告別的時(shí)刻

關(guān)毅 (本刊特約記者)

這是一個(gè)告別的時(shí)刻。曾經(jīng)給我們帶來(lái)無(wú)數(shù)新奇與驚喜的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡與黎明號(hào)探測(cè)器先后揮手離去，然而它們?yōu)榭茖W(xué)作出的巨大貢獻(xiàn)將激勵(lì)后來(lái)者繼續(xù)前進(jìn)。

化石研究發(fā)現(xiàn)已知最古老的動(dòng)物之一

美國(guó)《科學(xué)》雜志刊載研究報(bào)告說(shuō)，科研人員在一塊5.58億年前生物的化石中找到膽固醇分子，從而確認(rèn)這種生物是地球上已知最古老的動(dòng)物之一。

據(jù)介紹，這種被稱為“迪金森尼亞”的橢圓形生物長(zhǎng)1.4 m，全身有肋骨狀結(jié)構(gòu)，屬于埃迪卡拉生物群，這類生物比5.4億年前“寒武紀(jì)大爆發(fā)”中出現(xiàn)的大量動(dòng)物還早了近2 000萬(wàn)年。

澳大利亞國(guó)立大學(xué)的伊利亞?鮑布洛夫斯基團(tuán)隊(duì)在俄羅斯西北部白海附近的偏僻懸崖上發(fā)現(xiàn)了這塊保存完整的化石，分析發(fā)現(xiàn)其組織中含有膽固醇分子，而含有膽固醇是動(dòng)物的特征之一。

研究人員說(shuō)，這證明當(dāng)時(shí)的動(dòng)物群大而豐富，比此前估計(jì)的還要早。此前假說(shuō)認(rèn)為，節(jié)肢動(dòng)物在5.4億年前的寒武紀(jì)“突然”出現(xiàn)；但也有研究者猜測(cè)，節(jié)肢動(dòng)物在寒武紀(jì)之前應(yīng)該已經(jīng)開(kāi)始緩慢進(jìn)化，只是因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)期的化石難以保存，才始終沒(méi)有找到確切證據(jù)。

鮑布洛夫斯基說(shuō)，“迪金森尼亞”化石是一把鑰匙，有助于理解以細(xì)菌為主的世界如何演化到“寒武紀(jì)大爆發(fā)”后的大型動(dòng)物世界。

埃迪卡拉生物群在20世紀(jì)40年代首先發(fā)現(xiàn)于澳大利亞南部的埃迪卡拉地區(qū)。它們是生活在前寒武紀(jì)海洋的多細(xì)胞無(wú)脊椎生物，被視為復(fù)雜生物多樣性開(kāi)始的“寒武紀(jì)大爆發(fā)”前奏。

日本漫游車登陸小行星旨在研究地球和其他行星起源及演化

日本的小行星探測(cè)器隼鳥2號(hào)已經(jīng)成功地將它的第一批兩輛漫游車發(fā)射到目標(biāo)小行星“龍宮”的表面，并在那里展開(kāi)探測(cè)。

當(dāng)隼鳥2號(hào)探測(cè)器降落到距離“龍宮”表面只有55 m的最低高度時(shí)，它釋放了兩輛漫游車，分別叫做MINERVA-II 1A和MINERVA-II 1B，之后又順利返回位于“龍宮”上空20 km處的觀測(cè)點(diǎn)。

據(jù)日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)的消息稱，兩輛漫游車是2018年9月21日投放的，并在22日晚獲得證實(shí)已成功著陸小行星“龍宮”，目前狀況良好，正在發(fā)送照片和其他數(shù)據(jù)。對(duì)照片等的分析顯示，兩輛漫游車正在“龍宮”表面移動(dòng)。

投放漫游車期間，隼鳥2號(hào)的影子映射在小行星“龍宮”上(圖片來(lái)源：JAXA)

這兩輛六邊形的漫游車上裝載了照相機(jī)，每一輛重1.1 kg，直徑18 cm，高7 cm。它們不是采用常規(guī)輪式或履帶式行駛，而是利用旋轉(zhuǎn)電機(jī)在小行星表面跳躍，由于失重的原因，每一次跳躍將持續(xù)約15 min。

漫游車的設(shè)計(jì)是為了拍攝小行星的圖像，同時(shí)，它們裝載的傳感器則可以測(cè)量“龍宮”的溫度。

在2019年離開(kāi)“龍宮”小行星之前，隼鳥2號(hào)探測(cè)器將會(huì)再釋放兩輛漫游車，時(shí)間大約是在10月下旬。同時(shí)該探測(cè)器自己也會(huì)在“龍宮”表面著陸，首次嘗試采集巖石樣本，之后還將反復(fù)開(kāi)展飛離觀測(cè)及著陸采樣，最終將樣本帶回地球。

科學(xué)家希望，研究這顆由早期太陽(yáng)系的原始材料構(gòu)成的直徑1 km的小行星，將幫助他們了解地球和其他行星的起源和演化。

隼鳥2號(hào)探測(cè)器于2018年6月27日順利抵達(dá)“龍宮”上空20 km處的預(yù)定觀測(cè)點(diǎn)。

人類歷史上第一個(gè)小行星采樣探測(cè)器是2003年日本發(fā)射的隼鳥號(hào)，它于2010年成功將“絲川”小行星的一些物質(zhì)微粒送回地球。

隼鳥2號(hào)探測(cè)器于2014年12月從日本鹿兒島縣種子島宇宙中心發(fā)射升空，預(yù)計(jì)將在“龍宮”附近逗留約1年半，2020年返回地球。

知名數(shù)學(xué)家稱證明黎曼猜想對(duì)錯(cuò)有待同行評(píng)議

現(xiàn)年89歲的英國(guó)著名數(shù)學(xué)家、阿貝爾獎(jiǎng)和菲爾茲獎(jiǎng)得主邁克爾?阿提亞，2018年9月24日在德國(guó)海德堡提出了證明黎曼猜想的“簡(jiǎn)單思路”，并稱沿著該思路可以證明黎曼猜想。這一說(shuō)法震動(dòng)了數(shù)學(xué)界和社交媒體，但他的證明思路仍有待同行評(píng)議。

在當(dāng)天舉行的第6屆海德堡國(guó)際數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)獲獎(jiǎng)?wù)哒搲?，阿提亞發(fā)表了約40 min的演講，其中有10多分鐘簡(jiǎn)單介紹他的新思路。

“證明黎曼猜想會(huì)讓你成名。如果你已經(jīng)成名，那就會(huì)臭名遠(yuǎn)揚(yáng)，”阿提亞說(shuō)，“沒(méi)人相信黎曼猜想的任何證明，因?yàn)樗y了。還沒(méi)有人能證明它，所以現(xiàn)在為什么你能呢？除非你有了一個(gè)全新思路?！?/p>

阿提亞認(rèn)為人們應(yīng)“認(rèn)真傾聽(tīng)”的新思路，基于對(duì)物理學(xué)中一個(gè)重要的無(wú)量綱數(shù)——精細(xì)結(jié)構(gòu)常數(shù)的推演，推演過(guò)程結(jié)合了馮?諾依曼等科學(xué)家的早前理論，還引入了一個(gè)新的所謂TODD函數(shù)，該函數(shù)被視作證明黎曼猜想的核心。但有同行表示，這個(gè)新函數(shù)定義并不明確。

不過(guò)，阿提亞當(dāng)天并未解釋全部的證明工作。有與會(huì)者表示，黎曼猜想意義重大，因?yàn)樵S多數(shù)學(xué)命題都建立在黎曼猜想為真的基礎(chǔ)上。不過(guò)，即使阿提亞的新思路成立，所能證明的也只是黎曼猜想的一部分。

黎曼猜想由德國(guó)數(shù)學(xué)家伯恩哈德?黎曼于1859年提出，是關(guān)于質(zhì)數(shù)分布問(wèn)題的猜想。美國(guó)克萊數(shù)學(xué)研究所2000年公布世界七大數(shù)學(xué)難題，并為每個(gè)難題設(shè)立100萬(wàn)美元獎(jiǎng)金，黎曼猜想是其中之一。

邁克爾?阿提亞(圖片來(lái)源：? HEIDELBERG LAUREATE FORUM FOUNDATION)

海德堡獲獎(jiǎng)?wù)哒搲?qǐng)阿貝爾獎(jiǎng)、圖靈獎(jiǎng)、菲爾茲獎(jiǎng)、ACM計(jì)算獎(jiǎng)、奈望林納獎(jiǎng)的獲獎(jiǎng)?wù)吲c世界各國(guó)的青年數(shù)學(xué)家、計(jì)算機(jī)科學(xué)家對(duì)話交流，自2013年起每年舉辦一屆。

距離太陽(yáng)65個(gè)天文單位新發(fā)現(xiàn)天體暗示“第九行星”存在

一個(gè)“小妖精”正潛伏在太陽(yáng)系的邊緣。

天文學(xué)家如今在太陽(yáng)系外圍發(fā)現(xiàn)了一個(gè)遙遠(yuǎn)的世界。它被命名為“2015 TG387”，并被賦予了一個(gè)綽號(hào)——“小妖精”，這要?dú)w功于一項(xiàng)2015年萬(wàn)圣節(jié)前后的發(fā)現(xiàn)。

這顆天體位于冥王星之外，其與太陽(yáng)的距離永遠(yuǎn)不會(huì)小于日地距離的65倍，或者說(shuō)大約是冥王星與太陽(yáng)距離的兩倍。日地距離也被稱為天文單位(AU)，冥王星距離太陽(yáng)約34 AU。當(dāng)運(yùn)行到最遠(yuǎn)端時(shí)，這顆天體與太陽(yáng)的距離大約是日地距離的2 300倍。

研究表明，“2015 TG387”大約需要4萬(wàn)年的時(shí)間才能環(huán)繞太陽(yáng)運(yùn)行一周。研究人員認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)可能重新定義太陽(yáng)系的邊緣。

“2015 TG387”是在這一遙遠(yuǎn)的深空中已知的為數(shù)不多的天體之一。盡管尚未得到證明，但它的軌道與在遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)系中存在一顆被稱為“第九行星”的大行星的假設(shè)相一致。由美國(guó)華盛頓哥倫比亞特區(qū)卡內(nèi)基科學(xué)研究所的Scott Sheppard領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組，使用位于夏威夷莫納克亞山上的日本的8.2 m斯巴魯望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了這個(gè)“小妖精”。

研究人員在國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)的一份通告中宣布了這一發(fā)現(xiàn)，還在10月3日的預(yù)印本服務(wù)器arXiv上報(bào)告了這一發(fā)現(xiàn)。

國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)小行星中心2018年10月2日發(fā)文稱，直徑接近300 km的“2015 TG387”的軌道表明更遙遠(yuǎn)的地方可能有“第九行星”的存在。

發(fā)現(xiàn)者之一、夏威夷大學(xué)的David Tholen指出，由于在軌道上太過(guò)昏暗，這顆天體在99 %的時(shí)間里是看不清楚的?？蒲袌F(tuán)隊(duì)在尋找未知矮行星和“第九行星”時(shí)發(fā)現(xiàn)了該天體。Sheppard說(shuō)，這些遙遠(yuǎn)的天體是尋找“第九行星”的“面包屑”。

此前發(fā)現(xiàn)的“2012 VP113”和“塞德娜”近日點(diǎn)分別為80 AU和76 AU，被認(rèn)為是太陽(yáng)系內(nèi)已知最遠(yuǎn)的兩個(gè)天體。這顆新發(fā)現(xiàn)天體的近日點(diǎn)排名第三，但其軌道極其扁，遠(yuǎn)超前兩者。

“第九行星”是天文學(xué)家設(shè)想中一顆距太陽(yáng)最遙遠(yuǎn)的大行星。它可能距太陽(yáng)幾百個(gè)天文單位，質(zhì)量預(yù)計(jì)是地球的10倍，但精確位置尚不清楚。

計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果顯示，一些遙遠(yuǎn)的小天體軌道可能受“第九行星”影響，保證它們不會(huì)距“第九行星”太近。

研究人員表示，“小妖精”現(xiàn)在加入了一小群極端的太陽(yáng)系天體，它們的軌道超出了天王星和海王星的引力范圍。盡管模擬結(jié)果不能直接證明太陽(yáng)系中存在“第九行星”這樣的大天體，但可以提供更多證據(jù)表明太陽(yáng)系邊緣的確有一顆未知天體存在。

新發(fā)現(xiàn)天體可能重新定義太陽(yáng)系邊緣(圖片來(lái)源：Roberto Molar Candanosa、Scott Sheppard/卡內(nèi)基科學(xué)研究所)

研究人員完成迄今最大規(guī)模的中國(guó)人基因組測(cè)序

中國(guó)研究人員領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)2018年10月4日說(shuō)，他們完成了迄今最大規(guī)模的中國(guó)人基因組測(cè)序和分析，有助于揭示基因與生育的聯(lián)系以及了解中國(guó)人口基因結(jié)構(gòu)。

這項(xiàng)發(fā)表在2018年11月4日出版的美國(guó)《細(xì)胞》雜志上的研究顯示，深圳華大基因研究院用“無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)”技術(shù)收集了超過(guò)14萬(wàn)名中國(guó)孕婦的部分基因組樣本?！盁o(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)”是對(duì)孕婦少量游離DNA進(jìn)行測(cè)序以檢測(cè)染色體異常的一種技術(shù)。

研究人員表示，這項(xiàng)研究的測(cè)序?qū)ο蠹s占中國(guó)總?cè)丝诘娜f(wàn)分之一，除漢族外還覆蓋了36個(gè)其他民族。研究確認(rèn)了與身高和身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)等表型有關(guān)的新的遺傳位點(diǎn)，還發(fā)現(xiàn)了中國(guó)人基因組中獨(dú)特的病毒DNA分布。測(cè)序結(jié)果還顯示，中國(guó)人擁有一些印度人、東南亞人和沿古絲綢之路上的歐洲人中常見(jiàn)的遺傳變異。

研究發(fā)現(xiàn)，一個(gè)叫NRG1的基因變異情況與孕婦生雙胞胎的概率有關(guān)。此外，有一個(gè)基因的變異與孕婦血液中皰疹病毒6型含量高有關(guān)，后者是導(dǎo)致嬰兒出現(xiàn)“薔薇疹”的常見(jiàn)原因。

論文共同作者、華大基因研究院院長(zhǎng)徐迅說(shuō)，盡管“無(wú)創(chuàng)產(chǎn)前基因檢測(cè)”是低通量測(cè)序，但測(cè)序?qū)ο蠡鶖?shù)大，因此上述數(shù)據(jù)仍有助于人們對(duì)中國(guó)人口基因結(jié)構(gòu)有一個(gè)全局性的認(rèn)識(shí)。論文共同作者、美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校綜合生物學(xué)教授拉斯穆斯?尼爾森說(shuō)，能獲得這么大的樣本量，找出基因變異與人類特征間的關(guān)聯(lián)，這很了不起。球大約8 000光年。它在一顆巨大的氣態(tài)行星周圍若隱若現(xiàn)，看上去是地球衛(wèi)星月球的兩倍大。

第一顆系外衛(wèi)星可能是一顆海王星大小的衛(wèi)星，它圍繞著一顆木星大小的行星運(yùn)行(圖片來(lái)源：Dan Durda)

研究團(tuán)隊(duì)和評(píng)論家都認(rèn)為，進(jìn)一步的確認(rèn)仍然是必要的，而這也為這一里程碑式的發(fā)現(xiàn)增添了一絲謹(jǐn)慎的氣息。并未參與該項(xiàng)研究的美國(guó)劍橋市麻省理工學(xué)院天體物理學(xué)家Sara Seager，在一封電子郵件中寫道：“看到搜尋第一顆系外衛(wèi)星的工作還在繼續(xù)令人興奮，這是一顆令人震驚的大‘月亮’?！?/p>

大多數(shù)關(guān)于行星形成的理論模型都在努力制造這樣一顆巨大的衛(wèi)星。然而，科學(xué)家的搜索往往偏向于可能存在的最大的衛(wèi)星，因?yàn)楦蟮臇|西更容易被發(fā)現(xiàn)。并未參與該項(xiàng)研究的加利福尼亞大學(xué)河濱分校天體物理學(xué)家Stephen Kane說(shuō)，這使得新的“系外衛(wèi)星”和“熱木星”一樣，讓早期的系外行星獵人們感到意外?！斑@并不意味著它是正常的，它只是意味著這可能是我們所關(guān)注的一切?！盞ane說(shuō)。

在這項(xiàng)新的研究中，哥倫比亞大學(xué)的天體物理學(xué)家Alex Teachey和David Kipping用開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外恒星系統(tǒng)中這顆“月球”的蹤跡。推測(cè)它體型巨大，直徑與海王星相當(dāng)，繞著巨大的氣態(tài)行星開(kāi)普勒1625b旋轉(zhuǎn)，而這顆行星又繞著其母恒星開(kāi)普勒1625旋轉(zhuǎn)。

由于望遠(yuǎn)鏡無(wú)法直接觀測(cè)該行星及其衛(wèi)星，研究人員采用“凌星法”，即觀測(cè)到的恒星的亮度會(huì)因前方行星的遮掩而減弱，從而推斷衛(wèi)星的存在及其物理特性。

研究人員觀測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)普勒1625b從母恒星前方經(jīng)過(guò)前1個(gè)小時(shí)，恒星就已微弱“變暗”；即使開(kāi)普勒1625b從母恒星前方經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，依然可以觀察到恒星微弱“變暗”。他們認(rèn)為，這并非恒星表面活動(dòng)造成，而是因?yàn)橛幸活w“月球”圍繞著開(kāi)普勒1625b旋轉(zhuǎn)，這是對(duì)目前觀測(cè)數(shù)據(jù)的最佳解釋。

Kipping說(shuō)，還需要更多研究證實(shí)這顆“月球”的存在，如果后續(xù)觀察確認(rèn)了這一發(fā)現(xiàn)，將為行星系統(tǒng)的形成提供關(guān)鍵證據(jù)。

研究人員在2018年10月3日出版的《科學(xué)進(jìn)展》雜志上報(bào)告了這一研究成果。

如今，Teachey和Kipping希望再試一次，并打算在2019年5月用哈勃

科學(xué)家或發(fā)現(xiàn)首顆系外衛(wèi)星大小近似海王星 距離地球8 000光年

在開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡和哈勃太空望遠(yuǎn)鏡的幫助下，天文學(xué)家稱，他們已經(jīng)找到了證明太陽(yáng)系外第一顆衛(wèi)星的令人信服的證據(jù)。就像第一批系外行星是令人意想不到的“熱木星”，它們能夠近距離圍繞恒星旋轉(zhuǎn)，這次發(fā)現(xiàn)的首顆“系外衛(wèi)星”也同樣很奇怪——這是一顆海王星大小的巨型衛(wèi)星，距離地太空望遠(yuǎn)鏡展開(kāi)觀測(cè)。在那之前，他們將在開(kāi)普勒目錄中尋找其他的系外衛(wèi)星。他們的研究表明，最有希望的宿主行星會(huì)有遙遠(yuǎn)的軌道和漫長(zhǎng)的旋轉(zhuǎn)周期，也或許是因?yàn)榕c恒星距離過(guò)近會(huì)使其將衛(wèi)星帶走。

不過(guò)就目前而言，該研究團(tuán)隊(duì)仍堅(jiān)持自己的決定，即其宣布的發(fā)現(xiàn)是正確的。Kipping在與論文同時(shí)發(fā)布的在線宣傳視頻中說(shuō)：“如果被駁倒，我們就將失去一切，而搜索仍在繼續(xù)進(jìn)行?！?/p>

歐洲和日本聯(lián)合開(kāi)發(fā)的探測(cè)裝置“比皮科倫坡”(圖片來(lái)源：ESA/S.Corvaja)

歐日探測(cè)器啟程飛向水星

歐洲和日本聯(lián)合開(kāi)發(fā)的探測(cè)裝置“比皮科倫坡”2018年10月20日啟程，飛向離太陽(yáng)最近的行星——水星，這是人類第三次無(wú)人水星探測(cè)任務(wù)。

巴黎時(shí)間2018年10月20日3時(shí)45分(北京時(shí)間2018年10月20日9時(shí)45分)，“比皮科倫坡”由一枚阿麗亞娜5型火箭從法屬圭亞那庫(kù)魯航天中心發(fā)射升空。

歐洲航天局局長(zhǎng)揚(yáng)?韋爾納在一份聲明中說(shuō)，這是歐日航天機(jī)構(gòu)的一個(gè)“重大里程碑”，并相信未來(lái)將獲得“許多重大成就”。日本宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)理事長(zhǎng)山川宏對(duì)發(fā)射成功表示祝賀，并認(rèn)為該任務(wù)“將幫助人們更好地理解水星環(huán)境，最終還能幫助理解地球乃至整個(gè)太陽(yáng)系的起源”。

按計(jì)劃，“比皮科倫坡”將經(jīng)過(guò)7年的太空飛行，于2025年抵達(dá)水星。屆時(shí)，該探測(cè)器將釋放出“水星行星軌道飛行器”和“水星磁層軌道飛行器”兩個(gè)獨(dú)立探測(cè)設(shè)備。前者由歐航局研發(fā)，主要探測(cè)水星的表面和組成；后者由日方研發(fā)，主要探測(cè)水星的磁場(chǎng)。

抵達(dá)水星后，兩個(gè)探測(cè)設(shè)備收集數(shù)據(jù)的時(shí)間暫定持續(xù)一年，其后有可能再延長(zhǎng)一年。

人類第一次水星探測(cè)任務(wù)是1973年發(fā)射的美國(guó)“水手10”號(hào)探測(cè)器，它曾3次掠過(guò)水星，但一直未能進(jìn)入水星軌道。第二次水星探測(cè)任務(wù)是2004年發(fā)射的美國(guó)“信使”號(hào)探測(cè)器，該探測(cè)器于2011年3月進(jìn)入水星軌道，2015年完成使命后撞水星自毀。

水星是太陽(yáng)系八大行星中距離太陽(yáng)最近也是最小的一顆行星?？茖W(xué)家們相信，了解水星的構(gòu)造和組成，對(duì)了解地球等類地行星的形成和演化乃至太陽(yáng)系的起源都很有幫助。

“黎明”號(hào)即將走入黑暗先后探測(cè)兩顆小行星并取得豐碩成果

在結(jié)束了飛往小行星帶最大的兩個(gè)成員——灶神星和谷神星的長(zhǎng)達(dá)11年的旅程后，美國(guó)宇航局(NASA)的“黎明”號(hào)探測(cè)器預(yù)計(jì)將在未來(lái)的幾周內(nèi)耗盡推進(jìn)器的燃料，并最終結(jié)束它的使命。這架探測(cè)器使得天文學(xué)家得以近距離觀察水的存在與否對(duì)小行星形成產(chǎn)生的影響。預(yù)計(jì)它將在谷神星周圍的軌道上翻滾幾十年，最終撞向谷神星。

“黎明”號(hào)探測(cè)器是NASA唯一一個(gè)圍繞兩顆行星軌道運(yùn)行的探測(cè)器，這一壯舉得益于其高效的離子推進(jìn)器。2011年，“黎明”號(hào)探測(cè)器首先抵達(dá)了長(zhǎng)600 km的蛋形灶神星，并繞其軌道運(yùn)行了1年；隨后它又飛往谷神星，并于2015年抵達(dá)。

這兩顆小行星的質(zhì)量占小行星帶總質(zhì)量的45%，但二者形成了鮮明的對(duì)比。干燥的灶神星的組成類似于類地行星，它有一個(gè)鐵核和一個(gè)干燥的巖石表面，上面布滿了峽谷、環(huán)形山和山脈，這是過(guò)去撞擊和火山活動(dòng)的遺跡。

該項(xiàng)目首席研究員、帕薩迪納市NASA下屬噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室(JPL)行星科學(xué)家Carol Raymond說(shuō)，“黎明”號(hào)探測(cè)器能夠證實(shí)，在地球上發(fā)現(xiàn)的一類隕石實(shí)際上是灶神星的碎片，這使其成為一種“反向樣本返回任務(wù)”。

天文望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)在谷神星上發(fā)現(xiàn)了富含水的礦物質(zhì)。谷神星是一顆直徑900 km的天體，由于體積龐大且呈球形，因此被歸類為矮行星?！袄杳鳌碧?hào)探測(cè)器在谷神星上發(fā)現(xiàn)了一片冰凍海洋的殘骸，上面覆蓋著厚厚的黏土和鹽殼?！拔覀儫o(wú)法想象它會(huì)是這樣的。”Raymond說(shuō)。

如果谷神星是在其目前所處的位置形成的話，年輕的太陽(yáng)可能會(huì)把大部分的水蒸發(fā)掉。因此，一些科學(xué)家懷疑，谷神星是在木星和土星之后形成的，但是被氣態(tài)巨行星早期劇烈的旋轉(zhuǎn)所吸引?！袄杳鳌碧?hào)探測(cè)器發(fā)現(xiàn)了這個(gè)遙遠(yuǎn)誕生地的一個(gè)標(biāo)志——氨，一種只有可能在太陽(yáng)系外圍形成的揮發(fā)性分子。

“黎明”號(hào)探測(cè)器還發(fā)現(xiàn)了谷神星在地質(zhì)學(xué)上仍然很活躍的一個(gè)跡象：它看起來(lái)像是一座孤獨(dú)的火山，高4 000 m，能夠滲出由水、鹽和其他物質(zhì)構(gòu)成的“巖漿”。后來(lái)的觀察發(fā)現(xiàn)了另外21座火山的痕跡。并且超過(guò)100個(gè)富含鹽的亮點(diǎn)也表明，地下冰在許多地方都能夠到達(dá)小行星表面，就像是一種泥濘的鹽水。

在埃爾納特隕石坑就有這樣一個(gè)地點(diǎn)，顯示出有機(jī)分子的跡象，這在太陽(yáng)系外圍很常見(jiàn)，并不意味著生命的存在。但這些發(fā)現(xiàn)使得谷神星成為未來(lái)探索的主要候選行星；NASA對(duì)可能的著陸器的研究預(yù)計(jì)將于2019年結(jié)束。

在最后的幾個(gè)月里，“黎明”號(hào)探測(cè)器進(jìn)入了一個(gè)更加緊密的軌道，距離谷神星表面只有35 km。JPL的“黎明”號(hào)任務(wù)主管Marc Rayman說(shuō)，最終這架已經(jīng)報(bào)廢的探測(cè)器可能會(huì)在谷神星軌道上停留半個(gè)世紀(jì)甚至更長(zhǎng)時(shí)間，“它幫助揭開(kāi)了圍繞在矮行星周圍的神秘面紗”。

美宣布開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡退役繼任者將繼續(xù)系外行星搜尋工作

美國(guó)宇航局(NASA)2018年10月30日宣布，發(fā)現(xiàn)了數(shù)千顆系外行星的開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡正式“退休”，它已經(jīng)在太空工作了9年多的時(shí)間。

該機(jī)構(gòu)在當(dāng)天舉行的新聞發(fā)布會(huì)上表示，由于開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡已經(jīng)耗盡了燃料，因此不得不停止其科學(xué)任務(wù)。它會(huì)在當(dāng)前所在軌道停止工作，這是一個(gè)遠(yuǎn)離地球、安全的軌道位置。這架太空望遠(yuǎn)鏡在退役前已經(jīng)把收集到的所有數(shù)據(jù)都下載到地面任務(wù)控制中心。

加利福尼亞州莫菲特場(chǎng)NASA艾姆斯研究中心的開(kāi)普勒項(xiàng)目科學(xué)家Jessie Dotson表示：“這是一架小宇宙飛船能夠做到的一切?！彼f(shuō)：“它總是按我們的要求去做，甚至更多。”開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)了許多不同類型的系外行星，有些類型的行星在太陽(yáng)系中是未知的，被認(rèn)為是不可能存在的。

現(xiàn)在已經(jīng)退休的太空科學(xué)家William Borucki最早提出了有關(guān)開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡的想法。他說(shuō)，通過(guò)開(kāi)普勒，“我們已經(jīng)證明在這個(gè)星系中有比恒星更多的行星”。

對(duì)開(kāi)普勒數(shù)據(jù)的一項(xiàng)最新分析顯示，20 %～50 %的可見(jiàn)恒星可能擁有與地球大小相近的巖石行星，一些此類行星可能位于母恒星的宜居帶內(nèi)，其表面可能存在液態(tài)水，而水被認(rèn)為是生命能夠存在的關(guān)鍵。

NASA說(shuō)，開(kāi)普勒收集的很多數(shù)據(jù)還有待深入研究，比如它發(fā)現(xiàn)了很多大小介于地球和海王星之間的行星，這是太陽(yáng)系中所缺少的；它還發(fā)現(xiàn)與太陽(yáng)系相比，一些恒星周圍的行星要密集得多；其觀測(cè)數(shù)據(jù)還可用于研究銀河系歷史和宇宙膨脹速度等。

科研人員預(yù)計(jì)還需要十多年時(shí)間來(lái)分析開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡收集的數(shù)據(jù)。Dotson說(shuō)，開(kāi)普勒太空望遠(yuǎn)鏡退役并非其發(fā)現(xiàn)之旅的結(jié)束，將來(lái)還會(huì)有建立在開(kāi)普勒數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上的新發(fā)現(xiàn)，未來(lái)的探測(cè)任務(wù)也將依賴它的成果。

地球生物基因組計(jì)劃啟動(dòng)將斥資47億美元測(cè)序150萬(wàn)個(gè)物種

2018年11月1日，一項(xiàng)對(duì)全球所有復(fù)雜生物體基因組進(jìn)行測(cè)序的雄心勃勃的計(jì)劃在英國(guó)倫敦正式啟動(dòng)。

“基因變異是所有遺傳學(xué)知識(shí)的源泉?！表?xiàng)目成員之一、澳大利亞墨爾本拉籌伯大學(xué)進(jìn)化遺傳學(xué)家Jenny Graves說(shuō)，“你擁有的基因變異越多就越好——那么為什么不對(duì)所有的事物展開(kāi)測(cè)序呢？”

這項(xiàng)地球生物基因組計(jì)劃的目標(biāo)便是在未來(lái)10年內(nèi)對(duì)全世界約150萬(wàn)種已知的動(dòng)物、植物、原生動(dòng)物和真菌物種(統(tǒng)稱為真核生物)的基因組進(jìn)行測(cè)序。這項(xiàng)倡議估計(jì)耗資47億美元，到目前為止只籌劃到其中的一小部分資金。

作為這項(xiàng)計(jì)劃的一部分，來(lái)自茵格斯頓市惠康桑格研究所的科學(xué)家宣布，他們計(jì)劃在未來(lái)8年的時(shí)間里花費(fèi)5 000萬(wàn)歐元(6 500萬(wàn)美元)對(duì)英國(guó)的真核生物基因組進(jìn)行測(cè)序，其數(shù)量約為66 000種。

對(duì)惠康桑格研究所的支持——將來(lái)自該所的總體預(yù)算——是迄今為止對(duì)這項(xiàng)努力最大的承諾之一。

據(jù)美國(guó)加利福尼亞大學(xué)戴維斯分校進(jìn)化生物學(xué)家、地球生物基因組計(jì)劃工作組主席Harris Lewin估計(jì)，關(guān)于該項(xiàng)目迄今為止所作的財(cái)政承諾總計(jì)約2億美元。這是該項(xiàng)目為期3年的“第一階段”預(yù)估成本的1/3。這一階段打算對(duì)9 000類已知的真核生物中的每一類至少1個(gè)物種的基因組進(jìn)行測(cè)序。他希望在1年內(nèi)籌集到剩余的資金。

地球生物基因組計(jì)劃包括十多個(gè)現(xiàn)有的測(cè)序項(xiàng)目。例如生命之樹(shù)的特定分支，如鳥類、昆蟲和植物；或者對(duì)于一個(gè)特定國(guó)家的生物多樣性的研究，如在英國(guó)被正式稱為達(dá)爾文生命之樹(shù)的項(xiàng)目。

Lewin表示：“我們不需要一個(gè)基因組計(jì)劃來(lái)控制所有的項(xiàng)目?！毕喾?，他說(shuō)，這項(xiàng)努力存在的理由便是為了確保正在進(jìn)行的生物多樣性測(cè)序工作的標(biāo)準(zhǔn)化。

“當(dāng)你接近不同的科學(xué)團(tuán)體后，會(huì)發(fā)現(xiàn)那是處于混亂和無(wú)政府狀態(tài)的?！盠ewin說(shuō)，“如果到最后，每個(gè)人都在做自己的事情，那得到的就是巴別塔了?！?/p>

在此次倫敦召開(kāi)的會(huì)議上，與會(huì)者討論了樣本采集、測(cè)序、數(shù)據(jù)管理和共享的指導(dǎo)方針。Lewin認(rèn)為，制定這樣的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于使基因組對(duì)所有的科學(xué)家都有用——而不僅僅是對(duì)某一特定領(lǐng)域的科學(xué)家有用，是至關(guān)重要的。

參與這項(xiàng)工作的科學(xué)家說(shuō)，因?yàn)榈厍蛏锘蚪M計(jì)劃是一個(gè)傘形組織，它對(duì)于確保測(cè)序工作能夠覆蓋所有生命科學(xué)分支也很有價(jià)值，而不僅僅是那些之前吸引科學(xué)家關(guān)注的領(lǐng)域。

鴨嘴獸是為數(shù)不多的基因組已經(jīng)被測(cè)序的復(fù)雜生物之一(圖片來(lái)源：Dave Watts)

Jezero隕石坑(圖片來(lái)源：NASA/JPL-Caltech)

美敲定下一代火星車著陸點(diǎn)將于2020年發(fā)射并帶樣本返回地球

美國(guó)宇航局(NASA)于2018年11月19日宣布，首個(gè)采集火星巖石并最終返回地球的火星車將會(huì)探索赤道附近的Jezero隕石坑。Jezero是一個(gè)45 km寬的隕石坑，這里曾經(jīng)充滿了水，因此火星生命有可能在隕石坑中繁衍。

“從這個(gè)獨(dú)特的區(qū)域獲取樣本將徹底改變我們對(duì)火星及其孕育生命能力的看法?！睆?個(gè)候選著陸地點(diǎn)中選擇了Jezero隕石坑的NASA科學(xué)副局長(zhǎng)Thomas Zurbuchen這樣說(shuō)道。

目前還不確定的是，火星車在完成對(duì)Jezero隕石坑的測(cè)量后，是否會(huì)繼續(xù)長(zhǎng)途跋涉到另一個(gè)地點(diǎn)。一些科學(xué)家希望探測(cè)器能夠前進(jìn)28 km，到達(dá)一個(gè)被稱為“中點(diǎn)”的地方，在那里它可以對(duì)這顆紅色星球上已知最古老的巖石進(jìn)行取樣。

該機(jī)構(gòu)位于華盛頓哥倫比亞特區(qū)的行星科學(xué)部的代理主任Lori Glaze說(shuō)：“無(wú)論如何，2020年發(fā)射的下一代火星車將為NASA在未來(lái)幾年的火星計(jì)劃指明方向?！?/p>

Jezero隕石坑是36億年前由一顆隕石撞擊形成的。有一段時(shí)間，這里的水深大約為250 m，之后這些水流了出來(lái)，留下的沉淀物可能包含有生命的記錄——如果它們真的存在的話?！澳憧吹揭粋€(gè)峽谷形成并留有沉積物?！痹撊蝿?wù)的項(xiàng)目科學(xué)家Kenneth Farley說(shuō)，“這是一個(gè)主要的吸引力?！?/p>

Zurbuchen說(shuō)，Jezero隕石坑地貌豐富，對(duì)研究火星很有價(jià)值。研究人員根據(jù)已有資料認(rèn)為，這個(gè)隕石坑曾經(jīng)是河流三角洲，有黏土和碳酸鹽巖等，可能還有水流曾經(jīng)帶來(lái)的各種礦物質(zhì)，因此有望在這里收集到有機(jī)分子，發(fā)現(xiàn)微生物存在的跡象。研究人員也表示，這里有大量巨石和懸崖，多處為風(fēng)蝕地貌，這種地質(zhì)多樣性給火星車的著陸帶來(lái)挑戰(zhàn)。

Farley說(shuō)，由于Jezero隕石坑是碳酸鹽巖的故鄉(xiāng)，其化學(xué)成分可以揭示湖水和火星大氣在遙遠(yuǎn)的過(guò)去是如何相互作用的。上游發(fā)現(xiàn)的各種各樣的巖石可能已經(jīng)被沖入隕石坑，探測(cè)器也可以在那里研究它們。

Farley說(shuō)，這個(gè)隕石坑的科學(xué)價(jià)值一直吸引研究人員，但過(guò)去認(rèn)為，火星車難以在這里安全著陸，然而新技術(shù)使火星車在此著陸成為可能。比如工程師開(kāi)發(fā)了一種被稱為“地形相對(duì)導(dǎo)航”的新技術(shù)，可將火星車安全送至火星表面。

Jezero隕石坑的不同地質(zhì)構(gòu)造及周圍環(huán)境幫助它擊敗了2020年火星車的其他潛在目的地。其中包括火星上一些最古老巖石——“東北錫爾蒂斯”，以及“勇氣號(hào)”火星車在2004年至2011年間探測(cè)過(guò)的哥倫比亞山。

耗資24億美元的火星車計(jì)劃于2020年7月發(fā)射，2021年2月登陸火星。它將攜帶37根樣品管和5個(gè)備件，并用它的機(jī)械臂將其裝滿?；鹦擒嚨臋C(jī)械臂是一種用來(lái)鉆取長(zhǎng)而細(xì)的火星巖石的裝置。在探索這顆紅色星球的過(guò)程中，火星車將收集各種樣品，并最終將這些樣品送回地球。

NASA還沒(méi)有制定出將樣本運(yùn)回地球的詳細(xì)計(jì)劃。Zurbuchen表示，他們希望在本世紀(jì)20年代末向火星發(fā)射一架探測(cè)器，之后取回這些巖石樣本，并在21世紀(jì)30年代初將它們送回地球。