美國宇航局“卡西尼號”飛船近觀土星達13年之久。它發(fā)現,與地球的球狀衛(wèi)星月球不同,靠近土星的那些土衛(wèi)(土星衛(wèi)星的簡稱)都奇形怪狀,例如潘(土衛(wèi)十八,如圖)和阿特拉斯(土衛(wèi)十五)的形狀像意大利方水餃,而普羅米修斯(土衛(wèi)十六)的形狀像白鯨、土豆和科幻畫家筆下外星人頭顱的混合形狀。
之前的研究猜測了每一顆土衛(wèi)怪異形狀的形成原因,但沒有一個統一的解釋涵蓋土衛(wèi)的所有奇怪形態(tài)。最近,一個科學團隊進行了一系列計算機模擬,調查靠近土星的土衛(wèi)形狀怎樣隨時間演化。土星作為一顆大質量行星擁有強大引力,在這些模擬中這是一個關鍵因子。
科學家的模擬結果是,這些土衛(wèi)很可能是通過微型衛(wèi)星之間的一連串碰撞形成的,這被稱為“金字塔陣列情景”。如果真是這樣,對于衛(wèi)星的成因來說就有著重要含義,因為之前的研究已經表明金字塔陣列情景有可能是太陽系中大多數衛(wèi)星的成因。最新模擬顯示,幾乎為對撞的碰撞會形成像潘和阿特拉斯那樣的方水餃形狀。如果碰撞角度稍稍傾斜,就會形成普羅米修斯那樣的拉長形狀。
該研究參與者之一之前發(fā)現,彗星之間的碰撞可能產生“方水餃”。但是,像彗星和小行星之間的天體碰撞形成“方水餃”和赤道脊的概率很低。而土星的微型衛(wèi)星處在一個相當特殊的環(huán)境中——它們很靠近土星和土星環(huán),位于幾乎正圓的軌道上,還位于幾乎相同的平面上。
最新模擬還表明,靠近土星的土衛(wèi)所處的特殊環(huán)境讓幾乎為對撞的碰撞頻繁發(fā)生,這導致小個頭土衛(wèi)展現赤道脊或拉長形狀的可能性達20%~50%,而其他小衛(wèi)星展現出土豆形狀的可能性更高。例如,在6顆靠近土星的土衛(wèi)中,潘、阿特拉斯、普羅米修斯都有赤道脊,潘多拉(土衛(wèi)十七)、雅努斯(土衛(wèi)十)、厄庇墨透斯(土衛(wèi)十一)是隨機的土豆狀。
把核廢料封在玻璃里
美國華盛頓州漢福德區(qū)曾經是美國重要的核工業(yè)基地,20世紀60年代末到70年代初,此地的核反應堆陸續(xù)退役,留下大量放射性廢料。這些廢料(主要是液體)被密封在特制的儲存罐中,但隨著罐體老化,隨時有泄露的危險。
最近,美國西北太平洋國家實驗室的科學家宣布,他們通過一種新技術實現了核廢料的“玻璃化”。在實驗中,科學家將11升低放射性的廢料和玻璃原料在高溫下融在一起,然后冷卻凝固,得到約9千克含有核廢料的玻璃。隨后,科學家會對玻璃和灌漿進行分析,以確定它們是否達到了處理標準。經過“玻璃化”處理的廢料不易泄露,能被長時間保存。
此前已有的“玻璃化”技術只能小批量地處理廢料,而新技術則可以連續(xù)進行處理,有望投入規(guī)模化生產。
3D打印眼角膜
眼角膜是人眼最外層的組織,其主要作用是聚焦光線。全球有1500萬人由于疾病、感染或外傷等導致眼角膜損傷,需要移植眼角膜才能避免失明。然而可供移植的眼角膜遠遠不能滿足這些患者的需求。
最近,英國科學家以眼角膜干細胞、藻酸鹽和膠原蛋白為原料,首次采用3D打印技術打印出人的眼角膜。通過這種技術,從一位捐贈者的眼角膜中提取出的干細胞足夠生產50份眼角膜。這一技術有望解決全球眼角膜緊缺這一難題。人造眼角膜還需接受進一步測試和試驗,實際用于臨床可能還需幾年時間。