海外动态太阳耀斑中首次发现磁岛主导的快速磁重联

　　太阳耀斑中首次发现磁岛主导的快速磁重联
　　记者日前从中国科学院云南天文台获悉，该台抚仙湖太阳观测与研究基地与国内外研究机构合作，首次在太阳耀斑中发现具有扭缠结构磁岛形成的快速磁重联，这意味着磁重联研究取得了重要进展。相关成果在线发表在《自然·通讯》上。
　　磁重联是两组具有反向分量的磁力线相互靠近并重新连接的物理过程。在这一过程中，磁力线会在电流片处湮灭，使磁能转化为等离子体的动能、热能、辐射能等。磁重联是宇宙中普遍存在的等离子体中一种基本的磁能快速释放过程，在天体物理、空间物理和实验室等离子体物理中扮演着极为重要的角色。
　　云南天文台与哈尔滨工业大学深圳校区、德国波茨坦大学、英国圣德鲁安斯大学、中国科学院国家天文台和国家空间科学中心等单位合作，主要利用云南天文台抚仙湖太阳观测站一米新真空太阳望远镜的高时间和高空间分辨率数据，结合太阳动力学天文台的多波段观测，以及美国拉马弟高能太阳分光镜成像卫星、地球静止环境业务卫星等X射线数据，并使用自主发展的高精度数值模拟，详细研究了发生在2014年2月2日活动区11967中具有缠绕磁场结构的暗条和扎根在周围色球纤维的磁环之间的磁重联过程。
　　在此次事件中，一米新真空望远镜观测到了迄今为止最完整的磁重联特征。相关光谱数据也揭示了重联电流片中有非常强的非热辐射，高分辨率的极紫外观测发现大量等离子团即磁岛在重联电流片中形成。通过数据驱动的高分辨率数值模拟，研究团队还重现了电流片中磁岛的形成过程，并证实磁岛是具有强缠绕结构的小磁绳。
　　研究揭示了太阳耀斑中快速磁重联的精细物理过程，进一步加深了对磁重联这一基本物理过程的认识，对研究太阳活动的物理特性和活动规律具有重要意义，也为研究类太阳恒星、中子星、黑洞等其他天体的耀发现象和高能辐射、空间物理以及实验室等离子体物理中的磁能耗散研究提供了重要参考。
　　（来源：科技日报）
　　全球仍有9200种树木尚未发现
　　泰国热带雨林
　　近日，一项涉及迄今为止最大森林数据库的新研究发现，地球上约有7.3万种树木，比目前已知的树种数量高出约14%，其中约有9200种树木尚未被发现。该研究表明，大多数未被发现的物种可能都很稀少，且空间分布有限。相关研究结果发表于美国《国家科学院院刊》。
　　该研究资深作者之一、密歇根大学森林生态学家Peter Reich表示，这项研究结果突显了全球森林生物多样性在人为变化下的脆弱性，尤其是土地利用和气候变化，这些压力会不成比例地威胁稀有物种的生存。
　　Reich认为，建立一个定量基准可能有助于树木和森林保护工作，以及在某些地区发现新的树木和相关物种。
　　在这项研究中，研究人员结合了来自两个全球数据集的树木丰度和发生数据。联合数据库显示，全世界共有64100个有记录的树种，这与此前一项研究发现的地球上约有60000个树种的总数相近。
　　结合数据集，研究人员使用新的统计方法估计生物群落、大陆和全球尺度上独特树种的总数，包括科学家尚未发现和描述的树种。
　　研究人员称，保守估计，地球上的树木物种总数为73274种，这意味着大约有9200种树木尚未被发现。他们说，新研究使用了比以前更广泛的地球树木多样性数据集和更先进的统计方法。
　　其中，该研究反复提到大约40%未被发现的树种可能在南美洲，对全球树木多样性具有特殊意义。
　　南美洲是稀有树种估计数量最多的大陆（约8200种）和特有树种估计百分比最高的大陆（49%）。未被发现的南美洲树种的热点地区可能包括亚马孙盆地的热带和亚热带潮湿森林，以及海拔在1000米到3500米之间的安第斯森林。
　　Reich认为，南美洲除了已知的2.7万个树种外，可能有多达4000个树种尚未被发现。这些树种中的大多数可能是地方性的，位于亚马孙盆地和安第斯—亚马孙界面的多样性热点地区。
　　他说：＂这使得森林保护成为南美洲的头等大事，尤其考虑到目前人为影响带来的热带森林危机，如毁林、火灾和气候变化。＂
　　在世界范围内，大约有1/2到2/3的已知树种存在于热带和亚热带的潮湿森林中，这些森林物种丰富，但科学家对它们的研究甚少。热带和亚热带的干燥森林可能也有大量未被发现的树种。
　　该研究主要作者、意大利博洛尼亚大学Roberto Cazzolla Gatti认为，对树木丰富度和多样性的广泛了解是保持生态系统稳定和运转的关键。
　　（来源：中国科学报）
　　迄今观测到的最大彗星确认
　　据物理学家组织网2月9日报道，来自法国巴黎天文台和西班牙安达卢西亚天体物理研究所的一个研究团队证实，于2014年首次映入科学家眼帘的彗星2014 UN271是迄今为止观测到的最大彗星，目前相关论文已被《天文学和天体物理学快报》接收。
　　2014 UN271彗星于2014年首次被发现，按照习惯用其发现者的名字命名为＂贝尔纳迪内利-伯恩斯坦＂（Bernardinelli-Bernstein）。当时，研究人员认为它起源于奥尔特云，为天文学家提供了一个调查来自奥尔特云的原始彗星的机会，研究这样的原始天体有助于科学家从中了解太阳系的形成过程。
　　据悉，国际＂暗能量调查＂（DES）团队在寻找太阳系天体时发现了这颗彗星。当时，彗星距离海王星还很遥远，人们对其大小一无所知。7年后，随着它越来越近，科学家发现它显然比大多数彗星都大，当时认为，它的直径可能介于100公里到370公里之间。
　　在最新研究中，来自法国和西班牙的研究人员利用位于智利的阿塔卡马大型毫米波阵列提供的数据，研究了从彗星上反射的光的波长，以了解更多有关彗星大小的信息。
　　研究人员解释说，他们将重点放在不受彗星发出的尘埃影响的微波辐射波长上，并指出彗星反射的波长的相对亮度非常典型。他们的计算表明，彗星要反射如此多的光，直径至少要137公里，几乎属于小行星类别——作为对比，此前人们观测到的最大彗星纪录是海尔-波普（Hale-Bopp）彗星，直径约74公里。海尔-波普彗星是一颗长周期彗星，1995年，美国的艾伦·海尔和汤玛斯·波普分别独立发现了该彗星。
　　研究人员还指出，他们对彗星2014 UN271的测量是迄今为止对彗星反射率（反照率）进行的最远距离测量。在这样的距离测量一颗彗星，使研究人员能够在它接近太阳失去冰时，详细测量其大小。
　　（来源：科技日报）
　　科学家从煤垃圾中提取稀土元素
　　对智能手机和电动汽车至关重要的稀土元素，如今可以从煤炭废料中提取，而不仅仅依赖于地下开采。
　　由于具有磁性和电子特性，钕、铕、铽和其他曾经鲜为人知的稀土元素，目前在手机触摸屏、电动汽车电机、风力涡轮机和其他现代技术中应用广泛。不过，开采它们却是昂贵和低效的，因为必须挖掘大片土地才能获得少量矿产。
　　美国莱斯大学的James Tour和同事提出了一种从粉煤灰中回收此类金属的方法。粉煤灰是发电厂燃烧煤炭后留下的一种黑色细粉末。
　　他们开发出一种名为＂闪光焦耳加热＂的技术，即将粉煤灰填充到石英管中，并通过大电流在1秒钟内将其加热到3000摄氏度。相关成果发表于2月9日出版的《科学进展》杂志。
　　这种快速加热还能将磷酸盐中的金属转化为更容易用弱酸分离的氧化物。
　　＂每吨粉煤灰只含有大约半公斤的稀土元素，但由于我们有几十年煤炭燃烧留下的堆积如山的粉煤灰，所以可以提取的稀土元素总量是巨大的。＂Tour说。
　　研究人员还发现，＂赤泥＂（铝生产过程中产生的废物）以及被磨成粉末的废弃消费电子产品，也可以以同样的方式回收稀土元素。
　　＂快速加热过程会从这些材料中释放出有毒重金属，但后者很容易被捕获。＂Tour说，＂剩下的灰烬可以与混凝土混合，以便回收利用。＂
　　目前，这项技术已被授权给一家名为Universal Matter的公司，该公司将设法扩大生产规模并提取具有商业价值的稀土元素。