环球科学：美国放弃带回火星岩石样本，因70亿美元成本过...

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　　· 空间探测 ·

　　美国火星样本返回计划宣告终止

　　如艺术概念图所示，一系列航天器原本将参与从火星带回岩石样本的任务。图片来源：NASA/ESA/JPL-Caltech

　　随着“毅力”号火星车（Perseverance Rover）采集的岩石样本的科学价值日益凸显，火星样本返回（MSR）计划也陷入了困境。2024 年，“毅力”号发现了被许多研究人员认为可能是火星曾经存在生命的最佳证据。但如果不将样本送回地球实验室，就无法确定这些特征是否由生命创造。长期以来，MSR计划一直让行星科学家争论不休，因为该计划的成本到2024年已飙升至110亿美元，远超预算，即使2025年1月降至70亿美元，依然价格过高，因为NASA的其他科学任务也面临成本超支的问题。据《科学》新闻（Science news）消息，当地时间1月5日，美国国会公布了2026财年的妥协性支出法案，该法案支持白宫终止MSR计划。尽管该法案仍需美国国会两院通过并签署生效，但它其实已经标志了MSR计划的终结。

　　这一决定令行星科学家最重要的研究目标陷入僵局，与此同时，它也可能会为NASA停滞不前的其他行星探测项目腾出资金，例如已选定的两项金星探测任务以及天王星探测器的研发。妥协后的支出法案为这些希望注入了一剂强心针，该法案将为NASA科学项目拨款72.5亿美元，比上一年减少 1%，但远高于白宫提出的削减一半科学预算的方案。尽管该法案不支持现有的MSR计划，但并未完全削减该计划，而是将1.1亿美元投入到“火星未来任务”计划中，这笔资金或许能让NASA在未来某个时间重启该计划。然而，美国未能履行火星样本返回计划，其影响远不止于美国。MSR原本是NASA与欧洲空间局（ESA）的联合项目，而ESA已经为他们负责的轨道返回器付出了大量努力，如果该航天器不用于MSR，可以重新调整为火星轨道地质研究任务。但倘若MSR最终重启，该任务的成本将大幅增加。除此之外，“毅力”号火星车已经运行了近5年，样本管的采集工作也接近尾声，如何利用它剩余的时间，也是亟需解答的问题。（《科学》新闻）

　　· 动物学 ·

　　水母和海葵和人类一样，会进行长时间睡眠

　　来源：Unsplsh

　　睡眠是整个动物界普遍存在的一种行为。除了其他多种益处外，睡眠已知在减少DNA损伤中起着关键作用，尤其是在大脑神经元中。神经元被认为在基部后生动物中演化而来，这是一个早期出现的动物种群，很像现生的海葵和水母（刺胞动物门）。仙后水母中曾记录过一种类似睡眠的状态，但这些生物体中“睡眠”的特异性架构及其作用一直不明。一项发表于《自然·通讯》（Nature Communications）的研究显示，水母和海葵的睡眠模式与人类有明显相似性。这项研究支持了一种假说，即许多物种通过睡眠的演化，能预防与清醒有关的DNA损伤。

　　研究人员在实验室以及自然生境中分别研究了仙后水母（Cassiopea andromeda）的睡眠模式，并在实验室中单独观察了海葵（Nematostella vectensis）。他们发现，两种生物每天约有1/3的时间在睡觉，和人类相似。他们发现，水母能睡整夜觉（此外，中午前后还会短暂小睡），而海葵主要在白天睡觉。对这些睡眠模式机制的进一步研究显示，水母的睡眠受光线变化以及稳态睡眠驱动（身体追踪睡眠需求的内部机制）的控制。而海葵的睡眠受内部节律钟以及稳态睡眠驱动的调控。研究指出，刺胞动物或是研究古代动物睡眠演化的一个良好模型。在这两种动物中，清醒和睡眠剥夺与神经元的DNA损伤增加有关，而自然或诱发的睡眠与DNA损伤减少有关。此外，外部应激源引起的DNA损伤增加会导致生物体用更多睡眠来补偿。这些发现表明，睡眠在这些动物中可能演化成了一种能减少DNA损伤以及与清醒相关的细胞应激的机制。

　　· 天文学 ·

　　暗物质可能与中微子相互作用，挑战宇宙学标准模型

　　中微子常被称为“幽灵粒子”，因为这些不带电荷、几乎没有质量的粒子以接近光速的速度在宇宙中穿行时，几乎不与其他粒子发生相互作用，如同幽灵般穿过行星等固体物体。暗物质与之类似，尽管它占宇宙物质总量约85%，但几乎不与普通物质发生相互作用，甚至根本不发生相互作用。最近，《自然·天文学》（Nature Astronomy）发表的一项研究表明，暗物质和中微子之间或存在一种微弱的相互作用，表现为微小的动量交换，这挑战了目前主要用于解释宇宙结构和演化的Λ-冷暗物质（ΛCDM）模型。

　　这项可能引发范式转变的假说依据，源自智利维克多·M·布兰科望远镜上暗能量相机对当前宇宙状态的观测、斯隆数字巡天（SDSS）绘制的星系图谱，以及阿塔卡马宇宙学望远镜（ACT）与欧洲空间局（ESA）普朗克望远镜航天器共同收集的有关宇宙遥远过去的细节。这些观测结果表明，现代宇宙的“团块性”低于预期。这种宇宙谜题或许可以用暗物质和中微子之间的相互作用来解释，而这种相互作用会影响星系等宇宙结构的形成和演化方式。研究团队，未来应该利用望远镜对宇宙微波背景辐射的精确观测，尝试验证这一假说。如果能够证实暗物质与中微子之间的相互作用，这将是一项根本性的突破，不仅能为不同宇宙学探测手段之间长期存在的不匹配问题提供新的解释，还能为粒子物理学家指明具体的方向，从而最终揭开暗物质的真正本质。（space.com）

　　· 古生物学 ·

　　菊石并没有因导致恐小行星撞击而全部灭绝

　　来源：维基百科

　　菊石是一种螺旋状外壳的生物（与章鱼和鱿鱼相关的有壳软体动物），大小从几毫米到大约3米不等，长期以来被认为因白垩纪末期的小行星撞击和大规模火山喷发而灭绝。2023年的一项研究进一步指出，菊石在火山灰笼罩的天空下会极其脆弱，因为它们成年后新陈代谢旺盛，而幼年阶段则依赖光合微生物为食。据《科学》新闻（Science news）消息，近期一项发表于《科学报告》（Scientific Reports）的研究，一群菊石在大灭绝事件中继续存活了数万年。

　　大约6600万年前，一颗直径14千米的小行星撞击了如今墨西哥东南部的尤卡坦半岛，引发高达4.5千米的海啸，并将地球笼罩在腐蚀性的灰烬和火焰之中。这场灾难导致地球75%的生物灭绝，包括统治地球长达1.6亿年之久的非鸟类恐龙。此前研究显示，小行星撞击后，在海洋中生活的菊石似乎迅速消失了。在新研究中，研究人员分析了哥本哈根东部的斯蒂文斯克林特石灰岩层中的菊石化石以及它们周围的沉积物。研究显示，其中一些沉积物是在白垩纪末期灭绝事件之后沉积的。

　　除了利用扫描电子显微镜观察了来自3个不同属的10个菊石化石周围的沉积物，精确确定它们来自哪些岩层，他们还详细评估了这些化石遗骸在最初形成后，是否有从一个岩层移动到另一个岩层的迹象。结果证实，大多数菊石化石的形成明显比行星撞击更晚。菊石在灾难发生后至少存活了6.8万年。尽管这些菊石所处的环境可能以某种方式将它们与当时的大灭绝隔离开，但研究人员怀疑海平面下降和种群多样性的降低，最终限制了菊石重新复苏。（《科学》新闻）

　　· 行星探测 ·

　　祝融号发现火星约7.5亿年前仍存在水活动

　　祝融号火星车位置与行进路线示意图 图片来源：中国科学院地质与地球物理研究所

　　此前科学界认为，火星在约30亿年前已进入整体干旱阶段。由于火星现在寒冷干燥，要寻找远古水活动的痕迹，必须“钻”进地下。2021年5月，祝融号火星车着陆后，在火星乌托邦平原南部累计行驶约1.9公里，并利用高频四极化雷达开展了浅层地下探测，如同给火星做了一场精细的CT扫描。中国科学院地质与地球物理研究所的研究人员通过分析祝融号火星车获取的高频雷达数据，发现火星表层在约7.5亿年前仍存在显著水体活动。这将火星含水的历史向后推延了数亿年，为重新认识火星气候演化、地质过程及其潜在生命宜居性提供了新证据。相关研究成果发表于《国家科学评论》杂志。

　　数据显示，着陆区地下广泛覆盖着一层约4米厚的均匀沉积层，其下掩埋着陨石坑。研究人员根据这种厚度均匀、连续性好的沉积特征，排除了火山喷发或单纯风沙堆积的可能。论文第一作者兼通讯作者、中国科学院地质与地球物理研究所研究员刘伊克表示，唯一合理的解释就是当时这里处于水沉积环境，类似于浅海或大型湖泊。同时，雷达还捕捉到了厘米级薄层沉积层理，形态与地表水成沉积岩相似，进一步支持该区域曾存在浅水环境。结合陨石坑定年分析，他们确定相关沉积层形成于约7.5亿年前，属于火星亚马逊纪中晚期。综合分析表明，在亚马逊纪中晚期，祝融号着陆区经历了一次显著的地表重塑过程，并且该时期火星仍存在持续性的水活动。（科技日报）

　　撰文、整理：不周、clefable