阿尔忒弥斯1号月球任务期间的空间辐射测量

空间辐射是长时间载人航天飞行面临的最大风险。对于宇航员来说，相关风险包括癌症、白内障、退行性疾病和大量急性暴露引起的组织反应。空间辐射的来源多种多样，包括银河宇宙射线、捕获粒子（范艾伦）带和太阳粒子事件。

以前的辐射数据来自近地轨道上的国际空间站和航天飞机——它们受到重屏蔽和地球磁场的保护，以及火星科学实验室和月球侦察轨道器等轻度屏蔽的行星际机器人探测器。来自阿波罗任务和地面测量的有限数据也发出大量警告。

研究报告了在无人驾驶的阿尔忒弥斯1号月球任务中，由重屏蔽的猎户座飞船进行的辐射测量。飞行器内部的不同屏蔽位置，通过质子带时观察到的剂量相差4倍，这与可供参考的大型太阳粒子事件相似。猎户座的行星际宇宙射线剂量当量比以前的观测结果低了60%。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07927-7

高动态伽马射线辐射在热带雷雨云中很常见

雷暴发出的伽马射线通量被称为伽马射线发光，偶尔被飞机、气球和地面观测到。观测报告称，伽马射线的发射增加了10%，达到背景上方的两个数量级，有时则因闪电放电而突然终止。发光由雷雨云内高电场区域的高能电子加速产生，有助于电荷耗散。发光一直被认为是准静止现象，持续时间可达几十秒，空间尺度可达10~20公里。

然而，到目前为止，还没有对伽马射线发光区域在空间和时间上的全面扩展及其发生频率的测量报告。

研究者展示了海洋和沿海地区热带雷雨云通常在几千平方公里的区域内连续数小时发射伽马射线。发射与深部对流核有关；它不是均匀和连续的，但具有1~10秒甚至亚秒的个别发光的特征时间尺度。

研究表明，伽马发光雷雨云的动力学与准静止的发光图像强烈矛盾，相反，在模式和行为上都类似于一个巨大的伽马发光“沸腾锅”。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07936-6

河流崩裂的规律在下游发生变化

湍急的河流在洪泛区创造了新的通道，与此相关的洪水会对社会产生深远影响。人们认为，当水柱在洪泛区上方停留时，或者当河道两侧的斜坡比现有河道的坡度更陡时，就会发生河流冲刷。

研究者通过量化河流周围的地形来验证这些经典观点，并表明这些机制在历史上是分开调用的，但它们是一起发生作用的。

在海岸附近，当远离河道的坡度更陡时，河流会发生崩裂，而不是因为它们处于高位。靠近山麓的情况正好相反。在扇形区域中，可供选择的路径与下游路径一样陡峭，因此当河流位于周围景观之上时就会消失。

研究者对这些发现进行了调和，并提出了一个新的理论框架，该框架确定了哪些河流容易受到崩裂的影响，并预测了崩裂河流的路径。

这些崩裂规律表明，在许多沿海环境中，崩裂风险被低估了，崩裂寻路的概率预测可以用最少的信息有效绘制出危险地图。将这些原则应用于风险评估可能有利于受影响的全球南方国家。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07964-2

火星感应磁层会退化

行星和恒星风之间的相互作用会导致大气的损失，这对行星大气的演变很重要。太阳系中的行星通常与太阳风相互作用，太阳风的速度与嵌入的恒星磁场有很大的角度。

对于没有固有磁场的行星，这种相互作用会在行星前方产生感应磁层和弓形激波。然而，当太阳风速度与太阳风磁场的夹角（锥角）较小时，相互作用就大不相同。

研究表明，当锥角在火星上很小时，感应磁层退化，且在白天没有冲击，只有微弱的侧面冲击。横流羽流出现后，双极场会驱动行星离子逆流而上。4°锥角的混合模拟结果和火星大气与挥发性演化任务以及火星快车的观测结果一致。至于离子逸出对大气损失等过程的二次影响，还有待进一步研究。

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https://doi.org/10.1038/s41586-024-07959-z

（冯维维编译）