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科學快訊

文章來源:中國科學報   發布時間:2019-04-01  【字號:     】  

  卡西尼貼近土星環衛星的飛越

  得益于來自卡西尼飛船最后軌道飛行的數據,接近土星環的5顆小衛星的屬性已經得到闡明。作者說,這些內側的小衛星具有不同尋常的形態,它們的光學特性得到兩種對立過程的確認;對其了解可幫助解釋在這些衛星與它們相鄰環形結構間的任何色差。

  盡管土星具有超過60顆得到證實的衛星,但其主要的環狀系統與一組獨特的小衛星有關,它們或被埋置于環內,或會與環形結構相互作用而改變其形狀與組成。有關環狀系統與這些內側衛星間相互作用的問題包括:這些環是否由內側衛星的崩解體所形成,抑或由相反的過程(即現有環結構物質的合并而形成這些衛星)而形成還不清楚。在這些衛星上是否存在任何水冰以外的揮發物也一直是一個問題。

  在2016年12月至2017年4月間,卡西尼飛船進行了6次貼近土衛十八、土衛三十五、土衛十五和土衛十一的飛越,這些飛行收集了有關這些衛星形態、結構、顆粒環境與組成的數據。這些分析使用了載于卡西尼上的數種儀器。

  從這些飛越和所捕捉到的數據,Bonnie Buratti和同事報告稱,在這些環衛星上不存在水冰以外的揮發物。這些衛星的地質學具有復雜的塑造歷史,其中包括由潮汐應力引起的凹槽構造。最后,作者說:取決于衛星相對于環的位置(土衛十八顏色最紅而土衛十一顏色最藍),這些衛星的光學性質決定于2個競爭性的過程:被主環的紅色生色基團和來自E-環的冰顆粒或水汽的玷染。作者說,在此檢測到的這些小衛星的低密度支持一個多階段的涉及環物質吸積的衛星形成場景。

  相關論文信息:DOI: 10.1126/science.aat2349

  新研究可促進植物的生長并保持水分

  據新的研究披露,通過在芥子植物的氣孔中引入一種特別的離子通道,研究人員研發了一種加速芥子植物葉子中氣孔反應速度的新方法。該用光遺傳學增強植物中的反應速度加快的氣孔可提高其光合作用和水利用的效率,令在典型的光照波動的戶外生長條件中的植物生物質產量提高兩倍以上。

  氣孔是分布在植物葉子表面的細孔,它能通過對環境作出開與關的反應來調節用于光合作用的CO2的攝取和水分蒸發。然而,這些雙重作用常常是互為對立而且運作是以損及對方為代價的。

  盡管氣孔開放或能讓植物吸收大量的碳進行光合作用,但它會以失水增加為代價。更重要的是,氣孔對環境改變作出反應的速度緩慢。在自然光波動(例如因云層的通過)的環境中,氣孔開放或關閉的時間會比需要的時間更長。其結果是,光合作用通常沒有其應該有的功效而且植物會失去過多的水分。因此,規避碳水交換的能力可能為改善作物生產力提供一種被看好的途徑。

  為了解決這一難題,Maria Papanatsiou和同事應用光遺傳學工具BLINK1在芥子植物擬南芥氣孔中構建一種特別的離子通道。據Papanatsiou等披露,該離子通道可通過與藍光接觸而激活,它會導致氣孔更快地開放或關閉。據研究結果披露,該氣孔反應速度的加快能在不以CO2攝取為代價的情況下提高擬南芥的用水功效。

  相關論文信息:DOI: 10.1126/science.aaw0046




(責任編輯:侯茜)

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