火星上发现“泥”山|本周科学事记


1.红色星球上泥浆扩散如熔岩给火星生命的存在注入新遐想🌌
据英国《自然·地球科学》杂志18日在线发表的一项行星科学研究,欧洲科学家首次发现,泥浆在火星表面低压低温条件下的流动行为,恰恰类似于地球上的熔岩流。我们已经确定火星表面分布着成千上万的火山样地貌。火星上面还有一些流体,其中有些被认为来自于火山作用。

这些地貌多见于被沉积物覆盖的地形,这些地方曾被认为存放有古洪水,而湿沉积被快速掩埋可能导致了沉积火山作用。

科学家们认为,如果火星曾经存在微生物等原始生命形式,它们将很可能存在于泥浆火山之中,即泥浆火山喷涌物中或包含着远古或当前的火星生命迹象。因此对火山泥浆的分析和描述,很可能为火星生命的存在注入新的遐想。不过,长期以来科学家们都不清楚泥浆在火星上的流动形式。

此次,包括捷克科学院地球物理研究所科学家佩特拉·布拉兹在内的科学家们,通过实验研究了火星表面条件下泥浆在冷面上的扩散方式。研究团队在开放大学火星实验舱中,将泥浆倒在一块斜板上。他们观察到,泥浆的流动和地球上的泥浆并不一样,而是更像地球上黏稠、不平滑的熔岩流,且泥浆周围会迅速结成冻壳。这一研究结果表明,在火星和矮行星谷神星这类寒冷天体上的流体,可能是泥浆火山作用的产物,而非岩浆活动的证据。

未来科学家们也将继续分析火山泥浆数据,以期在人类正式踏足火星之前,明确更多信息。此前研究人员也曾表示,年代达到30亿年的泥浆,可能很难适宜发现生命迹象,因为它们存在时间很长,表面岩石和土壤中的微生物迹象在长期遭受紫外线和其他辐射线照射下已被破坏。

基于这一原因,如果研究生命迹象的话,最佳区域则是近期形成的泥浆火山或者是碰撞陨坑以及年轻洪流沉积区。

 

2.新技术可检测阿尔茨海默病早期预警信号🧠


美国杜克大学研究人员开发出一种新的成像技术,能够检测视网膜各层的厚度和纹理。
他们近日在《科学报告》杂志线上版发表研究报告称,视网膜纹理可以提供阿尔茨海默病的早期生物标记,而其开发的成像技术则可帮助发现这一预警信号。阿尔茨海默病是一种神经系统退行性疾病,其患病风险会随着年龄的增长而显著增加。

该病引起的神经元和突触损失会导致认知障碍和痴呆,影响患者的生活质量。目前,对阿尔茨海默病的诊断都是在患者开始表现出认知能力减退症状后才进行的,诊断手段主要是磁共振成像和正电子发射计算机断层扫描,成本高昂。如果能够找到可以用作该疾病预警信号的生物标记,对疾病进行早期诊断,就可以通过药物、锻炼等早期干预措施阻止疾病发展,提高患者的生活质量。

有许多研究人员在进行这方面的研究,而视网膜则被认为是能提供这种生物标记的一个研究目标。因为有研究表明,阿尔茨海默病会引起视网膜结构改变,最明显的是会导致视网膜顶层变薄。此次,杜克大学研究人员开发出一种多模式相干成像技术,将光学相干断层扫描(OCT)与角分辨低相干干涉法结合起来。利用该技术,研究人员能够获取仅凭OCT无法获得的有关视网膜每一层的厚度和结构信息。他们通过阿尔茨海默病小鼠模型研究发现,患病小鼠的视网膜中最顶层会明显变薄,其神经元表现出结构纹理的变化。

研究人员认为,这些组织纹理特征的变化可以作为阿尔茨海默病的早期生物标记。

研究人员指出,阿尔茨海默病早期生物标记的检测有助于对该疾病进行早期干预,从而减缓患者认知功能衰退的速度。他们的研究数据表明,视网膜纹理结构的变化具有作为阿尔茨海默病早期生物标记的潜力,而其所开发的组合成像系统提供了独特的分析功能,会让病理视网膜的检测更简单直接。

 

3.地球生命进化成功的概率仅为33%🐍


目前,科学家最新研究表明,地球生命进化克服了诸多困难。美国哥伦比亚大学科学家数学分析了当前所有研究数据,确定如果地球生命从一个相同环境条件的星球重新开始进化,它们进化成功的概率仅为33%,对于高等智慧物种进化成功概率更低。
科学家建立了一个复杂数学模型,其中包含了地球形成期已知生命时间表,这项研究发表在近期出版的《美国国家科学院院刊》上,表明如果地球生物进化史重新开启,像人类这样的高等智慧物种不能保证再次出现。

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依据地质记录中微化石出现的时间,研究发现在相同环境条件下地球生命再次进化形成的概率为33%。如果我们使用更有争议的证据表明生命进化时间更早,那么地球生命在相同条件的另一颗星球进化形成概率增至90%,这暗示着宇宙中可能潜在着某种生命形式。

此外,如果我们重新运行生物进化时钟和生物出现窗口,那么会有两种可能的结果,高等智慧文明可能延续50亿年时间,或者无法达到。

我们研究结果表明,高等智慧生命的进化形成并非必然,地球最早的原始生命形式出现在宜居环境之后的1.9亿年,这一时间点大致在42亿年前。该时期是地球最原始阶段——冥古宙时期,从46亿年前至40亿年前,在这段时间里,地球表面经常遭受小行星撞击,而地球大气层密集且有毒。

尽管生命能够很早进化形成,但在高等多细胞生命形成之前,经历了数十亿年,该项研究表明,这种关键性的时间跳跃发生的可能性非常低。这意味着高等智慧生命非常罕见,即使像地球一样具备生命宜居条件,高等智慧物种的出现也不是必然事件。

这项最新研究仅针对地球,迄今科学家对其他星球掌握的数据并不充分,我们无法提供确定性的研究结论,只能提供基于地球发生的生物进化事件进行统计分析。但令人欣慰的是,宇宙似乎充满了生命,我们不能放弃在宇宙中探寻地外高等文明。

 

4.美国宇航局公布“阿耳忒弥斯协议”要点🌙

美国宇航局15日公布了“阿耳忒弥斯协议”(Artemis Accords)的要点,该法律框架对签约国和私营企业在月球上的探索和开采行为进行管理,包括在月球表面的勘探区和采矿地周围建立“安全区”。

 

美国宇航局官网消息,这项协议使用的是美国重返月球的任务名——“阿耳忒弥斯”。美国宇航局计划在2024年前将两名宇航员送上月球,并将在月球轨道和月球表面建立永久性基地。

协议表示,美国宇航局正在推进“阿耳忒弥斯”计划,同时,其国际合作伙伴将在该计划中发挥关键作用,以实现在月球表面建立可持续的、强大的基地,为人类的火星任务作准备。美国宇航局把签署这一双边协定作为其他国际空间机构、企业参与“阿耳忒弥斯”计划的条件。

协议称,当前许多国家和私营企业正在开展与月球探索相关的任务,在这种情况下建立一套共同的原则是至关重要的,对月球探索和利用的行为进行管理。

协议的核心是按照1967年生效的《外层空间条约》的原则,以和平为目的,创建一个安全的、透明的合作环境,促进科学探索和商业活动。

协议要求以透明的方式公开各自对月探索和开采行为的政策和计划;要求在必要时制定新标准,并努力在最大程度上切实支持互操作性合作;要求承诺采取一切可能的合理措施,向处于困境的宇航员提供援助;要求实施登记制度,敦促尚未注册的国家及私营企业尽快登记注册,如果没有适当的登记注册,则无法进行协调以避免有害的干扰;要求及时、全面和公开共享科学数据。

据路透社报道,未来几周,美国官员计划与加拿大、日本、阿联酋、欧洲等国就该协议进行正式谈判,并与美方认为在月球矿产开发方面有“类似兴趣”的国家进行交流。

美国宇航局局长布里登斯廷还表示,美国宇航局将与俄罗斯等国家合作。美国宇航局希望在国际空间站上的长期合作伙伴俄罗斯能签署这份协定。此外,他说,设定行为标准可能会影响各国在太空的运作方式,即使它们不是签约国。

《华盛顿邮报》称,这份协议已经遭到俄罗斯航天集团总裁罗戈津的抵制,他说,这是对月球的入侵。

该媒体获得的一份协议文本显示,各方将被要求公开“在‘安全区’内进行的行动的范围和总体性质,不过,将考虑到对商业机密、国家安全和‘受控非密’信息的适当保护”。

美国宇航局国际及机构关系办公室代理副署长戈尔德表示,我们想避免冲突,我们想鼓励沟通。他指出,重要的是美国不仅要在技术上领先,更要在政策上领先,所以提出这项协议。

布里登斯廷日前表示,“美国宇航局关注的是科学、技术和发现,这些都非常重要,但我认为还有一点值得一提,美国宇航局是一个外交工具。”

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