研究表明银河系最近一次大碰撞发生的时间比以前认为的要晚数十亿年

摘要：伦斯勒理工学院（Rensselaer Polytechnic Institute）天文学教授、博士海蒂-乔-纽伯格（Heidi Jo Newberg），伦斯勒客座研究员、阿拉巴马大学博士后研究员汤姆-唐伦（Tom Donlon），以及他们的研究团队最近发表了一项研究成果，揭示了我们宇宙历史上的一个惊人发现：银河系最后一次大碰撞发生的时间比之前认为的要晚数十亿年。 这一发现得益于欧洲航天局的盖亚号空间望远镜，它正在绘制银河系内外十多亿颗恒星的分布图，追踪它们的运动、光度、温度和成分。纽伯格是著名的天体物理学家和银河系专家，他和唐龙重点研究了银河系中所谓的"皱纹"，这些皱纹是其他星系与银河系碰撞时形成的。"我们会随着年龄的增长而变得越来越皱，但我们的研究发现，银河系的情况恰恰相反。它就像宇宙中的本杰明-巴顿（Benjamin Button），随着时间的推移，皱纹越来越少，"盖娅新研究的主要作者唐龙说，这也是他在伦斯勒的博士论文。"通过观察这些皱纹是如何随着时间的推移而消散的，我们可以追溯到银河系经历上一次大碰撞的时间--事实证明，这比我们想象的要晚数十亿年。"通过将他们对皱纹的观测结果与宇宙学模拟结果进行比较，研究小组得以确定，我们与另一个星系的最后一次重大碰撞实际上并不像以前认为的那样发生在 80 亿年到 110 亿年前。左边的光环看起来杂乱无章、"皱巴巴"的，这表明合并是最近发生的。右边的光晕则显得光滑而均匀，这表明合并发生在远古时期。资料来源：光环恒星：ESA/Gaia/DPAC， T Donlon et al. 2024；背景银河和麦哲伦云：Stefan Payne-Wardenaar; LICENCE：CC BY-SA 3.0 IGO 或欧空局标准许可唐龙在伦斯勒大学的论文导师纽伯格说："要使恒星皱纹像盖亚数据中显示的那样明显，它们必须在不少于30亿年前加入我们的行列--至少比以前认为的要晚50亿年。每当恒星在银河中心来回摆动时，就会形成新的恒星皱褶。如果它们在 80 亿年前加入我们的行列，就会有如此多的皱纹紧挨着，以至于我们再也看不到它们是独立的特征。"此前研究认为，这次碰撞产生了大量具有不寻常轨道的恒星。此前，科学家们将其定格在 80 亿至 110 亿年前的一次碰撞，即盖亚-索萨奇-恩克拉多斯（GSE）合并。相反，纽伯格和唐龙的研究结果表明，这些恒星可能是室女座径向合并产生的，它在不到 30 亿年前撞击银河系中心。欧洲航天局盖亚项目科学家蒂莫-普鲁斯蒂（Timo Prusti）博士说："盖亚是一项成果丰硕的任务，它正在改变我们对宇宙的看法。之所以能取得这样的成果，要归功于欧洲和其他地区大量科学家和工程师之间令人难以置信的团队精神和协作。""通过这项研究，纽伯格博士和唐龙博士对银河系的历史有了惊人的发现，"科学学院院长科特-布雷曼（Curt Breneman）博士说。"盖亚数据为更好地了解我们的宇宙提供了前所未有的机会，我很高兴伦斯勒研究人员能够利用这些令人难以置信的详细新数据的力量。"编译自/ScitechDaily 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443633.htm

研究发现植物也有青春期

摘要：约克大学的研究人员研究了拟南芥从无性到生殖的转变过程，以了解这一关键发育阶段的变异性。尽管生长条件和基因组成相同，但植株个体的过渡时间却各不相同。这项由 Daphne Ezer 博士领导的研究确定了与这一转变时间相关的特定遗传标记，并揭示了植物的早期养分重新分配过程。这些发现有助于提高作物的均匀性和营养质量。 约克大学（University of York）对拟南芥（Arabidopsis thaliana）的一项研究揭示了影响植物关键发育转变时间的遗传标记，为提高作物的均匀性和营养价值提供了启示。研究人员发现了基因变异，可以解释为什么植物会以不同的速度经历类似于"青春期"的发育转变，这一发现可以提高作物的营养价值。这种发育变化被称为从无性到有性的转变，会在几天内发生，在此期间，植物会减缓叶片生长，并开始发育生殖器官。这一巨大的物理变化对农民和消费者来说非常重要，因为它开启了叶片中的营养物质向植物生殖器官转移的过程，并最终转化为果实和谷物。适时的植物生长意味着更有营养的食物。农民们努力培育农作物，使其尽可能一致，但尽管他们做出了努力，就像人类一样，不同植物的青春期发生在不同的年龄段。为了研究影响这种转变时间的因素，约克大学的研究人员在土壤、温度、湿度和光照尽可能一致的条件下种植了拟南芥--一种与卷心菜和西兰花等芸薹属作物最相似的野生芥菜。研究人员之所以选择这一物种，是因为它经过几代人的近亲繁殖，形成了基因几乎完全相同的种子库。即使在这种高度受控的条件下，植物在不同的日子里也开始出现发育转变的迹象。当大约一半的植物经历了这种转变后，科学家们测量了所有植物的基因活动。虽然这些植物的实际年龄相同，但它们处于植物"青春期"的不同阶段。研究人员确定了与这种发育变化时间相关的特定基因变化。他们还发现，甚至在科学家们看到可见的生殖结构之前，植物就已经开始了杀死叶子的过程。这项研究的主要作者、生物学系的达芙妮-埃泽博士说："在某些方面，植物和人类的生长非常相似：每个人都以自己独特的方式经历着生长。""我们的研究发现了可以控制植物发育转变时间的特定基因变化，为今后改善作物的均匀性和质量铺平了道路"。值得注意的是，我们还发现，植物开始将养分从叶片转移到开花结构的时间甚至早于我们的预期。为了提高农作物的营养价值，农民们可能需要关注这些隐性过程，这些过程发生在植被向生殖过渡的任何可见迹象之前。编译自/ScitechDailyDOI: 10.1093/plcell/koae226 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443632.htm

NASA朱诺号上的先进恒星罗盘可揭示木星的辐射动态

摘要：美国国家航空航天局（NASA）的朱诺号任务绘制了第一张全面的木星系统三维辐射图，揭示了较小卫星的影响和木卫二附近的辐射强度。科学家们利用朱诺号星载相机的创新技术，改造了这些设备来研究高能粒子，为木星磁层的行为提供了宝贵的见解，并为未来的任务提供了帮助。 6月13日，美国国家航空航天局的朱诺号宇宙飞船第62次近距离飞越木星，其搭载的朱诺相机（JunoCam）仪器捕捉到了木星的这一景象。公民科学家杰基-布兰卡（Jackie Branc）使用JunoCam的原始数据制作了这张图片。图片来源：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS；图片处理：Jackie Branc (CC BY)美国国家航空航天局"朱诺"号任务的科学家们绘制了第一张完整的木星系统三维辐射图。除了描述冰卫星木卫二轨道附近高能粒子的强度外，该地图还显示了木星环附近的较小卫星是如何改变辐射环境的。这项工作依赖于朱诺号的高级恒星罗盘（ASC）和恒星参考装置（SRU）收集的数据，前者由丹麦技术大学设计和制造，后者由意大利佛罗伦萨的莱昂纳多公司制造。这两个数据集相辅相成，帮助朱诺号的科学家描述不同能量下的辐射环境特征。利用美国国家航空航天局"朱诺"号上的高级恒星罗盘（ASC）星体跟踪器照相机提供的数据，这幅图显示了这次任务在航天器环绕木星轨道上不同点的辐射强度模型。图片来源：NASA/JPL-Caltech/DTUASC 和 SRU 都是低照度照相机，旨在协助深空导航。几乎所有航天器上都装有这类仪器。但为了让它们作为辐射探测器工作，朱诺号的科学团队不得不从一个全新的角度来看待这些相机。来自圣安东尼奥西南研究所的朱诺号首席研究员斯科特-博尔顿（Scott Bolton）说："在朱诺号上，我们尝试创新使用传感器了解自然的新方法，我们已经将许多科学仪器用在了它们设计之外的地方。这是第一张该区域在这些较高能量下的详细辐射图，是了解木星辐射环境如何运作的重要一步。这将有助于规划下一代木星系统任务的观测。"2022 年 9 月 29 日，美国国家航空航天局的朱诺号宇宙飞船在近距离飞越木星时，搭载的朱诺相机（JunoCam）仪器捕捉到了木星的卫星欧罗巴。图片来源：图片数据：NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS.图像处理：Björn JónsBjörn Jónsson (CC BY 3.0)朱诺号的ASC由航天器磁力计吊杆上的四台星形照相机组成，它拍摄恒星图像以确定航天器在太空中的方位，这对飞行任务磁场实验的成功至关重要。但事实证明，该仪器也是木星磁层中高能粒子通量的重要探测器。照相机记录的是"硬辐射"，即以足够的能量撞击航天器并穿过 ASC 屏蔽层的电离辐射。丹麦技术大学的科学家约翰-莱夫-约根森（John Leif Jørgensen）说："ASC每四分之一秒就会拍摄一张恒星图像。穿透其屏蔽的高能电子会在我们的图像中留下明显的特征，看起来就像萤火虫的踪迹。仪器的程序可以计算这些萤火虫的数量，从而准确计算出辐射量。"由于朱诺号的轨道不断变化，该航天器几乎穿越了木星附近的所有空间区域。朱诺号的扩展任务包括飞越木卫二、木卫三和木卫三卫星。这幅图描绘了朱诺号的木星轨道--"PJ"代表perijove，即最接近木星的点--从灰色的主要任务到蓝色和紫色的扩展任务的42个轨道。ASC 的数据表明，相对于低能量辐射，木卫二轨道附近的超高能量辐射比以前想象的要多。数据还证实，木卫二面向轨道运动方向的一侧比月球尾部有更多的高能电子。这是因为由于木星的自转，木星磁层中的大部分电子都从后面超越了木卫二，而高能电子则向后漂移，就像鱼儿逆流而上一样，撞向木卫二的正面。木星辐射数据并不是 ASC 对这次任务的第一个科学贡献。甚至在到达木星之前，ASC 的数据就被用来确定撞击朱诺号的星际尘埃的测量值。该成像仪还利用同样的尘埃探测技术发现了一颗以前未知的彗星，分辨出了由高速撞击朱诺号的微小尘埃喷射出的航天器小碎片。木星为什么有星环？木星环是1979年由经过的旅行者1号宇宙飞船发现的，但它们的起源却是一个谜。1995年至2003年期间，伽利略号宇宙飞船围绕木星运行的数据后来证实，木星环是由流星体撞击附近的小卫星形成的。资料来源：NASA、JPL、伽利略项目（NOAO）、J. Burns（康奈尔大学）等。与朱诺的 ASC 一样，SRU 也被用作辐射探测器和低照度成像仪。两台仪器的数据都表明，与木卫二一样，在木星环内或靠近木星环边缘运行的小型"牧夫卫星"（它们有助于保持木星环的形状）似乎也与木星的辐射环境相互作用。当航天器在与环卫星或高密度尘埃相连的磁场线上飞行时，ASC 和 SRU 上的辐射计数会急剧下降。SRU 还在从朱诺号独特的有利位置收集罕见的低照度星环图像。SRU的首席联合研究员、美国宇航局南加州喷气推进实验室（JPL）的科学家海蒂-贝克尔（Heidi Becker）说："关于木星环是如何形成的仍有很多谜团，之前的航天器收集到的图像非常少。有时我们很幸运，可以拍摄到一颗小牧羊人卫星。这些图像能让我们更准确地了解环卫星目前的位置，并看到相对于它们与木星的距离的尘埃分布情况。"朱诺号任务由美国国家航空航天局位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进实验室管理，是旨在探索木星以深入了解这颗巨行星的起源和环境的"新前沿计划"的一个组成部分。该航天器由位于丹佛的洛克希德-马丁航天公司建造和运营，其关键部件包括丹麦技术大学开发的先进恒星罗盘和意大利佛罗伦萨莱昂纳多公司开发的恒星参考装置。在西南研究所首席研究员斯科特-博尔顿（Scott Bolton）的指导下，朱诺号有助于揭开太阳系中最大行星的神秘面纱。编译自/ScitechDaily 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443631.htm

Linux系统份额史上首次逼近4.5％ 明年有望超5％

摘要：市调机构StatCounter发布了2024年7月份的全球操作系统份额数据，Linux取得历史性突破，首次接近了4.5％！目前，Linux系统份额为4.44％，创造历史新高，而在一年前还是3.12％，两年前还是2.76％。 今年2月，Linux份额第一次突破4％，之后两个月短暂跌回3.9％，随之反弹，6月份达到4.05％，最近一个月又增加了0.39个百分点。从历史趋势看，Linux份额有望在2025年2月份突破5％！相对来说，这依然是个很小的数字，但是对Linux来说却是实实在在的突破，尤其是在政企领域。与此同时，Windows份额为72.1％，稳中有增，macOS份额为14.92％，稳中有降，ChromeOS份额为1.41％，稳中有降。Source: StatCounter Global Stats - OS Market Share 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443630.htm

零碳排放 全球首艘氨燃料商船完工投入运营

摘要：日本邮船与合作伙伴IHI原动机（IHI Power Systems）合作打造的全球首艘氨燃料商船——“魁（Sakigake）”号拖船正式完工。据悉，“魁”号原本是一艘LNG动力拖船，由日本邮船子公司新日本海洋（Shin-Nippon Kaiyosha）所有，自2015年交付后一直在东京湾内运营。 “魁”号，原身为新日本海洋（Shin-Nippon Kaiyosha）旗下的LNG动力拖船，自2015年起便稳健航行于东京湾。然而，为积极响应全球脱碳趋势，日本邮船于去年毅然启动了该船的革新性改造计划，交由旗下京滨Keihin Dock的追滨工场精心打造。此番蜕变后，“魁”号将以氨燃料动力身份重返水域，不仅承载着探索零碳航运路径的重任，更将验证氨燃料在商用船舶中的实际应用效果与运营安全性。氨，作为一种备受瞩目的绿色能源新星，凭借其全生命周期内近乎零碳排放的环保特性及成本优势，正逐步成为航运业转型升级的关键驱动力。“魁”号拖船，以其37.20米之长、10.20米之宽、4.40米之深，以及272吨的坚实身躯，展现出不凡的改造潜力。自2023年10月起，整船经历了脱胎换骨的变革，从主机到燃料舱，每一处细节均被重新设计，原有的LNG燃料系统被彻底移除，取而代之的是先进的氨燃料系统。尤为值得一提的是，船上搭载的由IHI原动机精心研制的新发动机，经过严格测试，已证实其在运行过程中，未燃烧的氨气及一氧化二氮（N2O）排放量几乎为零，展现了氨燃料在环保性能上的卓越表现。此外，日本邮船并未止步于此，他们正携手日本船厂（Nihon Shipyard）、日本发动机公司及IHI原动机，共同推进另一项重大项目——全球首艘中型氨燃料液化气运输船（AFMGC）的研发与建造。该艘40000立方米的氨燃料液氨运输船，已于去年12月正式签约，并将由日本造船联合（JMU）有明事业所倾力打造，搭载全日本制造的先进发动机，预计于2026年11月下水，为全球航运业再次树立绿色标杆。 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443629.htm

如何制造安全、廉价的核反应堆？把它们埋在一英里深的地方

摘要：初创公司 Deep Fission 提出了一种解决核电经济和安全问题的新方法，至少可以说是新颖的。这个想法是建造一个不到 30 英寸（76 厘米）宽的反应堆，然后将其插入一英里（1.6 公里）深的钻井中。核能可以通过分解物质本身产生无限的能量，长期以来一直为人类带来乌托邦式的希望。然而，经济和安全方面的考虑以及政治上的反对阻碍了核电的发展，尤其是正在开发这种技术的国家。 安全和经济因素是相关的，因为建造核电站的高昂成本与核技术本身关系不大。即使算上所有加工成本，核燃料每公斤（2.2 磅）的成本也仅为 1663 美元左右。由于核燃料具有惊人的能量密度，这相当于每千瓦时 0.46 美分，而且随着技术效率的提高，燃料成本还在不断下降。真正的开支来自于在发生灾难性事故时为控制核反应堆和保护外部世界所需的大量土木工程。反应堆压力容器的不锈钢厚度可达 8 英尺（2.4 米），钢筋混凝土安全壳结构的厚度可达 6 英尺（2 米）。再加上地基、辅助设备、增压器、冷却系统，在所有许可证费用加在一起之前，成本就已经开始增加了。深层裂变公司想要做的事情看似愚蠢，但却有着某种优雅的提议。其想法是在传统压水反应堆（PWR）的基础上建造一个小型反应堆，可以安装在钻井作业的钻孔中。与压水反应堆一样，深层裂变反应堆也将在 160 个大气压和 315 °C（600 °F）温度下运行。巧妙之处在于大大简化了设计，通过将反应堆下放到一英里深的钻井中，省去了所有超昂贵的土木工程。将连接一对管道。一根向下输送水，另一根从反应堆的蒸汽发生器带回蒸汽。最终形成的小型反应堆使用与压水堆反应堆相同类型的燃料和许多相同的组件，但除了远程操作的控制棒外，几乎没有任何活动部件。由于水柱有一英里高，它将通过自身的重量给反应堆增压，就像把反应堆放在海底一英里处一样，因此不需要增压器，冷却系统也完全是被动的。此外，由于被包裹在远低于地下水位的坚硬岩石中，因此不需要任何密封系统。如果情况真的很糟糕，干脆就把竖井填平并盖上盖子。据该公司称，如果反应堆需要检查或维修，大约一两个小时就可以用电缆将其拖到地面。反应堆的设计还具有自我限制功能，因此，如果反应堆过热，核反应会自动减弱。这一概念还有很长的路要走，但深层裂变公司已经开始了向能源部申请开发该系统的预申请和申请审查程序，并为试点工厂寻找最佳的地质位置。如果成功，它将赋予"地热发电"全新的含义。 原文：https://m.cnbeta.com.tw/view/1443628.htm