10月17日《科学》杂志精选

土星最小的卫星有什么惊人的

根据拉德万·塔吉丁和他的同事的一份新报告，土星最小的卫星恩克拉多斯运动中的小振荡可能揭示了一个意想不到的月球内部。研究人员利用卡西尼号宇宙飞船的图像科学子系统拍摄的图像来分析卫星的旋转及其围绕土星的轨道。当从土星看时，这些旋转与轨道周期相互作用，使卫星看起来稍微前后摆动。然而，这个摇摆运动部分，主要取决于土卫二的内部结构，具有异常大的振幅，这表明在卫星表面下可能发生了两种情况之一。土卫二可能有一个长的核心，形状是由土星环中的卫星结构决定的。这种不寻常的震级也可能表明在冰层覆盖的表面下存在海洋。研究人员说，无论是哪种情况，研究结果都表明土卫二是一颗比以前想象的更复杂的卫星。

全球变暖和龙卷风

全球变暖会导致更多龙卷风吗？如果是这样的话，哈罗德·布鲁克斯和他的同事在这项研究中报告说这还没有发生——尽管他们说龙卷风的时间分布在一年中一直在变化。气候变化是否会影响美国每年都会造成大量财产损失的龙卷风活动，已经成为科学家和公众的热门话题。为了确定龙卷风的数量是否以及如何随时间演变，布鲁克斯和他的团队利用美国官方龙卷风数据库汇编了1954年至2013年美国龙卷风活动的数据。科学家一直很难解释这个数据库。它要求将龙卷风活动的非气象影响(如如何报告风暴改善)与气象影响(如有利的环境条件)分开。*s等人开发了一种分析数据库的新方法。尽管他们没有看到每年龙卷风数量的明显趋势(实际上保持相对稳定)，但他们确实看到自20世纪70年代以来龙卷风变得更加密集。换句话说，每年龙卷风的数量减少，而每天龙卷风的数量增加。研究人员表示，这些变化不太可能是由非气象因素造成的，尽管尚不清楚是什么环境条件——气候变化或其他条件——驱动了这种聚集效应。然而，这些结果是更好地理解环境和龙卷风活动之间关系的第一步。它们可能会促使科学家重新考虑气候模型预测和其他数据，为这些趋势找到可能的具体解释。如果这里描述的可变性继续增加，布鲁克斯和他的同事们认为，这甚至可能在更短的时间内导致破坏性龙卷风更集中。

对太阳最难以捉摸区域的最新观察

旨在观察太阳难以捉摸的大气层的望远镜的第一次观测已经到来，它们正在帮助科学家们确定能量是如何在那里产生的，然后被输送到远处广阔的寒冷空间。太阳的大气层主要有三层。中间层夹在太阳表面和炽热的外日冕之间，叫做色球。尽管它的深度约为2000公里，但在色球层中通常是看不见的。正因为如此，科学家们无法确定太阳的巨大能量特征是如何从其核心转移到日光层的，日光层是围绕太阳的空间区域。现在，在本期杂志的五篇系列报道中，研究人员正在讨论最新工具的第一个结果，该工具旨在捕捉色球这一难以捉摸的一瞥——美国航天局的界面区域成像光谱仪或IRIS。IRIS是2013年6月发射的卫星上的望远镜。利用成像和光谱学，它可以跟踪色球层的温差和动态等离子体粒子的速度、密度和湍流。

食草动物数量与植物防御机制的关系

植物可以通过特殊的防御机制来保护它们，或者在食草动物活跃的地区扎根，从而在饥饿的食草动物遍布的土地上生存。这项研究揭示了这些结果，证明了捕食和植物防御是如何相互作用形成植物群落的。尽管大多数生态系统都是食草动物，但植物仍然存在于地球上。然而，当它们成为这么多食草动物的共同食物时，关于它们为什么还能繁盛的争论就开始了。有人说植物可以继续存在，因为大型食肉动物限制了食草动物的数量。其他人指出，植物已经进化出特殊的结构和化学防御机制。为了更好地理解这两个因素的贡献，亚当·福特和他的同事们把重点放在了一种非洲羚羊喜欢吃的植物上:合欢。这种树可能长满了刺，或者少一些刺，羚羊喜欢吃这些刺。在东非大草原，福特和其他人用全球定位系统项圈监控羚羊，还有豹子和野狗，它们是捕食它们的主要动物。在一个实验中，福特的团队通过移除可以隐藏捕食者的森林区域，使得部分大草原对羚羊来说不那么危险。羚羊在这些地区的食物摄入量急剧增加。在另一个又一个实验中，研究人员测试了羚羊是否真的更喜欢刺较少的刺槐。将荆条从荆条的枝干上取下，并将其与短葶飞蝗的枝干连接起来，极大地提高了羚羊对荆条的兴趣，这与羚羊对短葶飞蝗的兴趣是一样的。这揭示了脊椎作为防御机制的重要性。对两种相思树相对丰富度的全球定位系统分析表明，在羚羊*漫步的地区，相思树保持着它们的刺。相比之下，刺较少的短荚相思树种在羚羊避开的高风险区域(即被更多树木覆盖的区域)有更多的刺。福特等人的工作揭示了食草动物对危险的回避和植物对食草动物的防御机制是如何相互作用形成植物群落的。研究人员指出，影响大型食肉动物种群的人类活动已经改变了这些相互作用。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

中国科学新闻(2014-10-29第二版国际版)