韦布空间望远镜在分子云中发现行星组成|环球科学要闻

· 航天·
阿联酋公布首张火卫二背面高分辨率图像
图片祈望号探测器与火卫二的近距离接触揭示了它不规则的形状和粗糙表面。(图片来源:Emirates Mars Mission)
像地球的卫星月球一样,火卫二(Deimos)也被火星潮汐锁定,这意味着从火星表面或较低轨道处观测火卫二,永远只能观测到它朝向行星的这一侧。近日,在维也纳举行的2023年欧洲地球科学联盟(EGU)会议上,阿联酋火星任务(EMM)的科学家介绍了祈望号探测器(Hope)拍摄到火卫二背面第一张近距离的高分辨率照片。
祈望号探测器于2020年7月由日本火箭发射升空,2021年2月抵达了火星,其主要的科学目标是研究火星大气和气候的季节性变化。今年3月10日,祈望号探测器进行了第一次飞越,它的运行轨道异常高,最高点达到火星表面上方约4万多千米,这使得它可以从上方观察火卫二,并拍摄到它的背侧。探测器上搭载的三台仪器能记录红外线到紫外线波段的光谱数据,科学家经数据分析发现,火卫二的物质组成与火星相同。科学家表示,这项观察结果支持了火卫二是与火星一起形成,而不是在行星轨道上被捕获的小行星的理论。
· 天文学·
韦布空间望远镜在分子云中发现行星组成
行星始于沙状或煤灰状尘埃的微观颗粒。随时间流逝,尘埃颗粒粘合起来形成砾石,砾石聚集成岩石星子,星子轻轻碰撞形成行星核。但形成尘埃的原料——如硅、镁、铝和铁等元素——在小麦哲伦云(Small Magellanic Cloud,SMC,一处比邻银河系的矮星系)中相对较少。近日,发表于《自然·天文学》(Nature Astronomy)的一项研究提出,在小麦哲伦云中,在数百个年轻恒星周围检测到了行星形成的成分。
这些发现基于韦布空间望远镜(JWST)的数据,JWST的红外成像可以检测温暖尘埃发出的热辐射。研究团队在小麦哲伦云中称为NGC 346的恒星形成区域,观测了数百个年轻的低质量恒星(比我们的太阳年轻、质量轻的恒星),检测到尘埃围绕在年轻恒星近处的迹象,意味着行星应会随着年轻恒星的成熟而形成。研究者表示,小麦哲伦云形成岩石元素的丰度类似于更遥远星系的情况,红移约为2——在宇宙历史上大约110至120亿年前的一个时期,天文学家称之为“宇宙正午”。既然行星有可能在小麦哲伦云中形成,作者推断,行星或能形成于这一时期及其后。
· 医学·
美国或将很快批准首个摇头丸成分药物,开启迷幻剂治疗时代
据《自然》新闻(Nature News)消息,美国食品和药品监督管理局(FDA)可能会很快批准MDMA(亚甲二氧甲基苯丙胺,毒品摇头丸的主要成分)药物,用于治疗PTSD等精神类疾病。美国非营利组织迷幻剂多学科研究协会(MAPS)花了近40年的时间研究迷幻剂MDMA是否能帮助治疗创伤后应激障碍(PTSD)。2021年5月,发表于《自然·医学》(Nature Medicine)的论文公布了MDMA在3期临床试验中治疗90位PTSD患者的效果。研究显示,相比于接受心理治疗和安慰剂治疗的患者,接受MDMA和心理治疗的患者康复的可能性会提高1倍。目前,MAPS已经完成了另一项更加大型的临床试验,获得了积极的结果。该组织预计在今年10月之前,向FDA提交药物申请。如果成功获批,这将成为迷幻剂医用的转折点。
今年2月,澳大利亚已经批准MDMA作为治疗PTSD的药物,但该药物的使用仍将受到严格限制。MAPS的人员表示,希望这一转变能改变包括氯胺酮、裸盖菇素等迷幻剂在医药领域的应用。不过,MDMA将如何管理以及由谁管理是一大难题。该药物必须与MAPS开发的心理治疗方案一起给药,但FDA通常不会对此类治疗进行监管。不过如果在药物获得批准后出现问题,公众情绪可能会转而反对迷幻剂,从而使整个领域倒退。(科研圈)
·医学·
治疗致命肠道感染时,粪便移植可能比抗生素更有效
艰难梭菌(Clostridioides difficile) 是定植在人和动物肠道中的微生物之一。在肠道菌群失衡的情况下,艰难梭菌会大量繁殖,其产生的细胞毒素会导致严重腹泻和结肠炎症,甚至可能致死。这种细菌对多种常见抗生素都具有耐药性,且接受抗生素治疗的患者用药后依然会复发,给患者带来了极大痛苦。
近日,发表在Cochrane Database of Systematic Reviews的研究发现,与传统的抗生素治疗相比,粪便移植能更好地治疗艰难梭菌感染。研究分析了320名成年人的6项临床试验数据,发现接受粪便移植的患者中,有77%在8周内没有再次感染,而仅使用抗生素治疗的患者中,只有40%没有再次感染。研究者推测,这是因为在抗生素也会破坏肠道有益菌群,在得到短暂的治疗效果后,患者又会因为菌落失衡又反复感染,从此进入恶性循环;而粪便移植则可以平衡肠道微生物群落,降低再次感染的风险。
·物理学·
测量纠缠熵来重构多体系统的量子态
图片原子芯片放置在实验装置中心的真空室中(图片来源:Thomas Schweigler)
对量子系统进行精确表征,能够帮助我们构建更好的量子计算机。利用量子态层析成像(quantum tomography),科学家能够结合理论,测量并重构出系统的量子态。近日,一项《自然·物理学》(Nature Physics)上的研究利用这种方法完整地重建了超冷原子系统的量子态。
当温度接近绝对零度时,被俘获在原子芯片上的冷原子运动缓慢,更易于测量。科学家将超冷原子云分为两个互不干扰的“副本”,使它们随时间演化,而后在不同阶段进行测量,从而揭示二者的关联。通过测量两个“副本”量子系统间的纠缠熵,科学家能够反推出量子系统的初态和某些性质。这项研究验证了多体量子系统的纠缠面积定律,显现出了精确表征量子态的能力,有助于推动量子传感器技术的发展。
撰文:蒋泽华、马一瑗、不周
编辑:不周、二七
封面来源:pixabay