尽管2020年是一个艰辛之年,但仍然值得我们回顾。它始于澳大利亚起火,并在新冠大流行中死亡超过160万人。但是,这一年鉴中有一些亮点。当我们通过电视或者社交媒体在家中观看医生全力抢救新冠病人时,这是一种不应很快被遗忘的无私公共行为,宇宙科学、生物科学和环境科学等都取得了进步,以下是2020 年重大科学发现榜。

一、70亿年前的星尘通过陨石落到地球上。

在太阳形成之前大约25亿年,另一颗恒星在其自身形成过程的爆发过程中喷出了一股气体。与气体混合的是一些固体尘埃颗粒,最终被困在一块富含碳的岩石中。大约50年前,这块岩石以陨石的形式落在地球上,陨石追落地位于澳大利亚默奇森(Murchison)外。它所包含的古代星尘碎片是地球上最古老的固体物质,它们就像是我们的太阳系只是一团无形,缓慢聚结的物质时代的时间囊。

二、生物学家对巨鱿鱼的基因组进行了测序。

巨鱿鱼曾经是传说中的东西,但在2020年初,一群生物学家设法对深海巨兽的基因组进行了测序。希望通过将巨型鱿鱼的DNA与较小亲戚的DNA进行比较,可以告诉我们有关鱿鱼寿命,为什么以及与其他鱿鱼相比如此大的原因,以及如何适应其深暗的栖息地。考虑到在过去的14年中,只有3次在视频中捕捉到这种难以捉摸的巨鱿鱼,所以这次测序能给我们提供很多有关巨鱿鱼信息。

三、火星和金星上可能有生命迹象。

好奇号火星车的人类科学家团队于2020年初宣布,火星车在火星沉积物中发现了称为噻吩的分子——通常在煤和原油中发现的碳环和硫环。在地球上,噻吩通常是细菌最擅长做的事情的副产物,但在火星上,流星撞击也可能产生足够的热量和压力,以触发产生分子的化学反应。下一代火星探测器应该能够告诉我们更多信息。

几个月后,射电望远镜在金星上发现了一种叫做膦的化学物质的签名。膦通常是细菌的废物,至少在地球上是这样。天体生物学家认为,生命在金星大气层中的微生物可能是分子的来源,但这也可能是非生物化学过程的第一个迹象,这一过程以前从未有人见过。两种选择都很酷。(10月,另一项研究表明,金星上出现的膦只是数据分析中计算不正确的结果。在不久的将来,我们可能会有人对此点提出异议或让步。)

四、南极洲有9000万年前的热带雨林。

古气候研究人员在南极洲松树岛和Thwaites冰川附近地区的沉积物岩心样本中发现了白垩纪森林的遗迹。在距今约九千万年前的恐龙时代的沉积层中,科学家发现了化石化的根网、花粉和孢子,这些都是您期望在温带雨林地上发现的东西,例如现代新西兰。这表明白垩纪世界要温暖得多,并且大气中的二氧化碳比以前预期的要多得多。这意味着即使在极地冬季长达数月的夜晚,森林也以某种方式得以繁衍。

五、雨水将铁水淋在这个遥远的气体巨星上。

新的天文数据和计算机建模为迄今为止发现的最奇怪的系外行星之一提供了天气预报。瓦斯巨星WASP-76b距地球640光年,离其母恒星仅0.3 AU(1AU为地球距离太阳的距离)绕行,是地球绕太阳公转的三倍。在行星的白天,由于潮汐锁定,它始终面向恒星,灼热的2400摄氏度温度使行星大气中的铁蒸发。风将铁蒸气带到较凉爽的夜晚,在那儿铁凝结并以熔融金属滴的形式下雨。

六、地球上最长的动物也是最奇怪的动物之一。

澳大利亚西部海岸的一次海洋生物学考察拍摄到了一条缠绕在水中的120米长的生命弦的镜头。管水母是水母的近亲,实际上是由较小的动物(称为动物群)组成的殖民地,它们全部串在一起形成一个大生物。

七、我们与宇宙的南极之间有一堵星系壁。

研究宇宙大尺度结构的物理学家已经注意到,星系倾向于聚集成团或成束。引力似乎使它们沿着物质链排列,而这些物质几乎以难以理解的大尺度赋予了宇宙其结构——看起来有点像海绵的网状骨架。在遥远的南方天空中,研究宇宙图的宇宙学家发现了气泡状的密密麻麻的星系壁:一个超大簇的成千上万个星系几乎无法想象,延伸到14亿光多年的空间。

八、科学家复兴了1亿年前的细菌。

海洋生物学家在一亿年前的沉积物中发现了休眠细菌,这些沉积物被埋在海洋中最死,营养最贫乏的地区之一的底部,并将它们唤醒。目前尚不清楚有氧或耗氧的细菌如何在很少的氧气或食物的情况下存活如此长的时间。它们可能实际上已经进入了休眠,沉睡的状态,但也有可能在数百万年的埋葬中继续非常缓慢地生长和分裂。

九、美国宇航局的毅力号漫游车即将驶向火星。

2020年7月30日,美国国家航空航天局(NASA)最新的毅力号探测器向火星发射。毅力号上漫游车有一套探测仪器,可帮助搜索岩石化石过去或现在生命的微观化石和化学证据。漫游车还将收集并存放一些火星岩石和沉积物的样本,随后的任务将被捡起并运回地球,以便人类可以亲自研究它们。毅力号还带了一个机器人朋友一起旅行:一架名为Ingenuity的小型直升机,专门设计用于在火星大气中飞行。

十、这个珊瑚礁是一个比帝国大厦高的孤塔。

距离澳大利亚昆士兰州海岸128公里的地方,一项海洋生物学调查发现,珊瑚塔上遍布着海洋生物。从1.6公里宽的底座开始,珊瑚礁距海床延伸1,640英尺(约半公里),其顶部在海平面以下130英尺。尽管这座海底摩天大楼位于大堡礁附近,但实际上它是一个独立实体。

十一、有针对新冠病毒(Covid-19)的疫苗。

美国的医护人员从12月14日开始接受新冠(Covid-19)疫苗。一年前,我们只知道一种奇怪的新病原体正在使中国武汉的人们患病。如今,人们正在排队等待接种疫苗,以保护自己和亲人免于接种。

我们已经为大流行做好了一切准备。经过一年的封锁,社交距离和视频会议,对于获得期待已久的疫苗的不耐烦是可以理解的。但是,在不到一年的时间内从未知威胁转变为部署疫苗是非常了不起的。在20世纪初期,制造脊髓灰质炎疫苗花了数十年的时间。从那时起,科学就建立了令人难以置信的知识基础,这些知识涉及病毒如何工作,一直到其基因组,我们的免疫系统如何工作以及如何设计以不同方式起作用的有效疫苗。

十二、太空机器人从遥远的小行星带回了纪念品。

10月,NASA的OSIRIS-Rex航天器距离地球3亿公里,降落在小行星贝努(Bennu)的岩石表面,并用机械臂抓住了一块岩石和尘土样品。经过长时间的飞行,它将在2023年回到家中。与此同时,日本航天局(JAXA)的隼鸟2号(Hayabusa2)飞船于12月初成功登上了澳大利亚内陆地区,并携带了小行星龙宫(Ryugu)的样本。

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