天文地理

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旋渦星系初始質量函數研究進展

中科院國家天文臺葛均強、毛淑德等研究人員，利用當前世界上最大的積分場巡天項目——SDSS-IV MaNGA數據，結合星族合成以及星系動力學模型，對816個河外星系的初始質量函數進行了研究，這也是首次利用積分場光譜對旋渦星系的初始質量函數進行研究，相關研究成果發表于《天體物理期刊》。恒星初始質量函數（IMF）是當前星系形成演化的熱門話題之一。在星系中，不同質量的恒星往往是在一個分子云中批量形成。而初始質量函數，則描述了恒星形成時，不同質量的恒星所占的比例，即數密度隨質量的變化。對于遙遠的河外星系，當前的望遠鏡還難以分辨單顆恒星，因此需要其他間接的方法來研究初始質量函數。

816個星系的恒星初始質量函數隨星系速度彌散的變化

MaNGA積分場光譜儀示意圖

蛇夫座天區致密分子探針大規模成圖

中科院國家天文臺研究人員潘之辰、李菂和錢磊發表了蛇夫座天區致密分子探針大規模成圖，相關論文發表于《天體物理雜志》。此成圖觀測使用了中科院紫金山天文臺青海觀測站的13.7米毫米波望遠鏡（http://www.dlh.pmo.cas.cn/），覆蓋了蛇夫座分子云中約2.5平方度的天區，數據的空間分辨率約為1角分，是蛇夫座分子云對兩條分子譜線的第一次大的連續天區成圖。由此觀測數據，新證認了四個致密分子云團塊（Oph-J, Oph-K, Oph-L和Oph-M）和一個由C2H輻射區域所示蹤的環狀結構。結合化學建模，揭示了C2H和N2H+的豐度比隨著演化時間的推移而降低，是示蹤分子云化學演化的新工具。

脈沖星和快速射電暴距離研究進展

中科院新疆天文臺王娜研究員等構建了新的電子密度模型YMW16具備以下有利條件：1、具有測量距離的脈沖星數目增加了一倍，且銀河系結構參數精度提高；2、麥哲倫云脈沖星數目增加，對麥哲倫云結構認識得到提高；3、發現快速射電暴，研究了星系際介質自由電子密度的分布。YMW16不僅提高了銀河系脈沖星模型距離精度，在95%的置信區間范圍內優于NE2001近40%，且是第一個可用于估測麥哲倫云脈沖星及快速射電暴距離的模型。相關研究成果已發表在《天體物理學雜志》。測量天體到地球的距離通常很困難，但距離是最基本的參數。脈沖星距離是進一步研究脈沖星起源、演化、分布以及輻射特性等所需最基本的參數。

早期宇宙中的類星體揭秘

中科院上海天文臺安濤研究員等在對超高紅移類星體的調研中，重點研究了類星體CGRaBS J0906+6930（z=5.47），發現它是一顆距離我們遙遠而且在射電波段明亮的耀變體，距離地球約有110億光年，處在只有宇宙當前年齡約十分之一的極早期。它在2004年首次被VLBI（甚長基線干涉技術）發現，是目前紅移大于5的宇宙中射電亮度最高的類星體。該團隊于2015年首先利用東亞地區的VLBI網（KaVA）對這顆遙遠的類星體進行了試觀測，驗證了它在22GHz頻率上致密結構適合VLBI觀測，然后分析了該天體的歷史VLBI數據和單天線流量監測數據，對它的射電性質進行了詳細研究。相關論文發表于《皇家天文學會月刊》。

地震帶與慢地震的關系

中科院海洋研究所特聘研究員高翔與加拿大地質調查局教授王克林等合作，發現地震帶與其下方的慢地震在斷層流變特征上是分離的，慢地震的發生受地幔楔角（斷層面與大陸莫霍面交界）附近特殊的地質條件控制，研究論文發表于《自然》。板塊邊界大地震發生于斷層淺部，因為該處溫度低，斷層呈脆性。深部的高溫環境一般使斷層呈黏性。然而在某些俯沖帶，地幔楔角附近的高壓流體使斷層在這一深度又重新呈現脆性，從而帶來幕式震顫與慢滑移。在地震帶和慢滑移帶之間，斷層呈半脆性或黏性。該研究解釋了多種看似不相關甚至矛盾的慢地震觀測現象，也為研究大斷層的滑動特征和地震生成機制提供了新的概念模型。

地震帶與慢地震關系

有大地震和慢地震現象的俯沖斷層的應力和運動現象

云南植物區系的起源與演化

中科院西雙版納熱帶植物園研究員朱華團隊從系統發育關系上驗證了云南植物區系的起源與演化理論，相關論文發表于《科學報告》。云南西北部的植物區系組成總體上表現出顯著的聚集結構（在凈親緣關系和最近親緣關系上），特別明顯的是溫帶分布屬，說明有大量近親物種的存在和演化，反映了隨喜馬拉雅-青藏高原的快速抬升，促使西北部大量新生物種快速地就地進化。云南南部、中部和西北部植物區系之間熱帶成分具有更高的系統發育相似性和更小的最近系統發育距離，反映了這三個地區的現代植物區系在喜馬拉雅快速抬升前可能具有相同的植物區系起源背景。

氣溶膠減排加速高山湖泊生態退化

蘭州大學西部環境教育部重點實驗室陳發虎院士研究團隊發現人為排放氣溶膠正對亞洲高山湖泊生態系統產生深刻影響，未來人為氣溶膠的減排將可能加速其退化，相關論文發表于《自然-氣候變化》。在自然暖期環境下，亞洲高山湖泊發生了顯著的湖泊富營養化，而在最近幾十年以來人類活動主導的暖期環境下，由于人類活動排放的氣溶膠阻止了亞洲夏季風的增強，從而造成亞洲高山湖泊沒有發生富營養化，而如果未來由人類活動排放的氣溶膠減少，亞洲夏季風將返回到自然暖期環境下季風增強的狀態，將又可能導致亞洲高山湖泊系統出現之前的富營養化狀態，進而導致其生態系統退化。

南海巖石圈“脫碳換骨”的秘密

中科院海洋研究所張國良研究員等發現南海地幔深部存在一種高度富碳的新型巖漿，可在巖石圈的作用下“脫碳”，連續轉化為堿性玄武巖，相關論文發表于《自然-地球科學》。2014年，在第二次南海大洋鉆探IODP349航次中，成功鉆取到火山角礫。科學家對這些樣品進行深入研究，證明了這是一種新型的、硅含量很高的碳酸質母巖漿。這種巖漿從深部地幔上升并和巖石圈相互作用后，脫“碳”換骨，就變成了常見的堿性玄武巖。碳酸巖作為一種巖漿，其硅含量很低，與實驗室里推算的原始高硅碳酸巖巖漿相矛盾。研究證實了堿性玄武巖可以由碳酸巖母巖漿演化而成。