瑪雅人的濾水古法

蒂卡爾是瑪雅一座建在多孔石灰巖上的城市，干旱的氣候使這里的人們很難獲得天然的飲用水。因此，收集和儲存清潔水對當地人的生存至關重要。研究人員發現：在蒂卡爾當地，沸石（一種鋁硅酸鹽礦物）這種物質只在柯里昂水庫的沉積層中才存在;此外，沉積層中還存在另一種物質——結晶石英。沸石和結晶石英的混合物是一種天然的分子篩，可用來對水進行過濾，這就是古瑪雅人賴以獲取清潔飲用水的物質。

很多人認為，瑪雅人的工程技術能力不如古希臘人、古羅馬人和古印度人。然而，在水資源管理方面，瑪雅人卻早已領先他們幾千年。

為什么不粘鍋有時候也會粘上食物？

最近，科學家通過探究不粘鍋中“干燥點”的形成，揭示了食物會粘在不粘鍋上的原因。科學家解釋說，當熱鍋加入食用油時會形成油膜。油膜在升溫過程中，底部溫度較高，上層溫度相對較低，這導致油膜上層的表面張力比下層大。這種差異導致了熱毛細對流現象——當油向鍋邊緣移動時，鍋底中央的油膜破裂，形成干燥點（沒有油覆蓋的區域），進而出現粘鍋現象。此外，科學家還確定了靜止和流動油膜下形成干燥點的條件，并給出避免粘鍋的建議，例如，多倒一些油，讓油完全覆蓋平底鍋鍋底的表面，或者勤翻動食物。

冰湖怪環謎底揭開

幾十年來。科學家注意到一個奇怪現象：每年春季，俄羅斯貝加爾湖凍結的湖面上都會出現碩大的圓環，直徑有5～7千米。科學家發現，從圓環出現前一直到出現期間，結冰的湖面下會出現順時針旋轉的渦流。科學家認為，渦流可能是由甲烷引起的。貝加爾湖底部的微生物在進行厭氧代謝時會釋放甲烷。攜帶微生物代謝所產熱量的甲烷氣泡，在上升過程中受科里奧利力（地球自轉產生的一種慣性力）的影響，開始沿順時針方向做螺旋運動，由此形成溫暖的渦流。最終，渦流上升到結冰的湖面，導致冰面融化。但為什么圓環的中心沒有被融化？這是因為渦流的外圍流速快、沖擊力強，冰面很容易被外圍渦流融化，但渦流中心區域水流速度慢，沖擊力很弱，冰就不那么容易融化。

170萬年前的“溫泉火鍋”

坦桑尼亞的奧杜威峽谷是早期人類的活動地之一。2020年底，科學家對一些來自奧杜威峽谷的170萬年前的沉積物進行了研究。他們原本想研究沉積物中的植物葉蠟，但在沉積物中意外發現了一種由超嗜熱細菌合成的脂類。這種細菌只在水溫超過80℃的環境中才能生長，因此科學家推斷，奧杜威峽谷在170萬年前存在高溫溫泉，生活在奧杜威峽谷的古人類很可能借助這些溫泉，煮熟他們捕獲的獵物或收集到的塊莖。這種猜測有一定道理：奧杜威峽谷是地質活動活躍的構造區，這里數百萬年間發生過數次火山活動，被火山熔巖加熱的地下水上升到地表，形成了高溫溫泉。

喜愛糞便的屎殼郎

埃及法老墓中的圣甲蟲壁畫。

屎殼郎的學名是蜣螂。一些種類的屎殼郎一夜間可埋藏相當于自身體重250倍的糞便。許多屎殼郎把動物糞便推成球狀，作為食物或繁殖場所。另有一些屎殼郎把糞便埋在自己能找到的任何地方。還有一些屎殼郎干脆就生活在糞堆中，它們通常受穴鸮（打洞貓頭鷹）收集的糞堆吸引。世界上最大的屎殼郎是10厘米長的巨蜣螂。大多數屎殼郎以動物糞便為食，有“自然界清道夫”的稱號。屎殼郎在生態系統平衡中具有重要作用，包括將糞便轉運到地下、對種子進行二次傳播、傳粉、對有害生物進行控制和作為寄生蟲的中間宿主。夜間活動的非洲蜣螂，是少有的幾種借助銀河系來導航的非脊椎動物之一。

古埃及人相信，圣甲蟲（蜣螂）神每天一早把太陽（糞球）推到地平線上方，日落后則推下“陰間”，只為了第二天太陽復生。而在一些埃及新王國時期的王室墓中刻畫太陽神的壁畫上，圣甲蟲自身就是早晨太陽的化身。埃及法老拉美西斯六世王陵中的天象圖刻畫了太陽的“死亡”和“復活”：圣甲蟲神被天空女神吞下，代表太陽的“死亡”;由天空女神重新生下，代表太陽的“復活”。圣甲蟲在古埃及人的喪葬理念中尤其重要，是因為古埃及人相信圣甲蟲只有雄性，其繁殖是通過向糞球中排精而完成的，這種完全的“自我繁殖”就像是圣甲蟲神自己創造自身而無需其他條件。

追蹤水體中塑料瓶的移動

2020年底，科學家在恒河和孟加拉灣分別投放了25個帶有全球定位系統和衛星標簽的塑料瓶。3個月后，通過衛星追蹤，他們發現漂流最遠的塑料瓶移動了2845千米，平均移動距離為267千米。城市塑料廢物被排入河流后，會在全球水體中快速散布。有研究顯示，海洋塑料中的80%來自河流運輸。科學家希望，未來研發出太陽能的塑料瓶追蹤裝置，以便能更長期了解塑料垃圾在全球水體中的移動模式，助益塑料垃圾的處理工作。

破解暗物質失蹤之謎

2019年，科學家宣布，發現黯淡超發散星系（簡稱“UDF”）中嚴重缺乏暗物質的第二例——NGC1052-DF4星系（簡稱“DF4”）。第一例是NGC1052-DF2（簡稱“DF2”），而DF4的發現進一步說明暗物質數量不夠的星系真的可能存在。

問題是：根據現有模型，星系的形成首先就需要暗物質。那么，怎么可能存在暗物質不夠的星系？既然連暗物質都嚴重缺乏，又怎么可能形成星系？科學家并不清楚暗物質是什么，也不能直接探測暗物質，但知道大多數星系的引力都比在只有正常、可探測物質情況下的引力強得多，也就是說星系中只有這些物質是不夠的。由此可以推測。宇宙中存在隱藏的物質——暗物質來產生額外的引力。按照科學家對星系形成的了解，如果沒有暗物質，就不會有足夠的引力讓物質坍縮成嬰兒星系。

當一個科學團隊發現DF2與地球的距離比起初認為的實際上要近得多時，上述難題看來就基本解決了。既然DF2離我們根本沒那么遠，就意味著它的質量比科學家最初的計算值低得多，其中正常物質的比例也低得多，這樣一來，暗物質的比例自然就上升許多，于是暗物質不夠的問題就不：存在了。

接著，該團隊聚焦DF4。雖然它看起來距離地球近得多，但仍有不對勁的地方——該星系中恒星的運行速度仍然表明該星系中的暗物質數量比應有數量少太多。暗淡的DF4很難觀測。于是，該團隊租用了包括哈勃空間望遠鏡在內的多部全球最強大望遠鏡來破解DF4的暗物質不夠之謎。通過這些望遠鏡，他們發現DF4的恒星正在被拖出該星系，這是DF4與—個大得多的螺旋星系——NGC 1035相互作用的結果。這個大天體“破壞”小天體的過程，被稱為“潮汐破壞”。

科學家最初發現DF4擁有一種很“放松”的對稱形態，這說明沒有外界力量侵擾它。但由強力望遠鏡最新拍攝的圖像顯示，DF4實際上受到相鄰星系NGC 1035干擾，而且這種干擾才剛開始。盡管如此，雖然DF4的內部沒受影響，但其外層恒星卻因潮汐破壞而脫離該星系。

因為暗物質環繞在星系周圍，所以潮汐破壞首先會移除的是小星系的大部分暗物質，然后才影響恒星。只有當暗物質數量下降到星系總質量的10%以下時，星系中的恒星才開始被剝離。這完全符合強力望遠鏡的觀測結果。實際上，UDF質量中暗物質占比一般都很高，甚至高達99%。但據估計，其中DF4的暗物質占比還不到1%。

因為暗物質基本上算是把星系粘在一起的膠水，所以暗物質占比很低意味著DF4在宇宙中的壽命有限。隨著時間推移，DF4最終將被NGC1035破壞和吞并，至少DF4的—部分恒星將在深空自由飄移。但令人安慰的是，現有的星系形成理論無須改寫。

日記中的神秘黑斑 揭示作者最后時光

1906～1908年，由丹麥人種學者埃利森率領的三人遠征隊前往格陵蘭東北海岸考察，遠征隊另兩位成員是地圖繪制員哈根和出生于格陵蘭的因紐特人布倫德。

根據布倫德的日記，在遠征隊穿越冰原從格陵蘭北海岸返回大本營途中，埃利森和哈根死于在嚴寒中筋疲力盡，到這時布倫德已到達大本營附近一個可以提供庇護的洞穴。他在日記的最后寫道：我在殘月下來到這里，難以支撐下去，因為我的雙腿已經凍壞，四周黑暗無光。其他人的遺體躺在峽灣里。

1908年3月，另一支遠征隊發現了布倫德的遺體和他的日記。他們把他埋葬在其死亡地點，他的日記被交給位于哥本哈根的丹麥皇家圖書館收藏。在日記最后一頁的布倫德簽名下方，有一塊粘在頁面上的黑斑。1993年，一名研究人員事先未經許可就取走黑斑，拿去丹麥國家博物館做檢測（但他這么做不是為了私利）。但當時，該博物館沒有能力確定這塊黑斑的化學組成。

在最近的新研究中，科學家采用在20世紀90年代尚不存在的技術（例如X射線熒光和電感耦合等離子體質譜），在原子水平檢測這塊黑斑，確定其化學元素。再加上在布倫德死亡現場發現的燒焦的碎片，科學家發現了鈣、鈦和鋅。但這些元素與格陵蘭東北部的任何已知巖層都不匹配。進一步檢測辨識了方解石、金紅石和紅鋅礦這些礦物，它們正好包含鈣、鈦、鋅。這些礦物在橡膠生產中被用作填料，因此表明在布倫德寫最后日記的現場有燒過的橡膠，這些橡膠很可能來自布倫德想點燃的一只煤油爐（這只煤油爐在1973年被發現）。

科學家還檢測到了三種有機化合物：脂類（例如植物油、動物脂肪如魚油或鯨油）、石油和人類糞便物質。科學家推測，在非常虛弱和絕望的狀況下，布倫德當時很可能試圖燃燒自己的糞便來點燃煤油爐，但顯然他失敗了。

科學家說，布倫德使用的煤油爐在點燃前需要通過燃燒酒精來預熱，但遠征隊大本營里沒有酒精。布倫德在試圖用身邊能發現的任何東西來預熱煤油爐卻最終失敗后，他可能在日記最后一頁上不小心留下了那塊黑斑。黑斑里的糞便痕跡，表明當時的情形是多么可怕，他多么絕望。

帝企鵝的腳掌為什么不怕冷？

如果你赤腳站在南極的冰面上。你的腳可能馬上就會被凍僵。然而，帝企鵝卻可以在接近-60℃的環境中站兩個月。這是怎么回事？原來，通過進化，帝企鵝的腳掌能盡可能減少熱量散失。在冰天雪地中。通過限制血液流動，帝企鵝可將其腳掌溫度剛好控制在0℃左右。其原理就像一個熱交換系熱。因為到達腳掌的血液溫度下降，降低了與外部環境的溫度差，減少了熱量散失，因此其身體得以保暖。

其實，人類也進化出了在寒冷天氣里限制四肢血液流動的能力，只不過不像帝企鵝那樣顯著。人的手在寒冷的季節會變得更白，這是因為流向手掌的血液減少了——血液被更多地輸送到身體的核心部位，以確保重要器官能保持溫暖。

巨蟹蛛“暗殺”樹蛙

在非洲馬達加斯加島上，生活著一種名為“達瑪斯忒斯蛛”的巨蟹蛛（舊稱“高腳蛛”）。近日，科學家發現，它們會埋伏并襲擊樹蛙。樹蛙通常藏身在層層的樹葉下以躲避天敵，然而樹蛙的這種習性卻為達瑪斯忒斯蛛所利用。達瑪斯忒斯蛛會用蛛絲把兩片樹葉重疊并粘合在一起，然后埋伏在葉片間隙中。當樹蛙毫無防備地經過這片看似普通的樹葉時，達瑪斯忒斯蛛便迅速從葉片間隙中竄出，一舉將樹蛙捕獲。

長毛犀冰尸現身

2020年，人們在俄羅斯東北部的永久凍土層中發現了一頭保存完好的幼年長毛犀的尸體。經初步判斷，它死于距今5萬～2萬年前，其內臟、牙齒和脂肪組織都保存完整。長毛犀尸體上保留著很厚的短絨毛，這表明它很可能是在夏天死亡的。

長毛犀生活在距今360萬～1萬年前的歐洲和亞洲北部，它們身上披著如同猛犸象一樣厚厚的毛，背部有類似駝峰的凸起（用于儲存脂肪），以草、苔蘚、柳葉等植物為食。

人類和長毛犀曾經共同生活過一段時期。在法國東南部的肖維巖洞中，能看到3.1萬年前生活在此的古人類繪制的壁畫，描繪的正是長毛犀。奧地利和德國的一些古人類遺址中也出土了被敲斷的犀牛骨，很可能也屬于長毛犀。在俄羅斯北部大利亞霍夫島上發現的長矛頭就是由長毛犀的犀角制成的，制作年代距今1.33萬年，是目前發現地緯度最高的古人類制品。

星系碰撞 孕育恒星

近日，美國宇航局和歐空局發布了6張顯示太空中不同星系碰撞、融合的照片，它們有助于科學家進一步了解極端條件下恒星團的形成。恒星團是指充滿恒星的天體系統。星系碰撞為新恒星的形成提供能量和材料，在碰撞過程中形成恒星的速度比星云自發形成恒星的速度快。銀河系中一般的恒星團的質量為太陽質量的1萬倍，但如果銀河系和其他星系碰撞，產生的恒星團質量就能達到太陽質量的至少百萬倍。科學家發現，即便兩個星系的碰撞過程已經結束，其產生的大型恒星團依然會在太空中閃耀，因此這些恒星團容易被發現。

迄今發現的最大行星環

J1407b是一顆距離地球433，8光年的系外行星，也是迄今人類發現的擁有最大行星環的行星。這顆行星的環半徑為9000萬千米，是土星環半徑的大約200倍。目前還不能確定J1407b是氣態巨行星還是褐矮星。地球已經存在了至少45億年，而J1407b只存在了大約1600萬年。科學家認為，因為J1407b還很年輕，所以它的巨環并不是最終狀態，可能在未來幾百萬或幾千萬年內會逐漸變薄，甚至消失。

偽裝大師——黑頂蟆口鴟

黑頂蟆口鴟，又名黑頂蛙嘴夜鷹，屬夜鷹目蟆口鴟科，是中國唯一一種蟆口鴟，其頭頂多呈黑褐色，口大如蛤蟆嘴，故得其名。黑頂蟆口鴟主要生活在中國、孟加拉、不丹和泰國等地海拔2000米以下的常綠闊葉林和林緣灌木中，喜歡棲息在喬木橫向枝干上。黑頂蟆口鴟全身羽毛滿布黑褐色、棕色和白色相間的蟲狀斑紋，當其在樹上棲息時，與樹干幾乎融為一體，難以被發現，因此被人們譽為偽裝大師。

和大多數夜鷹目鳥類一樣，黑頂蟆口鴟居無定所，晝伏夜出，一般在黃昏后覓食。它們飛行時毫無聲響，如幽靈般在林間穿梭。因此，要一睹其真容并不容易。每年的4～6月是黑頂蟆口鴟的繁殖期，它們在直徑約10厘米的橫向樹干上筑巢，這可能和它們飛行速度快、夜行和不善懸停的生活習慣有關。它們的巢很小，直徑只有成鳥體長的1/2，可謂毫不奢華，夠用即可。黑頂蟆口鴟一般每季產卵1～2枚，卵孵化時雌雄分工明確：一般雄鳥晝孵。雌鳥夜孵。也只有在黑頂蟆口鴟孵卵期間，才比較容易發現并拍攝到這些傳說中的“幽靈”。

從20世紀60年代初到2015年的50多年間，中國未曾有發現黑頂蟆口鴟的權威文獻記錄。2016、2017和2019年，在云南普洱市和盈江縣分別有3次黑頂蟆口鴟的目擊報告，其中兩次有清晰的圖片記錄。2016年，黑頂蟆口鴟被列入《國際自然保護聯盟瀕危物種紅色名錄》。