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美国阿尔忒弥斯任务出现“厕所危机”,尿液收集系统失效 | 环球科学要闻

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· 古生物学 ·

云南江川生物群将复杂生命起源提前至寒武纪以前

A deuterostome cambroernid fossil from the Jiangchuan Biota and artist’s reconstruction

江川生物群发现的后口动物类群cambroernid及其复原图(图片来源:Gaorong Li & Xiaodong Wang)

过去的研究普遍认为,在寒武纪初期,生命的复杂度与多样性发生了爆炸式增长,这一事件也被称为“寒武纪生命大爆发”。然而,最近一项发表于《科学》(Science)的研究将这一事件框架至少提前了400万年,追溯至埃迪卡拉纪末期。这项研究来自云南江川生物群,这里已经出土了700多件5.54亿~5.39亿年前的化石标本,展现了一个极为多样化的埃迪卡拉生物群落。其中既包括从未发现过的全新生物形态,也涵盖了一些与寒武纪生物类群非常相似的化石。

最重要的是,研究团队鉴定出了后口动物最古老近亲的化石,这也是首次将后口动物的化石记录前推至埃迪卡拉纪。在以往的演化生物学研究中,一些分子研究和痕迹化石表明,在寒武纪大爆发前,生命可能已经发生了多样化,然而此前一直缺乏确凿的化石证据。这项研究为埃迪卡拉纪末期存在后生动物提供了最有力的证据,也破解了关于寒武纪前动物化石缺失的“达尔文的困惑”。

· 月球探索 ·
美国阿尔忒弥斯任务出现厕所危机,尿液收集系统失效

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图片来源:NASA

当地时间4月1日,美国航空航天局(NASA)阿尔忒弥斯2号任务发射成功。但在进入地球轨道一天内,“猎户座”(Orion)飞船上的4名宇航员就接连遇到了通信中断、马桶故障和电子邮件系统崩溃的困扰。其中极为棘手的是飞船上价值3000万美元的厕所——通用废弃物管理系统(UWMS)出现故障,导致宇航员不得不先使用应急尿袋。所幸,在地面控制中心的指导下,宇航员逐步排查故障,在短时间内修复了问题,马桶恢复正常运行。地面控制中心建议宇航员待厕所系统运转到一定速度后再使用,并在结束后让它再运行一会儿。

尽管如此,这套价值数千万美元的“太空马桶”被视为深空卫生技术的重大升级:首次配备带门的私人隔间;利用气流处理排泄物,短期任务中将尿液排出舱外,粪便则密封储存,待回到地球后再处理,以避免出现阿波罗时期“粪便飘浮空中”的场面。

随着故障被排除,任务回到正轨。飞船完成关键推进操作,于当地时间4月2日正式脱离地球轨道,踏上飞向月球的航程,开启为期约10天的绕月飞行。(NBC news,the Guardian,Scientific American)

· 天文学 ·

黑洞质量存在“禁区”

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一场恒星大爆炸,背景中隐约可见黑洞双星系统的痕迹。(图片来源:Carl Knox,OzGrav/斯威本科技大学)

恒星演化理论预测,某些超大质量恒星会发生称为“对不稳定超新星”的爆炸事件,其威力和破坏性之大足以不留下任何黑洞残骸。这一过程预计会在可存在的质量范围内形成缺口,即“对不稳定质量缺口”,预测范围为太阳质量的50-130倍。据《自然》(Nature)报道,在LIGO–Virgo–KAGRA发表的针对双黑洞系统的第四版引力波瞬变目录(GWTC-4)数据中,研究者检测到了黑洞质量存在“禁区”的证据。这些发现支持了特定质量黑洞因不稳定性而无法存在的证据,但仅在次质量黑洞(特定双黑洞系统中较小的那个)中出现。这些发现或为恒星和黑洞的演化提供了见解。

LIGO–Virgo–KAGRA合作组发布的第四版引力波目录数据聚焦于双黑洞系统内的质量分布。研究团队报告称,分析结果提供了此类系统中次质量黑洞的对不稳定质量缺口的证据。这类缺口在双黑洞系统的较大黑洞中未见,但在约44-116太阳质量范围内不存在次黑洞。作者认为,这一缺口与双黑洞自旋行为变化的质量范围一致,可能反映了潜在的对不稳定性过程。作者提出,此类系统中的主黑洞可能存在于该“禁区”质量缺口内,因为其形成方式可能与对不稳定性超新星形成的次黑洞不同。这些发现有助于加深对超大质量恒星演化的理解。(Nature)

· 人工智能 ·

谷歌发布新一代“最智能”开源模型Gemma4

当地时间4月2日,谷歌正式推出Gemma 4大模型,专为高级推理与智能体工作流打造。谷歌称这是其迄今为止最智能的开源模型。

本次谷歌推出四种规格的Gemma 4通用模型:高效20亿参数版(E2B)、高效40亿参数版(E4B)、260亿混合专家模型(MoE)与310亿稠密模型(31B)。全系产品均超越简单对话场景,可处理复杂逻辑与智能体工作流。

其中大参数量级模型在同规模下实现顶尖性能:31B模型目前在行业标准Arena AI文本榜单中位列全球开源模型第三,26B模型位居第六。Gemma 4在榜单上的表现甚至超越了自身规模20倍的模型。对开发者而言,这种全新的单位参数智能水平意味着,只需更少的硬件开销,即可实现前沿级AI能力。在端侧设备上,E2B与E4B模型重新定义了本地部署价值:相比单纯堆砌参数,更侧重多模态能力、低延迟处理与生态无缝集成。(IT之家)

· 大气科学 ·
低烟尘航空发动机不会减少尾迹

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从德国航空航天中心(DLR)“猎鹰20E”研究飞机上拍摄的空客A321neo飞机尾迹。(图片来源:DLR)

飞机尾迹云对气候变暖的影响几乎相当于二氧化碳排放,这促使航空业寻找减少尾迹形成的策略。当发动机排气中的颗粒与水蒸气混合并冻结时,会形成尾迹,在高空产生滞留冰晶,这些冰晶可能捕获来自地球的热辐射。此前认为烟尘颗粒对于控制尾迹中的冰晶数量有重要作用。然而,据最近《自然》(Nature)的一篇论文报告,对一架装有“稀薄燃烧”发动机的客机的飞行观测显示,减少飞机烟尘排放可能不会减少尾迹。飞机的尾迹是航空业造成气候变暖的一大因素,这些发现表明,还需要更多工作来理解和降低喷气发动机排放的气候影响。

研究团队报告了对A321neo飞机(一种商业机型)飞行中的后方观察,表明仅发动机燃烧模式改变或不足以减少尾迹形成。他们取样了测试飞机在稀燃(低烟)和富燃(高烟)模式及使用不同燃油下的排放。稀燃的烟尘排放量比富燃模式低1000倍,但尾迹的形成量没有明显减少。然而低硫燃油产生的尾迹中冰晶数量少于常规硫含量的燃料。研究发现,使用超低硫燃料时,释放的其他蒸汽和润滑油也会造成尾迹形成。这些结果共同表明,还需更深入地研究如何减少尾迹中冰的形成。但这些发现对于如何改变燃油成分、发动机燃烧模式以减少航空的气候影响提供了一些见解。(Nature)

撰文:王怡博、二七

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