3月17日外媒科学网站摘要：双频雷达卫星开启农

3月17日（星期一）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

274颗卫星环绕土星：土星如何成为太阳系“卫星之王”

天文学家宣布新发现了128颗围绕土星运行的卫星，这些发现使土星的卫星总数达到274颗，几乎是木星的三倍，也超过了其它行星已知卫星的总数。科学家们对这一现象感到好奇，引发了对其成因的探讨，这可能为太阳系的演化提供重要线索。

这些新发现的卫星大多直径只有几公里，与地球的月球（直径3475公里）相比非常小。它们在土星周围以混乱的远距离轨道运行，通常与土星的主要卫星（如泰坦和瑞亚）的运动方向相反。这些卫星的发现得益于先进的观测技术和更多的望远镜观测时间。通过拼接望远镜图像，天文学家能够更容易地观测到这些微弱的卫星。

土星许多卫星似乎成群运行，其中蒙迪尔法里群（Mundilfari group）的卫星数量最多，接近100颗。这种集群现象表明，这些卫星可能是由较大天体碰撞产生的碎片。这些碰撞可能发生在土星轨道上，也可能发生在太阳系其他地方，碎片随后被土星的引力捕获。蒙迪尔法里群中大量的小卫星暗示了一次相对较近的碰撞，大约发生在1亿年前。

土星卫星数量众多可能与其位置和轨道物体的组成有关。与木星相比，土星离太阳更远，可能捕获了更多冰质物体，这些物体比木星的岩石物体更容易碎裂。此外，土星的观测条件较为理想，因为它足够大且距离地球较远，便于望远镜覆盖整个区域。

为了进一步了解这些卫星的成因，天文学家计划使用更强大的望远镜或未来的航天器进行详细研究。这些研究将有助于揭示土星卫星系统的形成和演化过程。

《科学》网站（www.science.org）

揭秘恐龙时代：科学家首次揭示恐龙时代哺乳动物的毛色

长期以来，科学家已知许多恐龙拥有鲜艳的羽毛，而一项新研究揭示了与恐龙共存的早期哺乳动物的毛色。这些哺乳动物身披深棕色或灰色的毛发，这一特征可能在它们的生存中起到了关键作用。这项研究最近发表在《科学》（Science）杂志上

为了重建古代生物的颜色，研究人员一直寻找保存有黑色素体的化石。黑色素体是存在于现代动物皮肤、羽毛和毛发中的细胞内结构，含有黑色素。荷兰根特大学领导的研究团队研究人员创建了一个包含116种现代哺乳动物的毛发颜色和黑色素体结构的数据库，并开发了一个模型，通过黑色素体的形状预测毛发颜色。研究发现，红橙色毛发含有球形黑色素体，而深色毛发含有细长黑色素体。

研究人员随后研究了一种生活在约1.6亿年前中国东北地区的古代哺乳动物化石。化石显示其全身覆盖毛发，可能具有滑翔能力。通过电子显微镜和荧光成像，研究人员发现这些化石中的黑色素体呈椭圆形，且含有高浓度的铜，表明其毛发为深棕色，缺乏锌则排除了浅色毛发的可能性。

这些发现支持了中生代哺乳动物主要为夜行性的观点，深色毛发有助于它们在夜间活动并调节体温。研究人员认为，哺乳动物在恐龙灭绝后开始多样化，毛色也随之变化。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、地球上的生命或起源于水滴中“微闪电”

生命可能并非始于一道闪电击中海洋的戏剧性场景，而是源于瀑布撞击或海浪破碎时水滴之间多次微小的“微闪电”交换。美国斯坦福大学的最新研究表明，将水喷洒到被认为是地球早期大气中存在的气体混合物中，可以形成含有碳氮键的有机分子，包括尿嘧啶——DNA和RNA的组成部分之一。这项研究最近发表在《科学进展》（Science Advances）期刊上

这项研究为备受争议的米勒-尤里假说（Miller-Urey hypothesis）提供了新的证据。该假说认为，地球上的生命始于闪电与早期大气中的气体相互作用。然而，批评者指出，闪电发生的频率太低，而海洋又太大且分散，因此这一解释并不现实。

研究人员发现，喷洒水会产生微小的电荷，这些电荷可以自行完成化学反应，无需额外的电力。较大的水滴通常带有正电荷，而较小的水滴则带有负电荷。当带有相反电荷的水滴彼此靠近时，它们之间会产生火花，称为“微闪电”。这一过程与云层中能量积累并释放为闪电的方式类似。

尽管这些微小的“微闪电”闪光可能难以察觉，但它们仍然携带大量能量。研究人员通过将室温水喷洒到含有氮气、甲烷、二氧化碳和氨气的气体混合物中，展示了这种能量。这些气体被认为都存在于早期地球上。结果，形成了含有碳氮键的有机分子，包括氰化氢、氨基酸甘氨酸和尿嘧啶。

2、人工光合作用新突破：科学家成功模仿模仿植物的能量转换

光合作用是植物利用阳光，将二氧化碳和水转化为糖和氧气的过程。如果人类能够模仿这一过程，将带来诸多好处：可利用太阳能从大气中去除二氧化碳，生产碳水化合物和其它有用物质，同时还能通过分解水产生氢气。

然而，光合作用极为复杂，涉及多个步骤和多种分子，因此人工光合作用的研究充满挑战。德国维尔茨堡大学和韩国延世大学最近合作开展的一项研究，通过精心设计的染料堆栈，成功模仿了自然光合作用的第一步。这些染料堆栈由四个苝双酰亚胺类分子组成，能够吸收光能并高效传输电荷。该研究发表在《自然化学》（Nature Chemistry）期刊上

研究人员表示，这种结构能够通过光触发电荷传输，并且传输过程快速高效。这一成果为人工光合作用的发展迈出了重要一步。接下来，研究团队计划扩展染料堆栈的组件数量，目标是创建一种超分子导线，能够吸收光能并将其快速传输到更远的距离。

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、双频雷达卫星将彻底改变全球农业

由美国宇航局（NASA）和印度空间研究组织（ISRO）联合开发的NISAR卫星（NASA-ISRO合成孔径雷达）计划于今年发射。它将通过提供高分辨率、频繁更新的作物和土壤湿度雷达数据，彻底改变全球农业。与传统卫星不同，NISAR的双频雷达能够穿透云层和作物冠层，提供关于生物量、土壤湿度和植物健康的深入洞察。

NISAR每12天拍摄一次地球上几乎所有陆地的图像，分辨率可达30英尺（约9米），使用户能够跟踪个别农场每周的变化或观察整个区域的趋势。这种全面的视角将帮助农民和政策制定者优化种植计划、灌溉和资源分配。

NISAR的雷达微波可以穿透玉米、水稻和小麦等作物的冠层，反射回传感器，帮助估算地上植物物质的质量。通过结合光学图像，用户还能根据生长模式区分作物类型。此外，NISAR的极化测量技术将提高作物识别的准确性，并更好地估算产量。

它还能测量土壤和植被的水分含量，帮助农民判断作物是否缺水，并为灌溉规划提供支持。土壤湿度数据还能帮助农业和水资源管理者了解农田如何应对热浪或干旱，以及雨后土壤的吸水速度。

NISAR的发射将为全球农业、灾害响应、环境监测和气候研究提供宝贵的数据支持，帮助决策者更好地管理资源和应对气候变化。

2、变废为宝：创新技术将污水污泥转化为清洁能源和营养蛋白

新加坡南洋理工大学的科学家开发了一种创新的太阳能驱动工艺，将污水污泥转化为绿色氢气和单细胞蛋白质。这项技术不仅有助于清洁能源的生产，还能为动物饲料提供营养来源，解决了废物管理和资源可持续性的双重挑战。这项创新最近发表在《自然·水》（ Nature Water）杂志上。

随着全球城市化进程的加快，污水污泥的产量逐年增加，目前每年超过1亿吨。传统的处理方法如焚烧或填埋效率低下且污染环境。南洋理工大学的研究团队通过结合机械、化学和生物技术，开发了一种三步太阳能驱动工艺，能够高效处理污水污泥并回收资源。

该工艺首先通过机械方式分解污泥，随后使用化学处理分离重金属和有机物质。接着，太阳能驱动的电化学过程将有机物质转化为乙酸和氢气，乙酸可用于食品和制药行业，氢气则是一种清洁能源。最后，光激活细菌将营养物质转化为单细胞蛋白质，适合用作动物饲料。

实验表明，该工艺能够回收污泥中91.4%的有机碳，并将63%的有机碳转化为单细胞蛋白质，且不产生有害副产品。相比传统的厌氧消化方法，新工艺的能源效率提高了10%，每小时可产生13升氢气。此外，该工艺减少了99.5%的碳排放和99.3%的能源消耗，并完全去除了污泥中的重金属，具有显著的环境优势。（刘春）