年轻星系内部巨大碰撞产生一氧化碳

类地行星形成的模型预测，行星组合的最后阶段（年轻的原行星盘扩散之后持续的数千万年间）主要发生行星碰撞。正是通过这些巨大的撞击，像年轻的地球这样的行星才能成长到最终质量，并实现长期稳定的轨道结构。

研究人员对此的一个关键预测是这些撞击会产生碎片。目前，关于撞击后碎片最令人信服的观测证据来自于年龄约为2300万年的A型恒星HD172555周围的行星系。该星系显示大量细尘，具有异常陡峭的粒度分布和非典型的尘埃组成，此前将其归因于超高速撞击或巨大的小行星带。

研究组报道了一个与HD172555周围的尘埃碎片共轨的一氧化碳气体环的光谱分辨率探测结果，气体环与HD172555相距大约6到9个天文单位，类似于太阳系的外类地行星区域。

尘埃和一氧化碳检测结果有助于理解大型、易挥发性天体之间的巨大碰撞。这表明行星级的碰撞类似于月球形成的碰撞，可释放大量的气体和碎片，并且这种气体是可观测的，为了解年轻行星的组成提供了一个窗口。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03872-x

上新世赤道太平洋温度和pH梯度的解耦

赤道太平洋的海洋动力学驱动热带气候模式，影响全球海洋和陆地生态系统。该地区如何响应全球变暖对全球经济稳定和生态系统健康具有深远影响。因此，许多研究调查了上新世（530万年前~260万年前）和中新世晚期（约600万年前）期间的赤道太平洋动力学，作为该地区在全球变暖下未来行为的模拟。

这一时期的古海洋学记录提出了一个明显的悖论，即沿着赤道太平洋东西向的海面温度梯度降低表明风驱动的上升流减少，这与东太平洋生物生产力增强的证据相冲突，后者通常由更强的上升流引起。

研究组通过提供新的证据，证明上新世早期/中新世晚期与现代环流体制完全不同，导致更古老、更酸性和更富营养的水到达赤道太平洋，从而调和了这些观察结果。这些结果为上新世早期/中新世晚期东太平洋生产力的提高提供了一种新机制。

该发现为赤道太平洋动力学提供了新线索，并有助于限制它们在不久的将来可能发生的变化，因为预计下个世纪地球将达到上新世那样的温度水平。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03884-7

空气微塑料的直接辐射效应

微塑料被认为是大气中广泛存在的污染物，由于其体积小、密度低，可以随风绕地球传播。大气气溶胶，如矿物粉尘和其他类型的空气悬浮颗粒物，通过吸收和散射辐射（直接辐射效应）影响地球气候，其影响通常用有效辐射强迫（ERF）度量进行量化。然而，空气中微塑料的辐射效应及其对全球气候的影响尚不清楚。

研究组计算了空气中微塑料的光学性质和直接辐射效应（不包括气溶胶—云相互作用）。假设平均表面浓度为1个微塑料颗粒/m3，且垂直分布在10公里高空，则计算出当今大气中空气微塑料的ERF为0.044±0.399 mW/m2。

然而，微塑料的地理和垂直分布存在很大的不确定性。假设它们局限于边界层，短波效应占主导地位，微塑料ERF约为0.746±0.553 mW/m2。与气溶胶—辐射相互作用引起的总ERF相比（0.71至0.14 W/m2），微塑料ERF很小。

塑料产量在过去70年中迅速增长；如果不认真改善塑料生产和废物管理实践，空气中微塑料的丰度和ERF将继续增加。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03864-x

导电非磁性物体的灵巧磁操控

科学家已经实现对铁磁物体的灵巧磁操控，根据物体的几何结构，可能有3到6个自由度。有些物体需要非接触式灵巧操作，它们不含有大量的铁磁性材料，但含有导电材料。

时变磁场在导电材料中产生涡流，涡流与磁场相互作用产生力和力矩。这种现象曾被用于诱导阻力，以减少物体通过静态场时的运动，或使用动态场在单个方向上对物体施加力，但尚未被用于对导电物体进行如铁磁物体那样的灵活操控。

一项最新研究表明，通过使用多个旋转磁偶极子场可在6个自由度下操控导电物体。利用量纲分析，结合多物理场数值模拟和实验验证，研究组描述了在旋转磁偶极子场中导电球体上产生的力和力矩。利用该模型，研究组在仿真和物理实验中实现了灵活操控。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41586-021-03966-6

（未玖编译）