最新同位素证据揭示月球形成全新机理

近日，《自然》刊发文章《基于钾同位素的月球起源高能大碰撞》称，来自哈佛大学的研究人员基于一种最新的、高精度的同位素地球化学方法提供了一种月球形成于高能碰撞并经历了汽化过程的全新解释。

多数的科学家认为，月球形成于地球和其他外地行星史前大碰撞。因此，多年来月球被认为是这次大碰撞的残余部分，尤其2001年一些科学家发现月球岩石和地球上某些地球的三个稳定氧同位素有着几乎相同的水平之后，这种观点显得更加笃定。然而，这些结果与大质量、大尺寸的行星残块能够绕着地球旋转的假设有些不一致。一个撞击残块和地球有如此多的相同同位素的概率很小，甚至是不可能的。虽然，地球和月球的特点与大碰撞理论相互匹配，但是对它们地球化学组成的认识是不准确的。

基于敏感方法检测钾同位素的浓度，研究人员发现在地球和月球岩石样品中的41K的含量均为0.4‰。他们认为，这种钾同位素能够在月球岩石和地幔岩石中存在的原因是一种非常特殊的方式：即一种超强的碰撞力完全汽化了来自外地的碰撞体，甚至几乎汽化了整个地球。该研究成果支持了2015年的一个观点，即月球的形成过程是一个极端暴力的过程，汽化的地幔混合了撞击体的残存物，并且形成了一个比现在地球大500倍的大气云。月球是一个凝缩了的非常密集的蒸汽体，并且其得到了充分的混合，研究人员将其称为“超临界流体”：一种包含了液体和气体的物质，能够溶解其他材料，并且流经固体物质。正是这种高温过程分馏同位素从而导致41K在月球和地球的累积模式。41K是一种重同位素，它可以在超临界蒸汽中下降。据两位科学家计算，整个过程发生在一个比地球海平面气压大10倍的气压环境下。（刘文浩）

气候变暖始于工业革命早期

近日，《自然》发表的题为《工业时代海洋和大陆变暖的时间提前》的文章指出，北半球的陆地和热带海洋地区早在180年前就开始出现气候变暖的现象，即气候变暖始于工业革命早期，这比科学家估计的要早很多。

科学界一直都不太确定气候变化的确切起始时间。来自澳大利亚、美国、西班牙、英国、德国、法国、丹麦、中国、瑞典、比利时、瑞士等11个国家33个机构的科研人员，通过研究全球海洋和陆地自然气候变化记录（包括冰核、树轮、珊瑚和洞穴装饰物等）中保存的数据，分析研究人员所构建的数千年来的气候模型，重构了过去500年的气候，旨在确定变暖趋势的起始时间及原因。

研究结果表明，气候变暖开始于19世纪30年代，其成因是温室气体排放量的增加。对19世纪早期主要火山的喷发进行研究发现，火山活动对气候变暖的贡献很小。此外，通过计算机模拟重建气候变暖的早期情况，发现南半球气候变暖的进程要比北半球晚50年左右。（裴惠娟）

新混合能源中心将研发低排放技术

近日，澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO）宣布成立混合能源研究中心，其目的是针对可再生能源与混合动力能源等相关领域开展研究，旨在深入研究能源领域的低排放技术。将对不同部门与不同行业进行能源利用评估与识别，并根据评估与识别结果进行能源利用与结构的优化，尽可能地节约能源，实现低碳发展。

比起单一的能源种类与利用形式，两个或者两个以上的能源种类与利用形式进行交叉使用或许更能节省成本、提高效率，可以将可再生资源与不可再生资源、电能、化学能与燃料电池等通过智能电网进行连接，可以实现政府与能源供应企业与能源利用的价值最大化。CSIRO的Sukhvinder Badwal博士介绍说：“这种交叉混合能源使用技术将成为能源企业的竞争核心力，可以提高能源使用性能、能源利用的可靠性与灵活性，并可以节省成本”，澳大利亚三角洲能源系统公司开发的混合动力环保电动汽车目前已经投入资金研发使用该技术。澳大利亚三角洲能源系统公司技术总监Allen Chao评论说：“混合能源研究中心的成立具有里程碑式的意义，未来将进一步投入资金研发混合能源利用技术，使该技术与各个行业进行耦合利用。”（李恒吉）