天文地理

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旋涡星系初始质量函数研究进展

中科院国家天文台葛均强、毛淑德等研究人员，利用当前世界上最大的积分场巡天项目——SDSS-IV MaNGA数据，结合星族合成以及星系动力学模型，对816个河外星系的初始质量函数进行了研究，这也是首次利用积分场光谱对旋涡星系的初始质量函数进行研究，相关研究成果发表于《天体物理期刊》。恒星初始质量函数（IMF）是当前星系形成演化的热门话题之一。在星系中，不同质量的恒星往往是在一个分子云中批量形成。而初始质量函数，则描述了恒星形成时，不同质量的恒星所占的比例，即数密度随质量的变化。对于遥远的河外星系，当前的望远镜还难以分辨单颗恒星，因此需要其他间接的方法来研究初始质量函数。

816个星系的恒星初始质量函数随星系速度弥散的变化

MaNGA积分场光谱仪示意图

蛇夫座天区致密分子探针大规模成图

中科院国家天文台研究人员潘之辰、李菂和钱磊发表了蛇夫座天区致密分子探针大规模成图，相关论文发表于《天体物理杂志》。此成图观测使用了中科院紫金山天文台青海观测站的13.7米毫米波望远镜（http://www.dlh.pmo.cas.cn/），覆盖了蛇夫座分子云中约2.5平方度的天区，数据的空间分辨率约为1角分，是蛇夫座分子云对两条分子谱线的第一次大的连续天区成图。由此观测数据，新证认了四个致密分子云团块（Oph-J, Oph-K, Oph-L和Oph-M）和一个由C2H辐射区域所示踪的环状结构。结合化学建模，揭示了C2H和N2H+的丰度比随着演化时间的推移而降低，是示踪分子云化学演化的新工具。

脉冲星和快速射电暴距离研究进展

中科院新疆天文台王娜研究员等构建了新的电子密度模型YMW16具备以下有利条件：1、具有测量距离的脉冲星数目增加了一倍，且银河系结构参数精度提高；2、麦哲伦云脉冲星数目增加，对麦哲伦云结构认识得到提高；3、发现快速射电暴，研究了星系际介质自由电子密度的分布。YMW16不仅提高了银河系脉冲星模型距离精度，在95%的置信区间范围内优于NE2001近40%，且是第一个可用于估测麦哲伦云脉冲星及快速射电暴距离的模型。相关研究成果已发表在《天体物理学杂志》。测量天体到地球的距离通常很困难，但距离是最基本的参数。脉冲星距离是进一步研究脉冲星起源、演化、分布以及辐射特性等所需最基本的参数。

早期宇宙中的类星体揭秘

中科院上海天文台安涛研究员等在对超高红移类星体的调研中，重点研究了类星体CGRaBS J0906+6930（z=5.47），发现它是一颗距离我们遥远而且在射电波段明亮的耀变体，距离地球约有110亿光年，处在只有宇宙当前年龄约十分之一的极早期。它在2004年首次被VLBI（甚长基线干涉技术）发现，是目前红移大于5的宇宙中射电亮度最高的类星体。该团队于2015年首先利用东亚地区的VLBI网（KaVA）对这颗遥远的类星体进行了试观测，验证了它在22GHz频率上致密结构适合VLBI观测，然后分析了该天体的历史VLBI数据和单天线流量监测数据，对它的射电性质进行了详细研究。相关论文发表于《皇家天文学会月刊》。

地震带与慢地震的关系

中科院海洋研究所特聘研究员高翔与加拿大地质调查局教授王克林等合作，发现地震带与其下方的慢地震在断层流变特征上是分离的，慢地震的发生受地幔楔角（断层面与大陆莫霍面交界）附近特殊的地质条件控制，研究论文发表于《自然》。板块边界大地震发生于断层浅部，因为该处温度低，断层呈脆性。深部的高温环境一般使断层呈黏性。然而在某些俯冲带，地幔楔角附近的高压流体使断层在这一深度又重新呈现脆性，从而带来幕式震颤与慢滑移。在地震带和慢滑移带之间，断层呈半脆性或黏性。该研究解释了多种看似不相关甚至矛盾的慢地震观测现象，也为研究大断层的滑动特征和地震生成机制提供了新的概念模型。

地震带与慢地震关系

有大地震和慢地震现象的俯冲断层的应力和运动现象

云南植物区系的起源与演化

中科院西双版纳热带植物园研究员朱华团队从系统发育关系上验证了云南植物区系的起源与演化理论，相关论文发表于《科学报告》。云南西北部的植物区系组成总体上表现出显著的聚集结构（在净亲缘关系和最近亲缘关系上），特别明显的是温带分布属，说明有大量近亲物种的存在和演化，反映了随喜马拉雅-青藏高原的快速抬升，促使西北部大量新生物种快速地就地进化。云南南部、中部和西北部植物区系之间热带成分具有更高的系统发育相似性和更小的最近系统发育距离，反映了这三个地区的现代植物区系在喜马拉雅快速抬升前可能具有相同的植物区系起源背景。

气溶胶减排加速高山湖泊生态退化

兰州大学西部环境教育部重点实验室陈发虎院士研究团队发现人为排放气溶胶正对亚洲高山湖泊生态系统产生深刻影响，未来人为气溶胶的减排将可能加速其退化，相关论文发表于《自然-气候变化》。在自然暖期环境下，亚洲高山湖泊发生了显著的湖泊富营养化，而在最近几十年以来人类活动主导的暖期环境下，由于人类活动排放的气溶胶阻止了亚洲夏季风的增强，从而造成亚洲高山湖泊没有发生富营养化，而如果未来由人类活动排放的气溶胶减少，亚洲夏季风将返回到自然暖期环境下季风增强的状态，将又可能导致亚洲高山湖泊系统出现之前的富营养化状态，进而导致其生态系统退化。

南海岩石圈“脱碳换骨”的秘密

中科院海洋研究所张国良研究员等发现南海地幔深部存在一种高度富碳的新型岩浆，可在岩石圈的作用下“脱碳”，连续转化为碱性玄武岩，相关论文发表于《自然-地球科学》。2014年，在第二次南海大洋钻探IODP349航次中，成功钻取到火山角砾。科学家对这些样品进行深入研究，证明了这是一种新型的、硅含量很高的碳酸质母岩浆。这种岩浆从深部地幔上升并和岩石圈相互作用后，脱“碳”换骨，就变成了常见的碱性玄武岩。碳酸岩作为一种岩浆，其硅含量很低，与实验室里推算的原始高硅碳酸岩岩浆相矛盾。研究证实了碱性玄武岩可以由碳酸岩母岩浆演化而成。