中国科学家“看到”冰表面原子结构

中国科学家“看到”冰表面原子结构北京大学物理学院、北京怀柔综合性国家科学中心轻元素量子材料交叉平台（简称轻元素平台）组成的研究团队，利用自主研发的国产qPlus型扫描探针显微镜，在国际上首次“看到”冰表面的原子结构，并揭示其在零下153摄氏度即开始融化的奥秘。该成果22日晚发表于国际学术期刊《》上。冰表面的研究对探索生命起源和物质来源具有重要意义，但因缺乏原子尺度实验工具，科学界对冰表面结构的基本问题一直未有明确解答。据介绍，团队利用qPlus型扫描探针显微镜，开发出可分辨氢原子和化学键的成像技术，实现冰表面水分子氢键网络的精确识别和氢原子分布的精准定位。探测发现，冰表面结构同时存在六角密堆积和立方密堆积两种排列方式，且拼接堆砌形成稳定的网络结构。轻元素平台负责人江颖教授表示：“我们通过变温实验，首次在原子尺度上‘看到’冰表面预融化的过程，发现其在零下153摄氏度时就开始融化，这对理解冰面的润滑现象、云的形成及冰川的消融过程等至关重要”。来源，频道：@kejiqu群组：@kejiquchat

小行星表面发现疑似水的踪迹 研究结果有助于解答地球是如何获得水的

小行星表面发现疑似水的踪迹研究结果有助于解答地球是如何获得水的研究人员在三颗大小行星上发现了可能是水的物质痕迹：7Iris、18Melpomene和20Massalia。其中，Iris和Massalia显示出明确无误的水迹，其数量与之前在地球月球的阳光表面探测到的数量相似。以前在小行星上可能发现的水可能只是羟基被误认为是水。这些发现之所以能说明问题，主要是因为小行星的位置及其与太阳系形成的关系。这一发现有助于天文学家研究水最初是如何出现在地球上的，目前存在多种理论。在大约45亿年前太阳系形成之初，人们认为太阳系内部温度过高，水无法自发形成。一种合理的解释是，来自外太阳系的冰彗星和卫星的撞击可能把水带到了这里。然而，这需要木星等外行星的不稳定轨道。其他证据表明，地球上的大部分水在地球形成之初就已经存在，或者说在地球诞生之初，巨大的撞击产生了月球。最近的发现扩大了内太阳系中可能有水的地方的数量。进一步的调查可能会进一步扩大发现的范围。天文学家利用美国国家航空航天局（NASA）的平流层红外天文观测台（SOFIA）飞机上的数据得出了这一发现，这架飞机是波音747，上面安装了一台106英寸的望远镜。利用飞机，该仪器可以从大气干扰较少的地球平流层进行观测。它还可以观测海洋上空发生的事件，海洋覆盖了地球表面的大部分，但却没有望远镜。不过，SOFIA已于2022年退役，对小行星的进一步研究将利用詹姆斯-韦伯望远镜（JamesWebbTelescope）。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1419825.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1419825.htm

iFixit分享M3 MacBook Pro拆解细节 解释苹果如何打造太空黑机身

iFixit分享M3MacBookPro拆解细节解释苹果如何打造太空黑机身iFixit还分享了一篇博文，其中解释了它认为苹果是如何为MacBookPro打造出全新的深空黑外观的。简而言之，它说苹果设法使太空黑表面的阳极氧化表面在微观层面上"更不平整"，从而使更多的光线从表面反射出来，形成更暗的外观。iFixit的凯文-奥莱利（KevinO'Reilly）写道："苹果公司发现，他们可以蚀刻本已粗糙的阳极氧化表面，使其更加凹凸不平。由此产生的犄角旮旯会进一步分散射入的光线，使其向更多方向散射。进入我们眼球的白光更少，从而形成光滑的哑光效果。"iFixit在博文中对太空黑表面进行了深入、科学的概述，包括可减少指纹的全新阳极氧化密封技术。新款MacBookPro于本周早些时候上市。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1396117.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1396117.htm

NASA最新的风暴观测卫星捕捉到了飓风结构的演变过程

NASA最新的风暴观测卫星捕捉到了飓风结构的演变过程该动画显示了飓风阿德里安的云层从6月28日上午到6月29日下午的演变过程。在附近，"比阿特丽斯"正在发展成为热带风暴，在这些图像中可以看到，离海岸较近的云层组织较不严密。资料来源：美国国家航空航天局动画（上图）和系列图片（下图）中的数据由TROPICS任务获取--TROPICS是利用小卫星星座对降水结构和风暴强度进行时间分辨观测的简称。所显示的图像是从卫星在这一时期获取的近二十多幅图像中精选出来的。美国国家航空航天局局长比尔-纳尔逊（BillNelson）说："随着世界各地的社区正在经受日益严重的极端天气带来的影响，及时向最需要的人提供数据以挽救生计和生命变得前所未有的重要。TROPICS将为预报员提供重要信息，帮助我们更好地应对飓风和热带风暴。"TROPICS是由四颗相同的立方体卫星组成的星座，旨在观测热带气旋。这些成本效益高、只有牛奶盒大小的卫星由火箭实验室于2023年5月发射升空。每颗TROPICS立方体卫星都包含一个微波辐射计，可收集12个频道的数据，以探测风暴周围和内部的温度、湿度和降水。本动画中的图像是根据对云层中的冰敏感的单通道（205千兆赫）收集的数据制作的。每个场景显示的都是亮度温度，即在该频道频率下可探测到的从云层向上移动到卫星的辐射强度。低亮度温度（蓝色和白色）代表被暴风云中的冰粒散射的辐射。温度越低，大气柱中的冰可能越多。TROPICS项目科学家、NASA总部天气和大气动力学项目经理威尔-麦卡蒂（WillMcCarty）指出，云层中的冰表明风暴中热量和水分（对流）的剧烈运动。美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心研究气象学家兼TROPICS项目科学家斯科特-布劳恩解释说，从亮度温度数据中观察到的模式可以显示雨带的位置、对流的强度、风暴是否已经形成风眼，以及这些结构是如何随时间变化的，所有这些对于了解风暴将如何演变都非常重要。"亮度温度的结构变化有助于告诉我们风暴是在增强还是在减弱，"美国宇航局马歇尔太空飞行中心的该任务项目应用副负责人帕特里克-杜兰（PatrickDuran）说。这些结构变化在自然色图像中不那么明显，因为自然色图像主要显示云层的顶部。而一些特征，如眼睛，往往在被其他卫星上的红外传感器探测到之前就在微波图像中显示出来了。其中一些结构变化在动画和图像系列中显而易见。动画的第一帧显示了6月28日风暴正在形成的风暴眼，可以看到温度较高的区域，周围是温度较低的区域，与云层和降水冰层有关。在拍摄这张图片时，美国国家海洋和大气管理局的国家飓风中心刚刚将"艾德里安"从热带风暴升级为一级飓风。它继续加强，在本系列图像中始终保持1级风暴的强度。在6月29日10:58（当地时间上午4:58）获取的图像中，眼球显示出更强的对流，眼球看起来更小了，这通常发生在风暴加强的过程中。到22:18（当地时间下午4:18）时，眼南侧出现了明显的强对流，北侧形成了新的雨带，眼达到了图像系列中看到的最小尺寸。其他卫星，如全球降水测量（GPM）任务，也可以进行类似的微波测量。不过，TROPICS具有时间优势。大多数科学卫星的轨道只允许每6到12小时观测一次风暴，而TROPICS的低地轨道和多颗卫星可以每小时观测一次风暴成像。在试图了解快速演变的风暴时，这是一个很大的优势。"TROPICS的高重访观测显示了热带气旋内眼和雨带的详细结构，"麻省理工学院林肯实验室的该任务首席研究员WilliamBlackwell说。"TROPICS提供的快速更新数据独特地显示了风暴结构和环境条件的动态演变。"随着TROPICS继续收集热带气旋上空的数据，气象研究人员将更多地了解导致风暴结构和强度的环境因素。这些信息可能对海洋大气局、美国联合台风预警中心以及负责制定飓风、台风和气旋预报的国际机构有用。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372591.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372591.htm

比温度更重要：盐在海冰形成中的令人惊讶的作用

比温度更重要：盐在海冰形成中的令人惊讶的作用由于温度低，极地海冰通常在冬季形成。然而，较冷的、密度较大的水的下沉应使较温暖的水回到表面，并防止海冰的形成。研究人员最近在《科学进展》杂志上发表了一项研究，解释了为什么这种情况没有发生。根据他们的研究，极地地区表层水的盐度较低，阻止了较温暖的水上升到表面，导致海冰的形成。"表层水的盐度较低，这要归功于来自两极融化的冰和降水对海洋的淡水供应。表层水和深层水之间的盐度差异是在两极低温下形成海冰的一个重要因素。"哥德堡大学物理海洋学教授法比安-罗凯（FabienRoquet）说："如果没有盐度差异，水就不会变成分层，导致海水不断混合，从而阻止冰的形成。"水面的盐度较低，形成了一个"盖子"，防止暖水上升到表面。如果没有这个盖子，寒冷的极地温度将不足以冻结持续移动的较温暖的水。这个盐度盖子的强度是由于海水的独特属性造成的。在淡水中，低于4摄氏度的水具有较低的密度，因此停留在表面并冻结成冰，而不与来自更深的水混合。在海洋中，咸水的密度正好在冰点处最低，大约在-2C。然而，在冷水中，水的密度随温度的变化要比温度高时小得多，这对流体来说是非常不寻常的。海冰抑制了温室效应越接近两极，盐度对于限制整个水的混合和水温的均衡就越重要。这一发现显示了水分子的特殊属性对地球气候有多么重要。海洋和大气之间的热量交换不仅受到温度差异的影响，而且还受到海洋盐度的影响。如果没有这个事实，海冰就不可能在更大程度上形成。海冰本身是阻碍温室效应的一个重要因素，因为它把阳光反射出去。"随着全球变暖，我们看到了海冰的减少，这损害了极地海洋维持较低盐度的'盖子'的能力，而这种能力可以防止碳上升到大气中。但与此同时，随着冰川的融化和降水的增加，天气变暖会导致极地海洋的淡水增加。然后，盐度的差异可以增加，这可能有助于维持海冰的形成。但很难预测哪种影响将占主导地位；我们只需等待和观察，"FabienRoquet说。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1338507.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1338507.htm

研究人员模拟轴向倾斜和冰雪如何雕琢出火星的沟壑地貌

研究人员模拟轴向倾斜和冰雪如何雕琢出火星的沟壑地貌美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的高分辨率成像科学实验（HiRISE）相机拍摄的TerraSirenum及其沟壑的图像。图片来源：NASA/JPL/亚利桑那大学可能的形成过程有人认为，这些沟壑是通过二氧化碳（CO2）冰的升华形成的。然而，其确切机制仍不确定，因为这一过程缺乏地球上的类似物，而且这一过程也不能完全解释火星沟壑的分布。另一种理论认为，在更有利于水冰融化的旧气候条件下，可能是较少量的液态水形成了沟壑。此外，先前的研究表明，在火星历史上较高的倾角时期，水冰可能已经聚集在现在出现沟壑的区域。模拟洞察为了深入研究液态水在形成这些沟壑中的潜在作用，詹姆斯-迪克森和他的团队利用了一个三维火星全球环流模型。该模型旨在描绘火星的气候在过去一百万年中随着其轴向倾角的变化而可能发生的变化。他们发现，在35°倾角处，目前沟壑的位置--也就是今天在地表附近有大量水冰的区域，在过去的一百万年里很可能多了几十米--压力达到了612帕斯卡以上，冰面温度很可能超过了273开尔文（水冰的熔点）。因此，融化的冰可能会在高倾角时期保持液态，在目前发现的高海拔地区形成沟壑。火星沟壑演化的新方案利用这些洞察力，迪克森和他的团队提出了火星沟壑形成和演化的新方案。他们的理论结合了液态水和二氧化碳升华的过程。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382263.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382263.htm