环球科学：小行星撞击效果超出预期：羽流长达一万千米，轨道缩短32分钟

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　　· 气候 ·

　　拉尼娜事件仍将持续，或影响我国冬季气候

　　据澎湃新闻消息，国家气候中心最新监测结果显示，赤道中东太平洋拉尼娜事件在进一步持续，预计延续到2022/2023年冬季，并且会影响中国华西秋雨、南方秋旱、北方秋汛等秋冬季区域气候。拉尼娜是指赤道附近东太平洋海温反常偏冷的现象，并通过大气环流影响全球气候。1951年至今发生了15次拉尼娜事件。对于我国，通常情况下，拉尼娜事件后，冬季（当年12月至次年2月）气温异常，主要表现为：全国大部分地区的气温较常年同期偏低，尤其是华北北部、东北南部、西南地区东部和北部等地。在冬季降水方面，大范围降水偏少，尤其是东北东部、西南地区南部、新疆北部等地；西南地区北部、西北地区东部等地则会降水偏多。

　　今年秋季以来（2022年9月1日至10月9日），全国平均气温16.7℃，比常年同期高0.6℃；全国平均降水量70.9毫米，比常年同期少9.9%，呈现“暖干”气候特征。但需要注意的是，拉尼娜事件只是影响我国秋冬季气候的重要因素之一，冬季气候北极海冰、欧亚积雪等因素也会起到重要的作用。（澎湃新闻）

　　· 分子生物学 ·

　　新的CRISPR-Cas基因编辑系统可在任意位点切割DNA

　　CRISPR-Cas基因编辑的一个主要限制在于，首先需要识别出一个短序列，叫做前间区序列邻近基序（PAM），因此只能在特定基序的附近切割DNA。而最近，在一项发表在《自然·生物技术》的研究中，科学家发现一种方法，可以突破PAM的限制。

　　研究者为CRISPR–Cas9基因编辑系统找到一个新的变体，叫做SpRY，并测试了它作为通用DNA切割工具的能力。科学家针对130多种DNA序列设计了SpRY和向导RNA（gRNA），然后发现SpRY在体外几乎不受PAM的限制，可以有效切割每一种序列。研究者说，使用SpRY可以在从前用限制酶或其他CRISPR-Cas蛋白无法工作的DNA序列上进行切割，让科学家们能够更自由地选择切割位点。研究人员希望，SpRY的广泛应用能够简化分子克隆实验，降低各种基础研究的成本。

　　· 航天 ·

　　DART撞击将孪小星的轨道周期缩短了32分钟

　　哈勃空间望远镜拍摄到的孪小星图像，可以看到撞击产生的羽流。羽流长达10 000千米，并且还在随时间变化。图像拍摄于10月8日，撞击后的285小时。图片来源：NASA/ESA/STScI/Hubble

　　北京时间9月27日早7:14，美国航空航天局（NASA）的双小行星重定向测试（Double Asteroid Redirection Test，DART）迎面撞击了孪小星（Dimorphos）。此次撞击旨在测试人类通过动能撞击改变小行星轨道的能力。孪小星是孪大星系统（Didymos system）中较小的一颗，直径大约为160米左右，另一颗孪大星（Didymos）直径大约为780米。两者中心点相距1.18千米，以11小时55分钟的周期相互绕转。

　　孪大星和孪小星在运行过程中可以相互遮掩，地球上的天文学家可以观测到遮掩过程中的亮度变化，从而计算孪小星的轨道周期。在收集了两周的数据后，研究人员发现现在孪小星的轨道周期为11小时23分钟，相当于人类将它的轨道周期缩短了32分钟，测量不确定性范围为正负2分钟。而之前天文学家预测轨道只能缩短10分钟左右。研究人员表示，碰撞过程在孪小星上产生的羽流增强了碰撞动量转移效果，研究人员将在接下来的研究中着重研究DART碰撞的动量转移效率。

　　· 细胞生物学 ·

　　休眠细胞如何知道何时苏醒

　　细菌在饥饿、污染等压力下可脱水进入休眠状态、形成孢子，通过暂停新陈代谢抵抗外来刺激对细胞的消耗，在环境允许时则再度“苏醒”、恢复新陈代谢。然而，细菌如何在休眠状态下重新启动细胞的新陈代谢仍未被阐明。近日，发表在《科学》杂志的一项研究发现了孢子休眠过程中的电化学机制。

　　研究者用环境变化刺激测试枯草杆菌（Bacillus subtilis）孢子，看它们能否感受到一些不足以触发“苏醒”的短暂环境信号。结果发现，微小的环境改变累积到一定程度后，枯草杆菌会脱离休眠状态，新陈代谢变得活跃。科学家利用数学模型辅助解释这一过程，发现孢子具有“整合放电”机制。孢子在每一个微小的环境改变后释放少量钾离子，而当环境改变到适宜状态时，钾离子的累积存量也达到了足以复苏细胞新陈代谢的程度。研究者说，这与人脑中神经细胞的信息传递过程十分相似，只是孢子不需要代谢能量就能进行信号整合，而神经元却是非常需要能量的一类细胞。科学家认为，这个发现可能对一些寻找生命迹象的太空任务具有重要意义。

　　· 行星科学 ·

　　月球可能是在数小时内形成的

　　上世纪70年代以来，就有观点认为月球是在原始地球和另一颗火星大小的行星撞击后形成的。这颗撞向原始地球的行星名为忒伊亚，撞击后产生了一个巨大的碎片地带，该地带经历了数千年的吸积过程，最终形成了月球。但近日在《天体物理学杂志通讯》上发表的一篇论文认为，月球形成可能只花了几个小时。

　　研究人员利用超级计算机“宇宙学机器”（COSMA）模拟数百次撞击，每次撞击角度、旋转方式以及速度都有所不同。之前的研究中，模拟通常只包含10万到100万个颗粒，但此次研究研究人员使用了1亿个颗粒，实现了更高的分辨率。模拟显示，月球由被抛出的地球碎块和忒伊亚碎片在几个小时内形成，这就提出了月球一次形成理论。该理论可以为月球的显著特征，如倾斜的轨道、部分融化的内核以及纤薄的外壳提供清晰且简洁的解释。（科技日报）

　　· 天文学 ·

　　在太阳系边缘发现奇怪的波纹结构

　　10月10日发表于《自然·天文学》上的一篇论文中，科学家发现太阳系的边缘——终端激波（termination shock）和太阳层顶（heliopause）并非如此前所描绘的那样在时间和空间上是平滑的，而是有着巨大的波纹结构。

　　终端激波是指太阳风粒子被星际介质减速至低于声速并因此被压缩所形成的界面。太阳层顶则是太阳风与星际物质形成平衡的界面。

　　科学家发现，太阳系边界的这种褶皱尺度可达数十个天文单位。此外，我们与太阳层顶的距离在时间上也有着显著的变化。旅行者一号2012年在122个天文单位处穿越了太阳层顶，而2016年，他们发现此时旅行者一号方向上太阳层顶的距离为131个天文单位左右。他们在2015年预测旅行者二号方向的太阳层顶距离应为103±8个天文单位，而探测器2018年越过边界时的距离则是119个天文单位。

　　目前我们仍不了解这些现象的成因，科学家表示， 2025年将发射一颗新探测器，这或许能让我们更好的了解这层将我们与宇宙隔开的皱皱的保护膜。

　　· 新冠疫情 ·

　　据国家卫健委官方数据，10月11日0—24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例417例。其中境外输入病例43例（广东14例，福建11例，江苏6例，四川4例，北京3例，天津2例，新疆2例，上海1例），含9例由无症状感染者转为确诊病例（北京2例，江苏2例，福建2例，广东1例，四川1例，新疆1例）；本土病例374例（山西78例，新疆62例，内蒙古48例，广东43例，辽宁25例，重庆17例，湖南14例，四川14例，河南13例，北京10例，陕西7例，黑龙江6例，宁夏6例，山东5例，西藏5例，上海4例，云南4例，浙江3例，福建3例，江苏2例，海南2例，贵州2例，河北1例），含51例由无症状感染者转为确诊病例（内蒙古13例，湖南8例，辽宁5例，新疆5例，山东4例，四川4例，广东3例，福建2例，重庆2例，宁夏2例，山西1例，浙江1例，贵州1例）。无新增死亡病例。新增疑似病例1例，为境外输入病例（在上海）。

　　31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增无症状感染者1473例，其中境外输入87例，本土1386例（内蒙古463例，新疆379例，山西57例，云南48例，河南45例，宁夏41例，甘肃40例，上海34例，四川33例，陕西28例，重庆27例，安徽26例，江苏23例，辽宁22例，西藏19例，山东17例，河北15例，湖南15例，黑龙江13例，广东11例，吉林10例，湖北9例，天津4例，浙江4例，北京1例，广西1例，贵州1例）。

　　截至2022年10月10日，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团累计报告接种新冠病毒疫苗343761.9万剂次。

　　文：王昱、王怡博、栗子、韩佳桐