摘要:于1880年由爱迪生投资1万美元创办,于1894年10月10成为美国最大的科学团体“美国科学促进会”(简称AAAS)的官方刊物。该杂志连同英国的Nature(《自然》)杂志被誉为世界上两大最顶级杂志,代表了人类自然科学研究的最高水平。
Science(《科学》)
于1880年由爱迪生投资1万美元创办,于1894年10月10成为美国最大的科学团体“美国科学促进会”(简称AAAS)的官方刊物。该杂志连同英国的Nature(《自然》)杂志被誉为世界上两大最顶级杂志,代表了人类自然科学研究的最高水平。
《科学》属于综合性科学杂志,主要出版重要的原创性科学研究和科研综述,此外也出版科学相关的新闻、科技政策和科学家感兴趣的事务的观点。它的科学新闻报道、综述、分析、书评等部分,都是权威的科普资料。能在Science上发表论文,是世界各国科学家的追求,如果研究成果有幸成为期刊封面,更为一种特别的荣誉。
下面让我们来看看2024年度Science封面报道的地球与行星科学方面的重要进展吧。
No.1 封面故事︱失落的城市:亚马逊上游的古代发展
Science
2024年1月12日刊(383卷6679期)
图片:A. Dorison and S. Rostain
Sangay考古遗址的城市核心显示了沿着乌帕诺河(Upano River)两侧悬崖边缘分布的人造土平台和挖掘的街道。最近的调查显示,在安第斯山脉东部山麓的厄瓜多尔亚马逊流域的乌帕诺山谷(Upano Valley),有一个密集的前西班牙裔(pre-Hispanic)城市中心系统。这一发现改变了人们对亚马逊古代人类历史的看法。
延伸阅读
源自公众号ScienceAAA的【Science封面】
亚马逊河上游存在的如此广泛的早期城市开发与中美洲的玛雅城市系统相似。尽管越来越多的研究凸显了西语裔人口入住前的亚马逊地区的范围和规模,但大规模都市建造的证据在此前仍然无法确认。
如今,Stéphen Rostain研究团队提供了一个基于农耕文明的证据,该文明始于2500多年前,其位置在安第斯山麓东部的厄瓜多尔亚马逊乌帕诺河谷一带。
根据20多年的跨学科研究(其中包括实地勘测和光学雷达(LIDAR)绘测),Rostain团队在300平方公里的勘测区域内描述了亚马逊河流域以前从未有过如此记录规模的都市建设;它包括超过6000个人造矩形夯土平台和由人行小径和道路连接的广场结构,广场的周边为广袤的农耕地带和河流排水系统。
作者团队根据这些群状结构确定了至少15个不同大小的人类定居点。然而,据Rostain等人表示,该人造环境中最引人注目的要素是区域规模的、连接都市中心和周围腹地的广泛而复杂的道路网。考古发掘表明,这些平台与道路建设及人类居住出现于公元前约500年至公元后300至600年间,它们由Kilamope及后来的Upano人修建。Rostain等人指出,Upano遗址与在亚马逊地区发现的其他纪念性遗址不同,因为后者距今时间较近且范围较小。
No.2 封面故事︱植物与人类:种植植物的全球热点
Science
2024年1月19日刊(383卷6680期)
图片来源:VCG/VCG via Getty Images
人类的生存和福祉依赖于植物多样性。在中国湖北省,数以万计的植物物种在野外收获或由农民在包括这些茶园在内的环境中种植。利用的植物多样性全球分布不均的现象,要求建立保护自然及其对人类贡献的机制。
No.3 封面故事︱水能蓄电站:将水泵上山储存绿色能源
Science
2024年1月26日刊(383卷6681期)
封面照片:Fabrice Coffrini/法新社via盖蒂图片
瑞士的Nant de Drance抽水水电站可以通过将水从较低的水库泵送到425米高的水库来储存风能、太阳能和其他清洁能源的剩余能量。当电力短缺时,水可以通过涡轮机释放出来,产生相当于发电厂数小时的电力。
No.4
封面故事︱陷于困境:
在更加温暖的世界厄尔尼诺如何变化
Science
2024年2月2日刊(383卷6682期)
图片来源:NOAA Climate.gov
在这张2023年12月相对于长期平均温度的快照(snapshot)中,热量堆积在东太平洋,这是厄尔尼诺(El Niño)现象的一个迹象。红色区域的温度高于平均水平,而蓝色区域的温度较低。向西吹的信风(West-blowing trade winds)通常会将海洋深部更冷的海水搅动到秘鲁海岸附近,但在厄尔尼诺现象期间,这些风会减弱,使西太平洋的温暖海水向东滚动。
No.5
封面故事︱亚马逊地区的极端事件:
变暖将带来干旱和洪涝
Science
2024年2月16日刊(383卷6684期)
图片来源:Dado Galdieri/Hilaea Media
2023年10月,一场创纪录的干旱降低了巴西特费市(city of Tefé)附近的亚马逊河水位,露出了沙丘,迫使当地渔船争夺捕鱼点。气候模型表明,随着全球变暖改变海洋和大气之间的相互作用,亚马逊地区在未来几十年将出现更干燥的旱季和更湿润的雨季。
No.6 封面故事︱原行星盘:紫外线辐射导致物质丢失
Science
2024年3月1日刊(383卷6686期)
图片来源:美国国家航空航天局、欧洲航天局、加拿大航天局;数据缩减和分析:PDRs4All-ERS团队;图形处理:S.Fuenmayor
这张詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST)红外图像显示了猎户座棒(Orion Bar),它将猎户座星云(Orion Nebula)中含有冷分子气体的部分(左下)与含有热等离子体的部分(右上)分开。后者被大质量恒星(位于图像之外)的紫外线辐射电离。强烈的紫外线辐射场加热了该地区年轻恒星周围的原行星盘,驱散了行星形成所需的气体。
延伸阅读
源自公众号ScienceAAA的【Science封面】
年轻的低质量恒星通常会被寿命相对短促的星尘和气体组成的原行星盘包围,这些原行星盘会提供形成行星的原材料。因此,气态巨大行星的形成会受到去除原行星盘质量过程(例如光致蒸发)的限制。
当原行星盘的上层被X射线或紫外线质子加热时,就会发生光致蒸发,后者会增加气体的温度并导致其从该星盘系统中逸出。由于大多数低质量恒星形成于同时包含大质量恒星的星团之中,因此原行星盘预计会暴露于外部辐射并经历由紫外线驱动的光致蒸发。
据理论模型预测,远紫外线辐射会产生光解离区(PDRs),即那些原行星盘表面气体化学受到附近大质量恒星投射的紫外线光子强烈影响的区域。然而,对这些过程进行直接观察在此前却一直难以实现。
如今,Olivier Berné研究团队分别用JWST和阿塔卡马大型毫米波阵列(Atacama Large Millimeter Array)的近红外和亚毫米测量结果,报告了对位于猎户座星云内的被远紫外线照射的原行星盘d203-506的观测结果。
Berné团队通过对在光解离区内检测到的发射谱线的运动学和激发进行建模后发现,由于远紫外线驱动的加热和电离,d203-506正在高速地失去其质量。
根据这些发现,d203-506质量流失的速度表明,该气体可能会在一百万年内从该星盘中移除,从而抑制了在该星系内形成气态巨大行星的能力。
No.7 封面故事︱快速移动的岩浆
Science
2024年3月15日刊(383卷6688期)
照片:Mike Mezeul II
2024年2月8日,冰岛Grindavík镇附近的一条道路被熔岩流的前缘摧毁。该地区一系列破坏性的火山喷发和地面破裂事件带来了重大的社会挑战。超快速岩浆流可以在地下发生,而不会爆发,就像2023年11月10日影响Grindavík镇的第一次事件一样。
No.8 封面故事︱发现露西50周年
Science
2024年4月5日刊(384卷6691期)
图片来源:John Gurche的照片和复原
50年前,在埃塞俄比亚,古人类学家发掘了320万年前的“露西”(Lucy)骨架,改变了我们对人类起源的看法。这个复原图是通过在露西的骨骼和来自她所代表的物种——南方古猿阿法种(Australopithecus afarensis)的其他成员的骨头上,一块一块地重建露西的身体而建立的。今天,露西(Lucy)面临着是否为人类直系祖先角色的竞争,不过目前仍然是最佳人选。
No.9 封面故事︱木卫一(Io)上几十亿年前的火山活动
Science
2024年5月10日刊(384卷6696期)
图片来源:美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/西南研究所/马林空间科学系统/Björn Jónsson这张木星卫星木卫一(Io)的光学图像是由朱诺号航天器(Juno spacecraft)在2024年2月飞越时拍摄的。卫星表面被火山特征所覆盖,右下角可见西河火山(volcano Xihe)喷发的羽状物。对木卫一稀薄大气的同位素测量表明,木卫一上的火山活动可能自卫星形成以来已经持续了数十亿年。
No.10
封面故事︱三叶虫的细节特征
Science
2024年6月28日刊(384卷6703期)
插图:Júlia d'Oliveira
这张浅海环境的复原图显示,三叶虫正迅速被5亿多年前一次火山喷发的火山灰所吞噬。最近在摩洛哥寒武纪岩石中发现的三叶虫化石揭示了三维软组织解剖结构,包括以前在这些已灭绝的节肢动物中没有观察到的特征。这一发现突显了海洋火山灰沉积物是化石保存的重要场
来源:中科院地质地球所