為什么土衛(wèi)形狀那么怪？

美國(guó)宇航局“卡西尼號(hào)”飛船近觀土星達(dá)13年之久。它發(fā)現(xiàn)，與地球的球狀衛(wèi)星月球不同，靠近土星的那些土衛(wèi)（土星衛(wèi)星的簡(jiǎn)稱(chēng)）都奇形怪狀，例如潘（土衛(wèi)十八，如圖）和阿特拉斯（土衛(wèi)十五）的形狀像意大利方水餃，而普羅米修斯（土衛(wèi)十六）的形狀像白鯨、土豆和科幻畫(huà)家筆下外星人頭顱的混合形狀。

之前的研究猜測(cè)了每一顆土衛(wèi)怪異形狀的形成原因，但沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的解釋涵蓋土衛(wèi)的所有奇怪形態(tài)。最近，一個(gè)科學(xué)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了一系列計(jì)算機(jī)模擬，調(diào)查靠近土星的土衛(wèi)形狀怎樣隨時(shí)間演化。土星作為一顆大質(zhì)量行星擁有強(qiáng)大引力，在這些模擬中這是一個(gè)關(guān)鍵因子。

科學(xué)家的模擬結(jié)果是，這些土衛(wèi)很可能是通過(guò)微型衛(wèi)星之間的一連串碰撞形成的，這被稱(chēng)為“金字塔陣列情景”。如果真是這樣，對(duì)于衛(wèi)星的成因來(lái)說(shuō)就有著重要含義，因?yàn)橹暗难芯恳呀?jīng)表明金字塔陣列情景有可能是太陽(yáng)系中大多數(shù)衛(wèi)星的成因。最新模擬顯示，幾乎為對(duì)撞的碰撞會(huì)形成像潘和阿特拉斯那樣的方水餃形狀。如果碰撞角度稍稍?xún)A斜，就會(huì)形成普羅米修斯那樣的拉長(zhǎng)形狀。

該研究參與者之一之前發(fā)現(xiàn)，彗星之間的碰撞可能產(chǎn)生“方水餃”。但是，像彗星和小行星之間的天體碰撞形成“方水餃”和赤道脊的概率很低。而土星的微型衛(wèi)星處在一個(gè)相當(dāng)特殊的環(huán)境中——它們很靠近土星和土星環(huán)，位于幾乎正圓的軌道上，還位于幾乎相同的平面上。

最新模擬還表明，靠近土星的土衛(wèi)所處的特殊環(huán)境讓幾乎為對(duì)撞的碰撞頻繁發(fā)生，這導(dǎo)致小個(gè)頭土衛(wèi)展現(xiàn)赤道脊或拉長(zhǎng)形狀的可能性達(dá)20%～50%，而其他小衛(wèi)星展現(xiàn)出土豆形狀的可能性更高。例如，在6顆靠近土星的土衛(wèi)中，潘、阿特拉斯、普羅米修斯都有赤道脊，潘多拉（土衛(wèi)十七）、雅努斯（土衛(wèi)十）、厄庇墨透斯（土衛(wèi)十一）是隨機(jī)的土豆?fàn)睢?/p>

把核廢料封在玻璃里

美國(guó)華盛頓州漢福德區(qū)曾經(jīng)是美國(guó)重要的核工業(yè)基地，20世紀(jì)60年代末到70年代初，此地的核反應(yīng)堆陸續(xù)退役，留下大量放射性廢料。這些廢料（主要是液體）被密封在特制的儲(chǔ)存罐中，但隨著罐體老化，隨時(shí)有泄露的危險(xiǎn)。

最近，美國(guó)西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家宣布，他們通過(guò)一種新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了核廢料的“玻璃化”。在實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家將11升低放射性的廢料和玻璃原料在高溫下融在一起，然后冷卻凝固，得到約9千克含有核廢料的玻璃。隨后，科學(xué)家會(huì)對(duì)玻璃和灌漿進(jìn)行分析，以確定它們是否達(dá)到了處理標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過(guò)“玻璃化”處理的廢料不易泄露，能被長(zhǎng)時(shí)間保存。

此前已有的“玻璃化”技術(shù)只能小批量地處理廢料，而新技術(shù)則可以連續(xù)進(jìn)行處理，有望投入規(guī)模化生產(chǎn)。

3D打印眼角膜

眼角膜是人眼最外層的組織，其主要作用是聚焦光線(xiàn)。全球有1500萬(wàn)人由于疾病、感染或外傷等導(dǎo)致眼角膜損傷，需要移植眼角膜才能避免失明。然而可供移植的眼角膜遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足這些患者的需求。

最近，英國(guó)科學(xué)家以眼角膜干細(xì)胞、藻酸鹽和膠原蛋白為原料，首次采用3D打印技術(shù)打印出人的眼角膜。通過(guò)這種技術(shù)，從一位捐贈(zèng)者的眼角膜中提取出的干細(xì)胞足夠生產(chǎn)50份眼角膜。這一技術(shù)有望解決全球眼角膜緊缺這一難題。人造眼角膜還需接受進(jìn)一步測(cè)試和試驗(yàn)，實(shí)際用于臨床可能還需幾年時(shí)間。