/ 火星上的电火花
在干燥的夏日里，有时触碰车门把手，你会感受到轻微电击。这些电击的来源是火花放电，它发生在你的身体和车身之间。火花由静电电荷积累产生，而静电电荷通常来自两种不同材料的摩擦作用。
如果你不是在地球上，而是在火星上打开车门，你也可能遭遇类似电击：一项新研究首次在火星上直接观测到放电现象。
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/nasa-robot-rover-shows.jpg
数十年来，科学界一直认为火星上的尘暴可能产生火花放电，许多模拟实验也都记录到了这类现象。然而直到不久之前，我们尚未有火星放电现象的直接观测记录。
最近一项发表在《自然》杂志上的最新观察结果表明，火星大气中确实存在放电现象。这一发现源于“毅力号”麦克风与车载电子设备电线上的一个小环路，这条电线和麦克风系统构成了意想不到的“放电探测器”。通过研究声波和电信号之间的时间差，研究人员发现了探测器附近的放电现象，且这种现象在沙尘暴期间或尘暴掠过探测器时更为常见。
火星上放电现象的发现有多种含义：比如大气中的电荷可以引起化学反应（像是形成复杂分子），而这可能与生命起源有关；在未来的太空任务中也有实际应用，比如提醒航天员火花可能导致电子电路故障。
幸运的是，当你沙漠公路旅行时遇到沙尘暴，无需过度担忧——直接驶过即可。不过这段经历或许会让你想起：在遥远的火星上，尘埃中可能真的闪现过同样的火花。
来源 / https://phys.org/news/2025-12-nasa-robot-rover-fly-storms.html
/ 元素起源之谜
“我们为何存在于此？”是人类最根本、最永恒的追问。追溯元素的起源，则能从最深层次解答这一命题。众所周知，许多元素诞生于恒星内部和超新星爆发中，随后被抛射至宇宙中。然而，某些关键元素的起源至今仍是未解之谜。
氯和钾这两种奇数原子序数元素——即质子数为奇数的元素——对生命和行星形成至关重要。根据现有理论模型，恒星产生的元素量仅占宇宙观测总量的十分之一，那么，氯和钾还有可能来自于哪儿呢？
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/where-the-elements-com.jpg
一项新研究发现，由快速自转、双星相互作用等引发的大质量星间合并事件，可显著增强这些元素的生成效率。换言之，生命必需元素诞生于恒星深处的严酷环境中——而那里与生命诞生之处相去甚远。
地球与生命如何起源是人类永恒的追问，许多人或多或少都曾经思考过。这项研究虽然仅揭示了这宏大叙事的一小部分，但也是非常有价值的一小部分。相关研究已发表在Nature Astronomy上。
来源 / https://phys.org/news/2025-12-chlorine-potassium-supernova-remnant-unexpectedly.html
/ 有大气的小行星
研究人员利用韦布空间望远镜，发现了系外岩质行星TOI-561 b上存在大气层的有力证据。观测结果表明，这颗系外行星被一层厚厚的气体包裹着，气体下方一片覆盖全球的岩浆海洋。这一发现有助于解释TOI-561 b的密度为何异常低下，并挑战了“紧邻恒星的较小行星无法维持大气层”的传统认知。
TOI-561 b的半径是地球的1.4倍，轨道周期不到11小时，属于罕见的超短周期系外行星。尽管它的宿主星仅比太阳小一点、温度也低一点，但TOI-561 b的轨道距离恒星极近——不足160万公里，相当于水星与太阳距离的四十分之一。因此，它处于潮汐锁定状态，永昼面的温度足以令岩石熔化。
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/scientists-detect-atmo.jpg
研究人员利用韦布望远镜测量出行星的近红外亮度，进而推算其昼面温度，以此验证TOI-561 b存在大气层的假说。
若TOI-561 b缺乏大气层，其永昼面温度理应接近2700摄氏度。但观测结果显示，永昼面温度约为1800摄氏度——仍然非常热，但比预期的要“冷”得多。Anjali Piette博士指出：唯有存在浓密且富含挥发性物质的大气层，才能解释观测结果——强劲气流通过将热量传递到永夜面来冷却永昼面。
虽然韦布的观测结果为TOI-561 b大气层的存在提供了令人信服的证据，但问题仍然存在：一颗暴露在如此强烈辐射下的小行星如何能够保持如此规模的大气层呢？这就是科学家们下一步要解开的谜题了。相关研究已发表在arXiv预印本平台上。
来源 / https://phys.org/news/2025-12-ultra-hot-super-earth-thick.html
/ 冰巨行星“不冰了”？
最近，一项研究正在挑战我们对太阳系行星内部的理解——原来，天王星和海王星这两颗“最外行星”上，相比之前，可能有着更多岩石和更少冰层。
太阳系行星通常按其成分分为三类：四颗类地岩质行星（水星、金星、地球和火星），接着是两颗气态巨行星（木星和土星），最后是两颗冰巨行星（天王星和海王星）。但新研究显示，天王星和海王星上的岩石可能远多于冰。这项新研究并未断言两颗蓝色行星属于其他种类行星，而是质疑冰巨行星的分类或许过于简单化。
https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2025/neptune.jpg
研究小组利用其全新模型发现，太阳系“冰巨人”的潜在内部成分绝非仅限于冰，也可能富含岩石。
这项研究还为天王星和海王星令人费解的磁场带来了新视角。地球拥有明确的南北磁极，而天王星和海王星的磁场则更为复杂，拥有超过两个磁极。新研究指出，可能是星球内的水层在特定位置产生磁发电机效应，从而产生了这种现象。
天王星和海王星上到底是什么模样，现有数据尚不足以解释。因此，我们需要专门针对天王星和海王星的探测任务，这样才能揭示出它们的真实面貌。相关研究已发表在Astronomy & Astrophysics上。
来源 / https://phys.org/news/2025-12-uranus-neptune-giants.html
/ 疏散星团的清洗与提纯
疏散星团不仅是银河系结构和演化的示踪天体，也是研究恒星形成与演化的理想实验室。Gaia任务发布的海量数据极大地扩展了已知的疏散星团数量，然而，这也带来了一个棘手的挑战：在通过聚类算法筛选出的数千个候选星团中，混杂着大量由场星随机涨落导致的“假阳性”信号。
近日，中国科学院上海天文台李璐博士领导的研究团队，基于自主研发的“疏散星团混合模型（MiMO）”，提出了一套基于测光贝叶斯证据（Photometric Bayesian Evidence）的星团物理验证新框架，为在大数据时代从海量候选者中“去伪存真”提供了强有力的定量化工具。此项研究成果已正式发表在国际天文学期刊《天体物理学杂志》（The Astrophysical Journal）上。
http://shao.cas.cn/2020Ver/xwdt/kyjz/202512/W020251219504813442325_ORIGIN.jpg
研究团队利用600个随机场星样本和1232个已确认的疏散星团进行了大规模测试。结果显示，贝叶斯因子能够极好地分离真实星团与虚假信号。研究发现，log10(BF)>2（即贝叶斯因子大于100）是一个稳健的物理判据，意味着“星团+场星”模型的可能性至少是“纯场星”模型的100倍。这一阈值能够有效剔除绝大多数随机场星的统计涨落，同时保留真实的星团信号。
与传统的信噪比或拟合优度指标不同，贝叶斯因子即使在场星污染极高（污染率>70%）的情况下，依然能敏锐地捕捉到隐藏其中的星团信号，展现出极强的鲁棒性。这一新方法不仅适用于疏散星团的清洗与提纯，其基于混合模型比较的通用框架还可广泛应用于星流、移动星群以及银河系卫星星系等其他可分辨恒星系统的验证。
来源 / http://shao.cas.cn/2020Ver/xwdt/kyjz/202512/t20251219_8030227.html