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2025-10-13
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中国科研人员捷报频传

日期:09-07
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版面:第A09版:天下       上一篇    下一篇

  

  火星核心有何奥秘

  我国科学家首次在地球以外行星中确认了固态内核存在,证实火星地球拥有相似核幔分异结构

  

  综合新华社电、央视新闻报道 记者从中国科学技术大学获悉,我国科学家首次确证火星内部存在一个半径约600千米的固态内核,并揭示其主要成分可能是富含轻元素的结晶铁镍合金。北京时间9月3日,该成果发表于《自然》杂志。

  中国科学技术大学孙道远、毛竹团队联合国外学者,通过深入分析美国国家航空航天局洞察号探测器记录的火震数据得出上述结论。

  火星作为太阳系内与地球环境最为相似的类地行星,一直是行星内部结构与演化研究的重要对象,也是深空探测的核心目标之一。对行星深部结构的探测向来充满挑战,以人类最熟悉的地球为例,科学家直到1936年才通过地震波首次推测内核的存在,而彻底确认固态内核的存在耗时近半个世纪。相比之下,对火星内部结构的探索难度更大。截至目前,尽管已记录上千次火震数据,但信号微弱和噪声干扰等问题严重限制了对火星深部结构的研究。

  研究团队创新性地引入火震阵列分析方法,通过对23个信噪比较高的火震事件数据的分析,成功提取出穿过火星核的关键震相。实验结果表明,火星核具有分层结构,即外层为液态核,更深部则存在一个波速更高的固态内核。

  火震数据显示,火星外核与内核之间存在约30%的波速跳变和约7%的密度差异。在此基础上,研究团队进一步对内核的矿物组成进行了分析。结果表明,火星内核并非纯铁镍构成,还可能包含硫、氧、碳等其他元素。这种含有轻元素的星核结构,不仅为火星磁场从早期活跃到如今沉寂的演化历程提供了重要线索,也为对比地球与其他类地行星的内部演化差异奠定关键基础。

  该研究首次在地球以外的行星中确认了固态内核的存在,证实了火星与地球相似的核幔分异结构。此次研究工作中创新发展的火星地震学方法,为未来在探月等任务中,利用地震学方法探测月球等星体深部结构提供了重要参考。

  

  基因如何“从零诞生”

  控制月季香味的基因通过千百万年多步骤“拼装”而成

  

  据央视新闻报道 长期以来,科学界普遍认为,新基因是通过错误复制、融合或拆分已存在的基因而产生的。然而,我国科学家经过研究发现,自然界中一个全新功能基因可以“从零诞生”。

  北京时间9月2日,国际学术期刊《细胞》发表了华中农业大学果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室宁国贵教授团队的研究成果,揭示了一个全新基因诞生的多步骤过程,以及该基因对植物表型的影响机制。该研究不仅为重新审视植物基因的起源机制提供了新视角,更为植物学领域从头设计新基因、改良生物性状开辟了新思路。

  月季资源品类丰富,适合作为生物多样性研究的模式植物。团队以月季为模式资源,研究发现了一个全新的基因,并命名为SCREP。研究证实该基因可以显著抑制月季花的关键芳香物质——丁香酚的合成。而这一基因的诞生,是通过千百万年多步骤“拼装”而来。

  大约6300万年前,同为蔷薇亚科物种的树莓里骤然出现了一段无功能的“非编码DNA”。直至1600万年前,随着蔷薇属物种植物的演化,这些零散片段逐步演变为可编码蛋白质的完整基因框架。而一个名为MITE的“跳跃基因”插入其启动区,如同安装“能量电池”,促使SCREP增强表达,最终影响了蔷薇属植物花香。

  团队对38种涵盖野生种、古老栽培种及现代栽培种的蔷薇植物进行基因测序与香气成分分析发现:SCREP基因普遍存在于进化程度较高或经人工选育的蔷薇品种中。缺少该基因或其启动区域未插入MITE“跳跃基因”(无“能量电池”)的植株,往往能释放更浓郁的丁香酚香气。这表明,SCREP基因的有无及表达强度,是塑造蔷薇属植物多样花香“性格”的核心因素之一。

  

  神奇黑洞现身何方

  大质量黑洞未必在星系中心

  

  据央视新闻报道 在传统印象中,大质量黑洞往往“盘踞”在星系中心。日前,中国科学院上海天文台安涛研究员带领的国际团队在一个距离地球约2.3亿光年的矮星系里发现了一个黑洞,该黑洞没有处在星系核心,而是偏离中心约3000光年,并且喷射出射电喷流。综合多个观测特征,科研人员确认这是一个正在活跃吸积、拥有喷流的游离黑洞。这是科研人员首次在矮星系中获得直接观测证据。

  这项发现进一步强化了“黑洞增长并非仅限星系中心”的认识,也为理解早期宇宙中超大质量黑洞的快速生长提供了新视角。相关成果于2025年9月5日在学术期刊《科学通报》英文版在线发表。