1月7日《科學》雜志內容精選

雜志封面

　　墨西哥灣細菌快速地消化掉了泄漏的甲烷

　　研究人員報告說，細菌正在迅速地處理因為深水地平線鉆井平臺的爆炸所釋放出來的甲烷，它們在這些氣體釋放出來的4個月后已經消化了這種氣體中的大部分。

　　這一猛烈而且悲劇性爆炸的一個正面的結果是，在某些方面，它類似于某些罕見但可能是危險的自然發生的事件，這些都令科學家們感到十分著迷。

　　例如，大量的甲烷不時會沿著海底通過碳氫化合物滲漏、熱液噴口或者是固態的“包合”甲烷沉積物分解后自然地被釋放出來。盡管大規模的甲烷釋放事件會對海洋化學并可能對氣候產生重大的影響，但科學家們無法為了觀察可能會發生什么情況而精確地引發其釋放。深海鉆井平臺的爆炸在墨西哥灣的深處釋放了巨量的原油和氣體，其中也包括甲烷。

　　John Kessler及其同事在油氣滲漏期間及在油井井口封閉之后對墨西哥灣的海水進行了勘測。他們的結果表明，在最初的爆炸之后的120天內，一個細菌旺盛的活動綻放將從油井釋放出的幾乎所有的甲烷全部降解。

　　文章作者的這些結論是基于分布在200多個站點的對甲烷和氧分布的測量（當細菌呼吸甲烷的時候氧含量會下降）、水樣本的基因測序數據所表明的消化甲烷細菌的日益增多以及一個生物地球化學模型。

　　研究人員說，這些發現提示，甲烷在海洋深處的大規模自然釋放很可能會遭遇一個同樣快速的細菌的反應。在今年秋季之初發表的一則研究中，該研究小組報告了比這篇文章所報告的要更早的測量。早期報告也表明，細菌在快速地消化著乙烷和丙烷，這些反應甚至出現在對甲烷的主要反應發生之前。

　　人的淚水是否發出了一種信號？

　　新的發現提示，我們悲傷哭泣時的淚水可能傳遞了一種化學信號。情感性淚水被認為是人類所獨有的，其功能意義長期以來一直令生物學家不解。

　　科學家們所知道的是那些保護眼睛不受塵屑傷害的淚水的化學組成與因為情感而流的淚水是不同的。在小鼠中，其眼淚中含有特別的化學物質，這些物質可將信號傳遞給其他對流淚小鼠進行嗅聞的小鼠。

　　人的情感性淚水是否有可能也含有一種類似的化學信號呢？由Shani Gelstein及其同事所做的實驗如今提示，女性的淚水中會含有一種能降低男性睪酮水平和性興奮的化學信號。在該小型的研究中，男性志愿者或是嗅聞女性在看一個傷感電影時所收集的淚水，或是嗅聞同一個女性臉上流下的鹽水。

　　在雙盲實驗中（即男性志愿者或是遞送這些液體的研究人員都不知道他們所接獲的是淚水還是鹽水），這些男性說，淚水沒有氣味。但那些嗅聞淚水的男性比嗅聞鹽水的人更可能認為照片中的女性較不性感迷人。

　　此外，那些嗅聞淚水的男性還出現了其生理受刺激的水平及他們唾液腺中睪酮水平的下降。

　　最后，那些嗅聞女性淚水之后的男性在觀看一個傷感電影時，功能性核磁共振結果顯示，他們通常與性沖動有關聯的那部分的腦子的活性有所下降。

　　盡管該研究沒有收集男性的淚水進行研究，但研究人員猜測，男性的淚水（可能還有兒童的淚水）也許含有相似或不同的化學信號。

　　來自蟹狀星云的奇異閃耀

　　天空中被研究最多的天體之一是蟹狀星云，人們已知它會穩定地發出輻射線。然而，在本周《科學》雜志中的兩則獨立的報告描述了來自蟹狀星云的獨特且令人意外的伽馬射線爆發，這些現象挑戰了我們目前有關粒子加速的理論。

　　按照傳統，來自蟹狀星云的輻射一直是如此地穩定，以至于天文學家用該星云作為一個參照點來校正來自天空其他輻射源的觀察。但是，在2010年9月，Marco Tavani及其同事用意大利太空局的AGILE衛星探測到了從蟹狀星云放射出的一個強力的伽馬射線的閃耀。

　　研究人員提出，這一伽馬射線活動的驟發與早在2007年10月由AGILE探測到的來自蟹狀星云的另外一個值得一提的仍然未獲解釋的閃耀相對應。在這些伽馬射線發射的驟發期間，為該星云提供動力的脈沖星則沒有變化的跡象。因此，這兩次閃耀看來是由來自該星云本身的發射所引起的。

　　研究人員根據他們的發現提出，蟹狀星云每年會發生一次或兩次強烈的伽馬射線閃耀。在另外一則報告中，A.Abdo及其同事用裝載在費米伽馬射線太空望遠鏡上的大面積望遠鏡為2010年9月的伽馬射線閃耀以及來自蟹狀星云的發生在2009年2月的另外一次閃耀提供了證明，這些閃耀都發生在AGILE衛星將其注意力轉移到蟹狀星云之前。

　　他們說，在2009年2月份的那次驟發中，伽馬射線的通量翻了四倍。由于該閃耀的時期短，Abdo及其同事提示，這些伽馬射線是由同步輻射所發出的。該同步輻射是由可能與某個離散天體源有關的高能粒子產生的。

　　30年之久的數據展示了月球之核

　　據一項對來自阿波羅被動地震實驗的30年之久的資料所作的新的分析披露，阿波羅時代的數據為人們就月球極深處的內部提供了新的見解。

　　該分析測量了月球上直到上世紀70年代中期的地震波。這些新的發現不但總體上確認了科學家們對月球核心所作的推斷，它們還對該月球核心的大小和結構提供了直接、精確的資訊。

　　自阿波羅實驗以來，人們已經嘗試作了不同的努力來從這一獨特的數據集中抽取所有可能的有關月球內部的資訊。

　　計算學和方法學上所取得的最近的進展指出，重新處理陳年的地震數據可能會發現以前無法獲取的資訊的可能性。

　　Renee Weber及其同事用一種通常專用于處理地球地震數據的方法對阿波羅數據進行了重新分析。這些數據表明，月球的核心（與地球的核心很像）是由一個固體的內核和熔化的外核組成的。但是與地球不同的是，月球還有一個坐落于外核之上的厚的部分——熔化層。

　　通過與地震數據相結合，一個礦物學模型提示，月球的富含鐵的內核含有不到6%的諸如硫這樣的輕質元素。

　　（本欄目文章由美國科學促進會獨家提供）