙黃色的水溶性合成色素，主要用作食品、飲料和日用化妝品的著色劑。研究表明，檸檬黃溶液能有效減少不透明懸浮液的光散射，特別是在紅色光譜區(qū)域，從而實現光學透明。此外，這種作用是臨時、可逆的，洗掉染料后，皮膚很快就恢復成正常的不透明狀態(tài)。測試還發(fā)現，殘余的檸檬黃染料也會在48小時內隨尿液排出體外，暫未觀察到其對活體動物產生長期影響。研究人員表示，使用這種生物相容性染料，能以非侵入性、可逆的方式觀察活體動物體內的深層組織和器官，了解其結構與活動。這項技術有望改進現有的光學成像研究方法，還可以應用在很多方面，比如讓靜脈穿刺變得更清晰，有助于癌癥的早期檢測和治療。相關論文9月6日發(fā)表于Science。相關論文：https://doi.org/10.1126/science.adm6869美國實驗天體物理聯(lián)合研究所（JILA）葉軍、張傳坤團隊在一項新研究中直接激發(fā)并測量了釷-229原子核的躍遷頻率，并首次將釷-229原子核與鍶-87原子鐘的躍遷頻率直接關聯(lián)。葉軍表示，新研究標志著研究人員首次將核鐘的所有部分“同時運行”。相關論文9月4日發(fā)表于Nature。目前最先進的光學原子鐘計時極為精確，運行396億年誤差不到1秒鐘。但現在，許多研究人員正將目光投向下一代超精確計時器——核鐘。核鐘是基于原子核能級躍遷的計時設備，其精度遠高于光學原子鐘，這是因為原子核的躍遷頻率遠高于電子，且其結構緊湊，對外部電磁場和溫度波動的敏感度大大降低。激發(fā)原子核所需的能量遠遠超過傳統(tǒng)激光的輸出。不過釷-229原子核是個例外，它是已知唯一一種擁有電子伏特量級激發(fā)態(tài)的原子核，其同核異能素能量僅約8.4 eV，甚至低到可通過真空紫外（VUV）波段的激光來激發(fā)；壽命也不短，長達103秒，有望被打造成基于真空紫外激光的超精確核鐘。研究人員使用真空紫外光頻梳直接激發(fā)固態(tài)CaF2基質材料中的窄釷-229，測定其躍遷頻率。光學頻率梳（OFC）在時域上是等時間間隔、相位鎖定的超短脈沖序列，在頻域上是一系列等頻率間隔的相干譜線，像一把梳子，“梳齒”之間的間距均勻且已知。他們將基頻光梳穩(wěn)定至JILA的鍶-87原子鐘，并使用飛秒增強腔將基頻相干地上變頻到VUV范圍內的七次諧波。這種VUV光頻梳在原子核能級與電子能級之間建立了頻率聯(lián)系，使研究人員能夠直接測量釷-229核鐘和鍶-87原子鐘躍遷的頻率比。結果顯示，釷-229的核躍遷頻率為2,020,407,384.335(2)
kHz，與鍶-87原子鐘的頻率比為4.707072615078(5)。頻率測量精度比以往提高了約6個數量級，極大推進了釷-229核鐘的研究。此外，研究還精確測量了釷-229核四極劈裂的精細結構，揭示了同核異能素的內稟性質。德國國家計量實驗室PTB的物理學家?？斯隆づ蹇?/span>（Ekkehard Peik）稱，“他們邁出了實質性的一步”。魯汶大學的物理學家桑德羅·克萊默（Sandro Kraemer）說，“這個領域的發(fā)展迅速，勢頭強勁，真是令人驚嘆”。相關論文：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07839-6對黃金的追逐曾讓文明崛起，也曾讓其灰飛煙滅。長期以來，地殼中天然金塊的形成機制一直讓科學家感到困惑。一項新研究提供了一種可能解釋：地震活動期間，石英中的壓電效應有助于金塊形成。天然金塊主要出現在石英礦脈中。傳統(tǒng)解釋認為，含金的熱水溶液通過地震形成的裂縫滲出，在石英礦脈處沉積形成金塊。然而，金在熱液中的濃度只有約1 ppm，而石英中金的局部濃度可達50%，產生的金塊重達數十甚至數百公斤，這些金塊可能需要數百萬公斤的熱液才能形成。石英是一種化學惰性物質，金為何獨獨大量積聚于此，成為一個未解之謎。石英是一種壓電礦物，在機械應力作用下會產生電場。地震活動中，礦脈里的石英晶體會經歷大量偏應力作用。研究人員模擬了石英在地震中可能產生的壓電電壓，利用這些數據，他們試圖在實驗室里復現金的沉積過程：將石英晶體浸入含金溶液中，模擬地震，施加振蕩應力使晶體發(fā)生應變，產生壓電電壓。結果發(fā)現，石英產生的電壓足夠從含金溶液中電化學沉積金，在其表面積聚金納米顆粒。此外，石英是絕緣體，而金是導體，研究發(fā)現沉積的金顆粒會成為進一步生長的核心。研究人員認為這一機制可能有助于解釋大塊金塊的形成過程。
相關論文：https://doi.org/10.1038/s41561-024-01514-18月26日發(fā)表于Geophysical Research Letters的一項研究報告說，去年美國太空探索技術公司（SpaceX）新一代重型運載火箭“星艦”試射失敗爆炸后，在地球高層大氣的電離層炸出一個巨大的“空洞”。這個“空洞”綿延數千公里，并持續(xù)存在近一個小時。去年11月18日，“星艦”實施第二次試驗發(fā)射?！靶桥灐钡谝患壟c第二級分離后不久，在墨西哥灣上空約90公里處爆炸。幾分鐘后，第二級的自毀裝置啟動，在約150公里的高度發(fā)生爆炸。研究人員想要了解如此大規(guī)模的爆炸對電離層有何影響。電離層是因受太陽高能輻射激發(fā)等原因而電離的大氣層，從距地表約50公里一直延伸到約1000公里，飛機、船只導航和手機通信使用的無線電波就在電離層中傳播。研究團隊分析了北美和加勒比地區(qū)2500多個接收衛(wèi)星導航信號的地面站公開數據，發(fā)現“星艦”爆炸產生的沖擊波速度比音速還快。爆炸在近一個小時內把電離層炸出一個中性大氣區(qū)域——形成了一個綿延數千公里、覆蓋從墨西哥尤卡坦半島到美國東南部的“空洞”。即使在沒有爆炸的情況下，火箭發(fā)射的燃料也會引發(fā)化學反應在電離層產生暫時的“空洞”，但爆炸形成的沖擊波對電離層的影響要大得多。研究作者指出，爆炸在電離層中造成的擾動程度讓研究團隊感到意外。電離層擾動不僅會影響衛(wèi)星導航，還會影響通信和射電天文學研究。今后隨著“星艦”試射頻率增加，其影響可能會變得更嚴重。（新華社）相關論文：https://doi.org/10.1029/2024GL109284如果你寧愿窩在沙發(fā)里看電視，也不愿在派對上夜夜笙歌，那么你可能和年老兀鷲惺惺相惜。一項8月20日發(fā)表于PNAS的研究表明，隨著年齡增長，兀鷲的生活方式會逐漸固化，朋友更少，也更固定。兀鷲（Gyps fulvus）是一種大型禿鷲，生活在地中海、中東和印度，翼展可達9英尺。對這種食腐動物而言，動物尸體的位置無疑攸關利害，但問題是，尸體過期不候，而位置難以預測。因此，兀鷲的棲息地便成為“信息集散中心”——發(fā)現尸體的兀鷲呼朋引伴，分享食物來源，并借此建立友誼。研究人員利用GPS數據，追蹤142只單獨標記的兀鷲長達12年，交叉比對兀鷲年齡和它們棲息地、社交互動的變化。結果發(fā)現，年輕兀鷲會頻繁更換棲息地，很少在同一個地方過夜，但鷲過中年后（6至15歲），它們的棲息地開始趨于穩(wěn)定，大約一半的夜晚在同一處棲息地度過，老年后（>15歲）兀鷲則更為“戀家”。此外，隨著年齡增長，兀鷲的社交聯(lián)系也會逐漸減弱。它們的密友數量不會減少——小時候有五個，長大后還是有五個。但兀鷲與小圈子之外其他個體的相處時間急劇下降，年長禿鷲大部分時間都和這些密友在一起，它們的行動也變得更加規(guī)律。研究人員表示，隨著年齡的增長，動物會更加安于它們已知的地點和日?；顒樱⒖赡茉谏鐣P系方面變得更加挑剔。對于兀鷲來說，這或許意味著更好地保護重要的棲息地，并利用社交互動獲取信息，來降低中毒風險。相關論文：https://doi.org/10.1073/pnas.2407298121
本站僅提供存儲服務，所有內容均由用戶發(fā)布，如發(fā)現有害或侵權內容，請
點擊舉報。
