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自然子刊综览
来源:中国科学报      作者:张笑      时间:2015-12-09 16:35      关键词:自然子刊综览


《自然—地球科学》

火卫一或在未来形成火星环

火星两颗卫星的其中一颗会在两千万到四千万年内解体并形成火星环,《自然—地球科学》在线发布的一项研究如是说。该研究还估计,这个火星环形成后,将继续存在百万年以上,最终其质量密度将与土星环相近。

火卫一,火星两颗卫星中较大的那颗,正在以内螺旋的环绕方式逐渐接近火星,而我们地球的卫星——月亮则相反:以螺旋环绕方式逐渐远离地球。最终,火卫一或由于火星引力导致的潮汐应力的增加而解体,或直接撞向火星,结局就如同任何向内迁移的卫星最终的下场那样。

Benjamin Black和Tushar Mittal利用观测数据和岩石工程模型计算了火卫一的强度,发现火卫一的大部分由软物质组成。他们估计,一旦在接下来的2000万到4000万年里有足够的潮汐应力产生,那么火卫一将解体。分解的碎片将散开,形成一个围绕火星的环,并将继续存在100万到1亿年。他们强调,在火卫一的解体过程中,一旦那些大碎片因为足够的强度而不继续解体,那它们将最终撞向火星,形成陨石坑。

虽然只有处于太阳系外部的那些气体巨星才有环,但是按照该研究的说法,火星未来也可能带环,我们对太阳系中那些向内迁移的卫星以前是如何自毁也有了个大致了解。

《自然—神经科学》

特定大脑活动强度可用于评估注意力

健康成年人的特定大脑网络的活动强度可用于预测个人保持注意力的能力,在线发表于《自然—神经科学》上的一项研究得出上述结论。从大脑连接活动的规律发展出来的大脑网络模型也能用于预测儿童和青少年的注意力缺陷。

虽然有些心理过程的能力比如快速推理和工作记忆,可以通过一些可靠手段被检测出来,但是关于注意力,科学家却一直无法为其找到一套标准的检测方法。Monica Rosenberg等人采用功能磁共振成像技术(fMRI)研究出一种以大脑为基础、针对持续注意力的检测手段——持续注意力是指人对某项任务要求保持集中精神的能力。研究人员首先记录下25位受试者休息时以及执行一项要求他们持续集中精神的任务时的大脑活动,这25位受试者包括12名男性和13名女性,年龄范围在18到32岁之间。在通过模型将受试者的任务表现和大脑连接活动强度建立起关联后,他们发现,不管是在执行任务时还是休息时记录下的大脑网络活动强度,模型都可以预测受试者的注意力——而这些受试者的测试数据之前并未用于模型的建立。

之后研究人员从113名年龄在8到16岁之间、其中部分患有注意缺陷多动障碍(ADHD)的青少年儿童身上采集数据并分析,他们发现这套有关大脑网络强度的模型也和临床ADHD评定量表一样,能够评估注意力缺陷的严重程度。

研究人员认为他们的研究结果表明了可能还存在一些以大脑为基础的指标,可用于预测其他认知能力和临床症状。

《自然—地球科学》

洪流玄武岩喷发释放的二氧化硫

影响有限

据在线发表于《自然—地球科学》上的一项研究显示,洪流玄武岩在喷发时所释放出的二氧化硫给环境造成的影响可能要比先前认为的更有限。

科学家已证实二氧化硫会导致气候变冷以及环境酸化,其中包括“酸雨”的产生。在洪流玄武岩喷发时,高达数百万立方千米体积的熔岩在数万年里被释放出来,同时也伴随着火山气体的逃逸,比如二氧化硫。很多洪流玄武岩的喷发与大规模灭绝事件的发生相吻合,科学家由此认为,大规模二氧化硫的释放可能导致了白垩纪—古近纪以及二叠纪末期的大规模灭绝事件的发生。但是,最近一项研究却发现,洪流玄武岩的喷发虽然会产生二氧化硫,但是其喷发是间歇性的,表现为数年到数十年内处于活跃,随后便处于非活跃状态了。

Anja Schmidt等人使用数字模型模拟了两次著名喷发之间二氧化硫间歇性释放所造成的环境影响—— 一次是6500万年前印度的德干玄武岩喷发,另一次是1650万年前到1450万年前发生在美国西北部、最终导致哥伦比亚河玄武岩形成的罗萨喷发。他们发现,虽然含硫的酸性化合物沉积到了土壤和淡水系统中,但大部分远离喷发地点的区域还是抵挡住了环境的酸化以及持续性破坏。而且,在喷发逐渐停止的50年里,气候已从二氧化硫释放所导致的气温下降恢复到正常水平了。研究人员由此得出结论:只有个别持续数个世纪或更长时间的喷发可能会产生广泛持续的环境影响。他们坚持认为,洪流玄武岩喷发时二氧化硫释放所导致的酸化大大导致全球范围内大规模灭绝事件的产生这种情况是不大可能出现的。

(张笑/编译 更多信息请访问www.naturechina.com/st)


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