发布者:发布时间:

人马座星流的示意图图片来源:UCLA  当一颗恒星度过它漫长的青壮年期步入老年期时,它首先变为一颗红巨星。M巨星位于红巨星的顶端,外部由一个巨大的氢包层构成,半径甚至可以达到一个天文单位(约215太阳半径),巨大的半径使得它们具有很高的光度,即使在很远的距离也很容易被探测到。所以,M巨星是科研人员研究银河系外晕性质和结构的强有力工具。  来自中国科学院天文大科学研究中心和美国伦斯勒理工学院的联合科研团队,合作利用LAMOSTDR4数据(郭守敬望远镜发布的第四批数据)中探测到的M巨星,结合GaiaDR2(欧空局盖亚空间天体测量卫星项目发布的第二批科学数据)提供的自行运动速度,在距太阳100kpc(1kpc=3260光年)远的空间,追踪到人马座星流,并第一次描绘出人马座星流精确的三维空间轨道分布。该项研究成果近日发表在国际天文期刊《天体物理学报》上。  筛选约4万M巨星样本  论文第一作者、中科院天文大科学研究中心特聘青年研究员、上海天文台在职博士后李静在博士研究生阶段就开始致力于M巨星和银河系子结构的研究。她告诉《中国科学报》:“M巨星是非常好的探测银河系晕结构样本,在过去的研究中,大样本的M巨星基本都是测光样本,换句话说只知道M巨星的位置和距离信息。”  LAMOST数据发布以后,李静和上海天文台副研究员钟靖一直致力于在LAMOST数据中组建大样本的M巨星样本。“从LAMOST数据第1次释放到第5次释放,我们总共筛选了4万左右的M巨星样本。这是目前全世界最大的M巨星光谱样本,不仅有利于M巨星光谱库的研究,同时也提供了银河系结构研究样本。”  2016年,李静通过DR1样本中挑选的M巨星和M矮星,第一次提出了利用红外和近红外颜色的办法从测光样本中挑选M巨星,提高了M巨星测光样本挑选的完备性,也降低了样本的污染率。此外,李静等人利用这些M巨星样本对人马座星流进行了研究,并且第一次在能量角动量空间对该星流进行了分析,展示了星流导臂和曳臂能量角动量的差异。  然而,首次的创新并不是一下子就做出来的。李静回忆道:“每个阶段我们都遇到了不同的问题。在2015、2016年,我们遇到的最大问题是如何将M巨星和矮星区分开来。由于对M巨星光谱的研究文献比较少,我们能够参考的资料也偏少。在研究早期,我们花了较多的时间,通过各种尝试后发现结合谱线特征,加上红外和近红外颜色的方法可以很好地将M巨星和矮星区别开来。”  李静感谢为这项研究提供支持的相关研究人员。中国科学院国家天文台研究员刘超作为李静的博士后导师,是该课题的提出者,起到关键推动作用;国家天文台研究员薛香香协助计算了人马座星流的三维轨道参数以及动力学讨论;美国伦斯勒理工学院博士JakeWeiss作为人马座星流方面的专家,在研究过程中提了很多宝贵建议。  搜寻人马座星流成员星  李静指出:“我们之所以可以实现首次精确测量,得益于LAMOST提供的海量光谱数据。大量的人马座星流成员星不仅有空间位置信息,还有视向速度信息,GaiaDR2精确的自行运动数据,也为我们提供了完美的计算三维空间速度的条件。”  人马座星流是人马座矮星系受到银河系强大的潮汐作用力瓦解而留下的痕迹。由于这次潮汐瓦解事件是最近几十亿年刚刚发生的,因此它的结构在空间中异常显著,就像一条炫舞九天的赤焰飞龙,由南向北跨过整个银河系。  此前,也有一些科研团队开展过人马座星流研究,研究大致可分为两类:一类是用测光样本,探寻人马座星流的成员星,比较著名的工作包括2003年美国弗吉尼亚大学教授Majewski团队开展的工作,他们从2MASS(近红外测光巡天项目)巡天样本中,第一次勾勒出了全天人马座星流的分布,并且做了一些跟踪的高分辨率光谱成员星观测;一类是美国伦斯勒理工学院教授Newberg带领的团队和英国剑桥大学教授Belokurov团队利用SDSS(斯隆数字化巡天项目)继续探寻人马座星流。  “然而,由于缺少速度信息,我们并不知道人马座星流在空间的轨道走势。这期间,有各种模型试图模拟出人马座星流的轨道分布,但是都不能真实还原该星流的轨道分布。”李静说。  目前,李静等人对于人马座星流开展的新研究是,在更多的恒星样本中搜寻人马座星流成员星,特别是LAMOST数据中的K巨星。“我们探寻到的成员星样本已经超过了3000颗,是目前最大的成员星样本。”李静等人通过这个样本继续深入研究该星流的化学丰度分布,包括金属丰度和其他元素丰度,这些信息将有利于进一步探寻和了解人马座星流的前身天体——人马座矮星系。  李静介绍了下一步工作,“我们还将利用这些真实观测到的成员星样本来限制人马座星流的模型,从而更加准确地估计银河系引力势的大小,更加真实地还原银河系和矮星系的吸积并合历史。”  (原载于《中国科学报》2019-06-04第8版探索发现)

发布者:发布时间:

  早在3500多年前,西瓜已经是夏天最受欢迎的食物之一了。据《新科学家》报道,一项对古老脱氧核糖核酸(DNA)进行的研究显示,200年前在埃及古墓中发现的一片叶子属于西瓜。  研究人员将这片叶子的DNA与西瓜的6个亲缘物种进行了测序和比较——这些亲缘物种大多是白色果肉,而且很苦。数据表明,今天在苏丹发现的一种白色甜瓜是西瓜最近的野生近亲。但是这片叶子的某些基因——尤其是那些使西瓜果肉变红变甜的基因——更像今天的西瓜,表明这种水果早在3500年前就已经被驯化了,而且相当美味。研究人员日前在预印本服务器bioRxiv上报告了这一研究成果。

发布者:发布时间:

牙齿化石或改变我们对人类进化的理解。图片来源:《新科学家》网站  据英国《新科学家》杂志网站15日报道,英国科学家对牙齿化石进行的分析表明,现代人类始祖和尼安德特人可能在约80万年前就已经“分道扬镳”,比此前认为的时间要早40万年左右。  现代人类始祖与尼安德特人拥有共同的祖先,但这两个人种何时以及如何分开的细节一直是人类学界激烈争论的问题。以前科学家对DNA进行分析后得出结论称,这两类人种在约40万年前分开。  但研究人员在位于西班牙西玛·德·洛斯·休埃索斯洞穴发现的人类化石并不符合上述情况。考古学家在此处发现了近30人的化石,这些人类遗骸被认为属于早期尼安德特人,研究表明,他们生活于约43万年前。这表明,尼安德特人和现代人类“分道扬镳”的时间将早于此前的估计。  为了估计这一时间,英国伦敦大学学院人类学家艾达·戈麦斯-罗伯斯博士对这些人类遗骸以及其他7种古人类——包括南方古猿阿法种和罗百氏傍人的牙齿化石形状进行了深入分析,并比较了它们随时间如何变化。  因为这些咀嚼牙牙冠的大小和形状以稳定的速度进化,罗伯斯可以使用建模方法来估计不同人种何时必须分开,才能导致后来出现的不同种类的牙齿化石。  她说,在西玛洞穴发现的牙齿需要一定的时间发展它的特殊功能,据此可以推断,尼安德特人和早期人类至少在80万年前就已“分道扬镳”。  不过,最新分析仅包括来自西玛遗址的尼安德特人化石,这些人类与欧洲其他尼安德特人有何关系还是未知数。  不管现代人类与尼安德特人在约40万年前还是80万年前“分道扬镳”,遗传分析告诉我们,在古代欧洲生活的现代人后来与尼安德特人杂交了好几次,直到现代人类的这个“表兄弟”在约3万年前灭绝。

发布者:发布时间:

  琥珀是远古植物的树脂经过长久的地质作用形成的化石。琥珀常常含有保存很好的陆地生物,例如花、微生物、昆虫甚至蜥蜴和鸟类。由于产生条件和保存环境的限制,琥珀很少保存水生生物,海洋生物更是凤毛麟角,而水生生物化石常常能提供关键的生态环境信息。这些远古的生态环境信息为人们了解未来陆地生态系统的变化提供了重要参考。  中国科学院南京地质古生物研究所“现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队”的博士生俞婷婷在研究员王博和张海春指导下,与牟林等人合作,报道了保存在一枚缅甸琥珀中的菊石、螺类、节肢动物等化石集群。综合化石生物群和埋藏学分析结果,表明该琥珀森林位于热带海滨地区,环境类似于当今的一些热带海岸森林。该研究为缅甸琥珀年龄提供了直接证据,并为琥珀埋藏学和白垩纪森林生态环境分析提供了新见解。该研究于5月14日在线发表于《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。  该枚琥珀保存了异常丰富的化石类群,包括1个菊石、4个螺类、4个等足类、23个螨虫、1个蜘蛛、1个马陆和至少12个昆虫成虫标本(蟑螂、甲虫、蠓和蜂)。研究团队囊括了菊石、腹足类、等足类、蛛形纲和昆虫化石的分类学者,历时两年对这些化石进行了详细的鉴定工作。研究发现菊石、螺类和1个等足类属于海相生物,其他节肢动物皆属于陆栖类群。  研究团队利用高分辨率显微断层扫描技术(显微CT)对菊石进行分析,获得了包含缝合线结构的高精度三维重建图像。形态分析表明该菊石是一个幼体标本,属于Puzosia亚属。该菊石类群的分布时限为白垩纪晚阿尔必期到塞诺曼期(约105至93百万年前),进一步支持了先前的同位素地质年代学研究结果。琥珀中保存的四个螺类,有两个保存较好,属于马提尔特螺属(Mathilda),该类群广泛分布于特提斯洋地区(主要是北美和欧洲)。  琥珀中的菊石和螺类的软体都已经丢失,并且壳体都有破损,表明这些壳体在被琥珀包裹前经历了一定的搬运作用。菊石内部充填细砂粒,而琥珀珀体也包裹了类似的砂粒,表明菊石可能在沙滩或靠近沙滩位置被树脂包裹。因此,螺类和菊石在被包裹前已经死亡,并被海浪搬运到岸边,与一些地栖生物遗体和砂粒混杂在一起。综合化石生物群和埋藏学分析结果,可以做如下推断:缅甸琥珀森林生长于海滨地带,紧靠海滩;树脂分泌后,在树干上包裹了一些树栖的昆虫,然后顺着树干流到地面后包裹了菊石、螺类和地栖的一些动物;这枚树脂很快被埋藏起来,经历复杂的地质作用形成了琥珀。  南京古生物所访问博士生(英国布里斯托尔大学)RichardKelly、苏格兰博物馆教授AndrewRoss、牛津大学教授JimKennedy、上海夏方远先生、美国印第安纳大学教授DavidDilcher等参与了该项研究。南京古生物所研究员潘华璋在螺类鉴定方面提供了指导,副研究员殷宗军和吴素萍提供了显微CT的技术支持。  相关研究工作得到中科院、国家自然科学基金委、国家科技部的支持。  论文信息: YuTingting,KellyR.,MuLin,RossA.,KennedyJ.,BrolyP.,XiaFangyuan,ZhangHaichun,WangBo,DilcherD.(2019)AnammonitetrappedinBurmeseamber.PNAS,doi:10.1073/pnas.1821292116.琥珀标本菊石标本(A)光学显微镜照片。(B)显微CT缝合线重建图。(C)显微CT侧面透视图。(D)显微CT表面形态重建图。(E)显微CT内部结构重建图螺类标本缅甸琥珀矿的地质图(A)和古地理图(B)

发布者:发布时间:

  现在,人们对霸王龙的祖先可能什么样子有了更好的了解。研究人员发现了一个霸王龙新物种的两块化石。其被称为Suskityrannushazelae,生活在约9000万年前,早于暴龙科进化成像霸王龙一样的庞然大物。  两块化石表明,霸王龙在体型很小时就已发育出很多特有的特征,比如肌肉发达的头骨、宽大的嘴巴和能吸收震动的脚。“Suskityrannus让我们得以一窥暴龙在接管地球之前的进化过程。”美国弗吉尼亚理工大学古生物学家SterlingNesbitt说。  霸王龙是地球上最大的捕食者之一,可能也是所有恐龙中最著名的物种。Nesbitt表示,很多人没有意识到,像霸王龙这样的巨型暴龙在地球上的统治时间惊人地短——它们只在恐龙灭绝前的1500万年左右开始进化。  古生物学家发现,在这些“巨人”出现之前的1.5亿年,地球上早就生活着小型暴龙。但由于化石记录的缺失,在这些巨兽进化之前发生了什么一直是个谜。  S.hazelae填补了这一空白。1997年,研究人员在新墨西哥州发现了这种恐龙的第一具非常不完整的骨架。1998年,当Nesbitt还在上高中时,科学家又发现了第二块更完整的化石。如今,Nesbitt和同事终于发表论文来描述这一发现。  该团队估测,第二只恐龙的臀部高1米、身长3米,体重在20~40公斤。骨头显示,它死时还是一只幼龙,所以该物种的体型可能更大,但肯定没有霸王龙那么大。  为何在如今的北美和亚洲游荡的暴龙在成为庞然大物之前的1.5亿年里一直保持中等体型,原因尚不清楚。但其他种类的恐龙,如鸭嘴恐龙和角龙,后来同样拥有更大的体型,因此也许暴龙是在和它们的猎物同步进化。相关成果日前发表于《自然—生态与进化》杂志。

发布者:发布时间:

  玻利维亚一处岩石掩体中发现了一批有着1000年历史的吸毒用具,其中含有5种精神活性化学物质的痕迹,包括可卡因和死藤水的成分。相关成果日前发表于美国《国家科学院院刊》。  研究人员称,这是在南美洲考古发现的最大数量的精神活性化合物。不过,产生它们的植物并非发现其的高地地区所特有,因此它们可能是通过贸易网络或旅行巫师被带到那里的。  它们是在玻利维亚西南部利佩兹高地的一处建筑废墟中被发现的。该建筑当时可能被用作墓地。其中包括一个28厘米长的皮包、一对木制鼻烟片、一根鼻烟管、一对羊驼骨抹刀、一条纺织头巾、一些干植物茎的碎片,以及一个由3只狐狸的鼻子缝在一起做成的袋子。鼻烟管和平板上雕刻着华丽的人形图案。  放射性碳年代测定法将袋子的年代定在公元905年~1170年,大致与蒂瓦纳库王朝的崩溃吻合。蒂瓦纳库王朝曾创造了强大的安第斯文明,延续了约5个世纪。  毒品被认为在蒂瓦纳库文化中发挥了重要作用,比如用于使人与死者接触的治疗和宗教仪式。新西兰奥塔哥大学的MelanieMiller和同事用质谱法分析了袋子和植物茎的样本。他们发现了5种精神活性化合物:可卡因、苯甲酰爱康宁(BZE)、蟾毒色胺、骆驼蓬碱和二甲基色胺(DMT)。  可卡因和BZE都存在于古柯叶中。直到今天,在玻利维亚和秘鲁,古柯叶还通常被咀嚼或制成茶,并且会产生轻微的兴奋作用。这些化合物以前曾在该地区出土的木乃伊头发中发现过,甚至是婴儿木乃伊。后者可能通过母亲的乳汁摄入了这种化合物。  骆驼蓬碱和DMT是死藤水的活性成分之一。死藤水是一种迷幻药,由多种植物制成,并且被南美原住民用于宗教仪式。骆驼蓬碱是另一种致幻剂,存在于一些种子和某些蟾蜍的皮肤中。科学家在木乃伊的头发中也发现了这种物质。

最新资讯
高海拔宇宙线观测站20英寸光电倍增管完成交付
云南天文台光学望远镜获得耀变体光变的长期监测结果
力学所在含填充物的点阵夹层板损伤识别研究中取得进展
武汉植物园在肯尼亚开展民族植物学调查取得进展
沈阳生态所在森林生态系统尺度硝化作用速率研究中取得进展
成都生物所在微生物固体发酵生产γ-聚谷氨酸研究中获进展
武汉岩土所在节理岩石剪切过程中渗透演化规律研究方面取得进展
广州地化所揭示沉积物有机质的结构和微孔对过硫酸钠降解苯并芘的机理
城市环境所揭示我国食物系统氮投入驱动力、利用效率时空变化及影响因素
地质地球所发现行星际磁场Bz极性变化导致低纬电离层TEC振荡