火核外层存在丰富熔融硅酸盐层

用在火星上探测到的深反射S波推断出火核的大小为1830±40km，但这需要的轻元素含量与实验岩石学的限制不相容。

一种假设是火星地幔的成分是均匀的，这与最近测量到的沿核心-地幔边界衍射的异常缓慢传播的P波不一致。

另一种假设是，火星的地幔是不均匀的，这是早期岩浆海洋凝固形成一个富含铁和产热元素的基底层的结果。这种富集导致在岩芯上方形成熔融硅酸盐层，由部分熔融层覆盖。

研究表明这种结构与所有地球物理数据兼容，特别是（1）深反射和衍射地幔地震相位；（2）地震频率上的弱剪切衰减；（3）火星在火卫一潮汐上的耗散性质。在这个场景中，火核的大小为1650±20km，意味着其密度为6.5 g/cm3，比以前的估计大5%~8%，并且可以用比以前所需的更少的合金轻元素来解释，其数量与实验和宇宙化学的限制相一致。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06601-8

韦布望远镜观测到早期宇宙明亮星系

在宇宙历史的最初5亿年里，第一批恒星和星系形成，给宇宙播下了重元素，并最终重新电离了星系间介质。詹姆斯·韦布太空望远镜（JWST）观测发现了令人惊讶的大量早期恒星形成星系候选者，根据多波段光度法估计，其距离（红移，z）大到z≈16，远超JWST之前的限制。

虽然这样的光度红移通常是稳健的，但它们可能遭受简并和存在偶尔的灾难性错误。需要光谱测量来验证这些来源，并可靠地量化可以约束星系形成模型和宇宙学的物理特性。

研究者展示了韦布光谱，证实了两个非常明亮的星系的红移为z>11，并证明了另一个候选星系的红移为z≈16，而非此前认为的z = 4.9，它们具有不寻常的星云线发射和尘埃变红的组合，与更遥远天体的颜色类似。

这些结果强化了早期快速形成非常明亮星系的证据，同时也强调了光谱验证的必要性。大量明亮的早期星系或表明当前星系形成模型的缺陷，或与通常认为在后期形成的物理性质有关，如恒星初始质量函数的偏差。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06521-7

超导纳米线单光子相机有40万像素

过去50年，超导探测器的广泛应用为探测微弱的电磁信号提供了卓越的灵敏度和速度。这些探测器可以在非常低的温度下工作，产生最小的多余噪声，是测试非局部性质、研究暗物质、绘制早期宇宙以及执行量子计算和通信的理想选择。

然而，尽管它们具有吸引人的特性，但目前还没有大规模的超导相机，即使是最引人注目的演示也从未超过2万像素。对于超导纳米线单光子探测器（SNSPDs）来说尤其如此。

研究者开发了一款40万像素的SNSPD相机，将目前的技术水平提高了400倍。其成像区域不包含辅助电路，架构的可扩展性远远超出了目前的演示，为研制在广泛的电磁频谱范围内具有接近统一检测效率的大画幅超导相机铺平了道路。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06550-2

交叉偶联的双原子催化

单原子催化剂（SACs）具有明确的活性位点，使其成为有机合成领域的潜在兴趣点。然而，由于空间环境和电子量子态的限制，这些稳定在固体载体上的单核金属物种的结构可能不是催化复杂分子转化的最佳选择。研究者报道了一类非均相双原子催化剂（GACs），它们以特定的配位和空间接近对单原子位点进行配对。

原位表征和量子理论研究表明，这种交叉偶联的动态过程是由两种不同的反应物在双金属位点的吸附引起的，使得均偶联不可行。GACs的这些固有优势使其能够组装具有多个配位位点的杂环、具有空间拥塞的支架和具有高特异性和稳定活性的药物。放大实验和转化为连续流在精细化学品的制造中具有广泛适用性。

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https://doi.org/10.1038/s41586-023-06529-z

（冯维维编译）