描述日冕质量抛射的理论模型首次得以验证,奥巴马访印度促两国科学合作

银河系中央黑洞喷射巨泡跨度达5万光年

专家称抗生素耐药性已成“全球威胁”

描述日冕质量抛射的理论模型首次得以验证
抛射前沿的实际观测数据与之相差不到1%

奥巴马访印度促两国科学合作

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今年夏季以来,一种“超级细菌”在多个国家传播,媒体曾将此归咎于医疗旅游。而加拿大医学专家约翰:康利11月8日接受世界卫生组织采访时强调,是滥用和错用抗生素导致的抗生素耐药性催生了“超级细菌”,这才是更为重要的问题。

美国海军实验室科学家11月8日表示,借助双卫星组成的日地关系观测系统,他们首次能够利用理论模型正确地解释太阳表面受磁力驱动而喷发的等离子体云团的运动。相关研究将在第52届美国物理学会等离子体物理专业年会上公布。

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据《新科学家》杂志报道,科学家发现,一个处于银河系中央的黑洞,正在喷射两个外形似沙漏的伽玛射线巨泡,跨度达5万光年。

康利是加拿大卡尔加里大学抗生素耐药性中心教授。他介绍说,这次在多个国家传播的是一种可以产生NDM-1酶的细菌。NDM-1酶对碳青霉烯类抗生素有耐药性,而这是目前最强效的抗生素类别之一,因此这种细菌才被归为“超级细菌”。

太阳偶发性向外喷射万亿吨氢气的情形被称为日冕质量抛射。人们通过科学仪器观测到的日冕质量抛射如同从太阳表面产生的向外喷射的云团,该云团由磁化的高温氢等离子体组成,体积庞大。在磁力的作用下,太阳喷射出的等离子体的速度在不到一分钟内被加速至每秒数百公里至2000公里。日冕质量抛射与太阳耀斑密切相关,当抛射的等离子体到达地球时,可引起极光,还会在地球的等离子体大气层中感应生成强电流,导致通信和全球定位系统中断,甚至电力供应网瘫痪。

印美将在农业、气候、医疗及能源等多个科学领域展开合作

这一发现来自于科学家通过费米伽玛射线太空望远镜发回的数据制作的最新地图。从2008年6月以来,费米伽玛射线太空望远镜一直在对整个天空进行扫描。气泡的来源目前还是一个谜团,但似乎不可能是暗物质。

“超级细菌”并非首次出现,但这次却有诸多值得注意的地方。康利说,首先与以往相比,这种新的耐药模式出现在许多不同类型的细菌中,而且这些能够产生NDM-1酶的菌株中至少有十分之一似乎具有广泛耐药性,即所有已知的抗生素都对其无效。其次,主导NDM-1耐药模式的基因很容易从一种细菌传到另一种细菌,而更令人担忧的是,目前全球在抗生素新药研发方面没有显著进展。

人类于1859年首次观察到太阳耀斑后,日冕质量抛射便吸引了全球众多科学家的注意。为更好地认识太阳和地球系统的相互关系,美国国家航空航天局实施了太阳地球探索项目的第三项行动,于2006年10月发射了由两颗卫星组成的日地关系观测系统,它能不间断地观察氢等离子体从太阳到地球的整个过程中的结构变化。

美国总统巴拉克:奥巴马史无前例的3天印度之行——于11月9日结束——在包括疾病监控、农业研究、清洁能源和季风预测在内的各项议题上取得了外交协议的大丰收。此外,美国宇航局与印度航天局已经开始商谈合作进行人类空间飞行。同时美国同意放宽某些影响印度防御和空间设备的出口管制。

这是美国哈佛—史密森天体物理学研究中心物理学家道格拉斯:芬克贝纳(Douglas
Finkbeiner)2009年和同事一同研究这些地图时最早提出的结论。在对费米太空望远镜发回的更多数据做了最新分析以后,他们发现伽玛辐射源于两个跨度约5万光年的巨泡,这两个巨泡矗立于厚度达2000光年的银河系盘面上方。

康利说,可以产生NDM-1酶的“超级细菌”应该引起足够的重视,否则人类将可能退回到没有抗生素可用的时代。

解释太阳喷射的等离子体云团运动的理论所基于的概念是太阳表面喷发的等离子体云为一个巨大的“磁通量绳”(magnetic
flux
rope),此条由“扭曲”磁力线构成的“磁通量绳”形状如同一个不完整的圆环。1989年,美国海军研究实验室詹姆斯:陈博士率先提出该理论时,引起了科学界的争议。此次,陈博士和乔治梅森大学的博士生瓦尔伯纳:昆克尔将理论模型应用于STEREO新获取的有关太阳日冕质量抛射数据,结果显示该理论与人们在太阳到地球整个观察区域中所测量的喷射云团轨迹的情况完全吻合。

在11月8日于印度国会举行的一次特别会议上,奥巴马谈到美国与印度的关系是“21世纪的一种不可或缺的起决定性作用的关系”。他承认了印度在科学上的贡献,并支持印度在联合国安理会成为常任理事国的要求。

这种容易辨认的外形与暗物质的特征不相符,通常情况下,暗物质分布均匀,会产生散射的光亮。不过,暗物质粒子在碰撞相互湮灭以后,会产生伽玛射线。芬克贝纳的学生苏梦说:“我们相信绝大多数伽玛射线不是来自于暗物质。”相反,他们认为巨泡可能是由短命但超大质量的恒星爆发引起的,这些恒星诞生于大约1000万年前的恒星形成时期。

2011年世界卫生日的主题是“滥用和错用抗生素导致耐药性”。康利认为,这种对抗生素耐药性的关注对世卫组织是一次独一无二的机会,可以向公众普及抗生素使用常识,可以协调相关领域的工作人员,让全球重视这一问题。

据悉,科学家分析的是2007年12月24日发生一次的太阳日冕质量抛射。当时,STEREO中的卫星A从喷射初期就开始跟踪此次日冕质量抛射前沿的运动轨迹,卫星B则跟踪测量磁场和等离子体的参数。观测过程持续了5天。经过将理论模型与实际测量的数据进行对比,陈博士和昆克尔发现两者之间关于抛射前沿的差异小于1%,而磁场和等离子体的特征完全相符。

印度总理辛格表示,这是两国之间“不断增长的信任和信心的一种表现”,他补充说,令他感到欣慰的是,美国将支持印度的出口管制制度的成员资格,例如核供应国集团——在印度实施首次核爆炸后创建于1974年的一个旨在限制全球核技术交易的政治联盟。

另外一种可能性则是,巨泡可能形成于10万年前相当于100个太阳质量的物质坠入银河系中心黑洞时产生的高速物质喷射物。芬克贝纳的研究小组日前在佛罗里达州迈阿密市举行的美国天文学会会议上公布了他们的研究结果。这个研究小组还在该区域发现了数量超出预想的伽玛辐射,不过他们表示,现在还不能确定它是否会形成漏斗形状,以及它的来源。美国太空网相关报道

康利提醒说,在那些抗生素处方监管不力或是可以非处方购买抗生素的国家,抗生素耐药性问题更应该引起重视。他介绍说,有不少国家在控制抗生素耐药性方面有一些有益的尝试。比如法国实施一项名为“抗生素不是自动的”国家规划,5年中使得抗生素用于流感类疾病的情况减少了26.5%;美国实施“擦亮慧眼”计划,宣传理智使用抗生素;加拿大的“需要为细菌用药吗”计划使社区一级用于呼吸道感染的抗生素减少了近20%。

有趣的是,作用在太阳“磁通量绳”上的基本力与实验室中等离子体结构(如用于受控核聚变的托卡马克环装置)的作用力相同。陈博士提出的理论所阐述的机理还可以应用于其他恒星上发生的质量抛射现象。

为了促进公共健康领域的合作,美国疾病控制与预防中心将与印度卫生部在新德里合作组建一家地区性疾病监测中心。该中心将对新出现的疾病进行监测,并帮助对热带疾病暴发进行早期检测。这一为期5年的工作预算至今尚未宣布。在农业上,奥巴马宣布印度和美国将共同支持研发,以迎接一场“常绿革命”——维持世界粮食安全的一种模式。

特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。

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印度将建立包括美国在内的全球核能合作伙伴中心。除此之外,根据一项联合声明,该中心将“加强全球核安全,同时应对核恐怖主义的威胁”。除了其他目标外,在未来的5年中,由美国和印度分别每年出资100万美元的一家双边“联合清洁能源研究与发展中心”,将开发获得太阳能以及导出页岩气的新方法。

美国国家海洋与大气管理局局长Jane
Lubchenco表示,为了更好地了解季风,美国将为一项为期5年的计算机建模工作提供约60万美元,这也将有助于在马里兰州温泉营的国家环境预报中心建立一所“季风服务台”。两个国家的目标是合作预测2011年的季风季节。

(群芳 译自www.science.com,11月10日)

《科学时报》 (2010-11-11 A3 国际)

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