儘管2020年是一個艱辛之年,但仍然值得我們回顧。它始於澳大利亞起火,並在新冠大流行中死亡超過160萬人。但是,這一年鑑中有一些亮點。當我們通過電視或者社交媒體在家中觀看醫生全力搶救新冠病人時,這是一種不應很快被遺忘的無私公共行爲,宇宙科學、生物科學和環境科學等都取得了進步,以下是2020 年重大科學發現榜。

一、70億年前的星塵通過隕石落到地球上。

在太陽形成之前大約25億年,另一顆恆星在其自身形成過程的爆發過程中噴出了一股氣體。與氣體混合的是一些固體塵埃顆粒,最終被困在一塊富含碳的岩石中。大約50年前,這塊岩石以隕石的形式落在地球上,隕石追落地位於澳大利亞默奇森(Murchison)外。它所包含的古代星塵碎片是地球上最古老的固體物質,它們就像是我們的太陽系只是一團無形,緩慢聚結的物質時代的時間囊。

二、生物學家對巨魷魚的基因組進行了測序。

巨魷魚曾經是傳說中的東西,但在2020年初,一羣生物學家設法對深海巨獸的基因組進行了測序。希望通過將巨型魷魚的DNA與較小親戚的DNA進行比較,可以告訴我們有關魷魚壽命,爲什麼以及與其他魷魚相比如此大的原因,以及如何適應其深暗的棲息地。考慮到在過去的14年中,只有3次在視頻中捕捉到這種難以捉摸的巨魷魚,所以這次測序能給我們提供很多有關巨魷魚信息。

三、火星和金星上可能有生命跡象。

好奇號火星車的人類科學家團隊於2020年初宣佈,火星車在火星沉積物中發現了稱爲噻吩的分子——通常在煤和原油中發現的碳環和硫環。在地球上,噻吩通常是細菌最擅長做的事情的副產物,但在火星上,流星撞擊也可能產生足夠的熱量和壓力,以觸發產生分子的化學反應。下一代火星探測器應該能夠告訴我們更多信息。

幾個月後,射電望遠鏡在金星上發現了一種叫做膦的化學物質的簽名。膦通常是細菌的廢物,至少在地球上是這樣。天體生物學家認爲,生命在金星大氣層中的微生物可能是分子的來源,但這也可能是非生物化學過程的第一個跡象,這一過程以前從未有人見過。兩種選擇都很酷。(10月,另一項研究表明,金星上出現的膦只是數據分析中計算不正確的結果。在不久的將來,我們可能會有人對此點提出異議或讓步。)

四、南極洲有9000萬年前的熱帶雨林。

古氣候研究人員在南極洲松樹島和Thwaites冰川附近地區的沉積物岩心樣本中發現了白堊紀森林的遺蹟。在距今約九千萬年前的恐龍時代的沉積層中,科學家發現了化石化的根網、花粉和孢子,這些都是您期望在溫帶雨林地上發現的東西,例如現代新西蘭。這表明白堊紀世界要溫暖得多,並且大氣中的二氧化碳比以前預期的要多得多。這意味着即使在極地冬季長達數月的夜晚,森林也以某種方式得以繁衍。

五、雨水將鐵水淋在這個遙遠的氣體巨星上。

新的天文數據和計算機建模爲迄今爲止發現的最奇怪的系外行星之一提供了天氣預報。瓦斯巨星WASP-76b距地球640光年,離其母恆星僅0.3 AU(1AU爲地球距離太陽的距離)繞行,是地球繞太陽公轉的三倍。在行星的白天,由於潮汐鎖定,它始終面向恆星,灼熱的2400攝氏度溫度使行星大氣中的鐵蒸發。風將鐵蒸氣帶到較涼爽的夜晚,在那兒鐵凝結並以熔融金屬滴的形式下雨。

六、地球上最長的動物也是最奇怪的動物之一。

澳大利亞西部海岸的一次海洋生物學考察拍攝到了一條纏繞在水中的120米長的生命弦的鏡頭。管水母是水母的近親,實際上是由較小的動物(稱爲動物羣)組成的殖民地,它們全部串在一起形成一個大生物。

七、我們與宇宙的南極之間有一堵星系壁。

研究宇宙大尺度結構的物理學家已經注意到,星系傾向於聚集成團或成束。引力似乎使它們沿着物質鏈排列,而這些物質幾乎以難以理解的大尺度賦予了宇宙其結構——看起來有點像海綿的網狀骨架。在遙遠的南方天空中,研究宇宙圖的宇宙學家發現了氣泡狀的密密麻麻的星系壁:一個超大簇的成千上萬個星系幾乎無法想象,延伸到14億光多年的空間。

八、科學家復興了1億年前的細菌。

海洋生物學家在一億年前的沉積物中發現了休眠細菌,這些沉積物被埋在海洋中最死,營養最貧乏的地區之一的底部,並將它們喚醒。目前尚不清楚有氧或耗氧的細菌如何在很少的氧氣或食物的情況下存活如此長的時間。它們可能實際上已經進入了休眠,沉睡的狀態,但也有可能在數百萬年的埋葬中繼續非常緩慢地生長和分裂。

九、美國宇航局的毅力號漫遊車即將駛向火星。

2020年7月30日,美國國家航空航天局(NASA)最新的毅力號探測器向火星發射。毅力號上漫遊車有一套探測儀器,可幫助搜索岩石化石過去或現在生命的微觀化石和化學證據。漫遊車還將收集並存放一些火星岩石和沉積物的樣本,隨後的任務將被撿起並運回地球,以便人類可以親自研究它們。毅力號還帶了一個機器人朋友一起旅行:一架名爲Ingenuity的小型直升機,專門設計用於在火星大氣中飛行。

十、這個珊瑚礁是一個比帝國大廈高的孤塔。

距離澳大利亞昆士蘭州海岸128公里的地方,一項海洋生物學調查發現,珊瑚塔上遍佈着海洋生物。從1.6公里寬的底座開始,珊瑚礁距海牀延伸1,640英尺(約半公里),其頂部在海平面以下130英尺。儘管這座海底摩天大樓位於大堡礁附近,但實際上它是一個獨立實體。

十一、有針對新冠病毒(Covid-19)的疫苗。

美國的醫護人員從12月14日開始接受新冠(Covid-19)疫苗。一年前,我們只知道一種奇怪的新病原體正在使中國武漢的人們患病。如今,人們正在排隊等待接種疫苗,以保護自己和親人免於接種。

我們已經爲大流行做好了一切準備。經過一年的封鎖,社交距離和視頻會議,對於獲得期待已久的疫苗的不耐煩是可以理解的。但是,在不到一年的時間內從未知威脅轉變爲部署疫苗是非常了不起的。在20世紀初期,製造脊髓灰質炎疫苗花了數十年的時間。從那時起,科學就建立了令人難以置信的知識基礎,這些知識涉及病毒如何工作,一直到其基因組,我們的免疫系統如何工作以及如何設計以不同方式起作用的有效疫苗。

十二、太空機器人從遙遠的小行星帶回了紀念品。

10月,NASA的OSIRIS-Rex航天器距離地球3億公里,降落在小行星貝努(Bennu)的岩石表面,並用機械臂抓住了一塊岩石和塵土樣品。經過長時間的飛行,它將在2023年回到家中。與此同時,日本航天局(JAXA)的隼鳥2號(Hayabusa2)飛船於12月初成功登上了澳大利亞內陸地區,並攜帶了小行星龍宮(Ryugu)的樣本。

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