11月8日《科学》杂志精选

为什么月亮一侧的盆地更小

月球上的陨石坑记录显示，大约40亿年前，月球受到数量不成比例的陨石的轰击。然而，科学家们对月球上盆地形成的所有方面都不清楚，因为他们无法就其大盆地的大小达成共识。这个盆的直径很难测量。

为了取得进展，卡塔琳娜·米利科维奇和她的同事使用了另一种测量盆地大小的方法——月球地壳厚度的变化。他们从美国国家航空航天局的“重力恢复和内部实验任务”中获得了外壳厚度数据通过他们的研究，他们发现月球的近半球和远半球分别有12个盆地，而前者有更多的大盆地。这对科学家来说是个谜，因为他们认为小行星对月球表面的影响是均匀的。月球的近半球和远半球之间有足够的差异。近壳被火山活动加热，猛烈轰击时温度更高。米利科维奇和他的同事指出，两个半球之间的差异导致了大型撞击盆地的不均匀分布。对于大型撞击盆地来说，它们的热壳在撞击时会向外膨胀，而不是自身经历坚硬的凹陷——后者会发生在月球较冷的一侧。

小行星撞击的详细分析

这颗小行星于2月15日在俄罗斯车里雅宾斯克上空剧烈爆炸，造成了自1908年著名的通古斯卡事件以来地球上最大的空气爆炸。然而，因为它发生在人口密集的地区，而且当时手机、相机和其他个人电子设备非常普遍，所以研究人员能够收集到前所未有的大量事件数据。

奥尔加·波波娃(Olga Popova)和他的同事们现在报告了车里雅宾斯克(chelyabinsk)空气爆炸的细节，这是一颗引起爆炸的小行星，也是爆炸造成的损害。在撞击发生后的几周内，研究人员走访了车里雅宾斯克郊区的50个村庄，并使用仪表盘摄像头和安全摄像头追踪火球穿过天空的路径。

据研究人员称，它在空气中的爆炸在大约55英里(90公里)的高度产生了一个冲击波，足以击倒沿途的人。他们说这颗小行星在大约18英里(30公里)的高度有最大的亮度和热量，当时它的运行速度约为11.6英里/秒(18.6公里/秒)。

波波娃和其他研究人员还记录了有多少房屋被冲击波损坏，有多少人被辐射伤害或烧伤。他们估计这颗小行星的初始直径为19.8米，尽管它在结冰的地面上留下的洞只有7米宽。

研究人员认为车里雅宾斯克小行星代表一种LL球粒陨石，与“丝绸之河”小行星属于同一类型。石川是隼鸟号任务取样的小行星。他们的发现为这种撞击设定了基准，他们可以帮助天文学家了解其他近地天体，并制定战略保护我们的星球免受它们的影响。

应力肋分布对冰流入海洋的影响

科学家们发现了冰川下滑入海洋的点状摩擦模式。理解这一点也许有一天会帮助他们控制冰流入海洋的速度。关注海平面上升的科学界一直在密切关注南极冰盖边缘的冰流。这些系统(不是液态水流动，而是相对于周围的冰快速移动的冰盖部分)被排放到海里。冰流的速度是不同的，它们受冰盖界面及其下的基岩控制。因此，想知道有多少冰流会导致海平面上升的科学家必须首先了解冰盖是如何以及在哪里与它下面的地面连接的。研究人员已经知道，冰盖附着在它下面的沉积物越强，它们移动的速度就越慢，但是他们还不清楚影响流速变化的其他因素。与冰流失密切相关的两大冰流是松岛冰川和塔韦兹冰川，它们都导致了南极冰盖的流失。科学家希望仔细观察它们下面的基岩，但这需要在大范围内直接钻探，这是不可行的。奥尔加·维·塞尔金科和他的同事克服了这个困难。利用最近汇编的基岩隆起、冰表面速度等高分辨率数据，他们分别计算了两个冰川下的剪应力。他们的调查显示，每一座冰川下的应力都呈肋状分布，它们被埋在更大的无应力区。至关重要的是，这种点状应力模式对应于冰下水力势能梯度的变化。因此，本研究指出，冰床中的水文系统是造成冰流中可变应力的一个因素。

免疫反应取决于太阳周期

哺乳动物的生物钟受环境因素的调节，如日出和日落，它们驱动着个体的日常节奏。然而，由于一项新的研究，研究人员现在知道生物钟也驱动某些免疫反应。具体来说，于小飞和他的同事表明，哺乳动物的昼夜节律直接控制着一些被称为TH17细胞的辅助性T细胞的命运。这些T细胞存在于肠道中，保护其所有者免受真菌和细菌感染，尽管它们也与自身免疫疾病如炎症性肠道疾病有关。

研究人员用小鼠研究了影响这些辅助性T细胞的某些基因和蛋白质，发现一种叫做NFIL3的特殊转录因子结合并抑制与TH17细胞发育相关的基因启动子。于和其他研究人员还发现，NFIL3基因依赖于生物钟中一个主要参与者REV-ERBα。因此，根据研究人员的说法，TH17细胞的发育直接受昼夜节律的调节。事实上，啮齿类动物的TH17细胞将遵循特殊的昼夜模式，中断啮齿类动物的光周期可以增加这些辅助性T细胞的产生，并增加它们对炎性肠道疾病的易感性。这些发现表明生物钟和免疫系统之间的相互作用可能是一些与昼夜节律破坏有关的问题的基础。

(这篇专栏文章由美国科学促进会独家提供)

《中国科学报》(国际版，第二版，2013年11月19日)