COVER Artistic rendering of the Philae lander on the surface of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko. On 12 November 2014, after descending from the Rosetta orbiter (background), Philae bounced upon touchdown, eventually coming to rest at the site known as Abydos. A set of eight papers describes the initial scientific results from Philae's approach and first days on the comet. See pages 459 and 493 and news.sciencemag.org/tags/rosetta.

Image: © A. Torres (CNES)/J.-P. Bibring (IAS)/Lander CAD: Philae-DLR/Ill. D. Ducros

特刊：菲莱结果可阐明彗星本质

当菲莱探测器于2014年11月12日在彗星67P/Churyumov-Gerasimenko上挺住了跳跃式的着陆时，全世界都为此屏住了呼吸；这是探测器首次在一颗彗星上着陆。本期《科学》特刊重点介绍了7项新的研究，它们进一步探究了由菲莱传输回的数据。在一则详细的说明中，Jens Biele等人描述了菲莱降落在67P上的关键时刻：它从计划中的软性着陆区弹起并最终在远处的一个较硬的表面定了下来。基于弹跳轨迹而对两个表面不同压缩强度所做的分析能更好地阐明彗星的演化，并可改善对未来彗星使命的设计。在用成像工具对该着陆器印迹的深度特征谱进行分析之后，Biele和同事认为，菲莱的探测支脚先与一个软性的颗粒状表面（厚度大约为0.25米或0.82英尺）接触，该表面之下的那层则较硬。这一分层产生了一个大约1千帕的压缩强度，而菲莱的最后的（即在硬得多的着陆处的）压缩强度则超过了2兆帕（2000千帕），这可能促成了为什么只有一个支脚能在后一个表面锚定，且只是部分地锚定。在由Wlodek Kofman等人撰写的一篇研究文章中，研究团队发现该彗星头的组成相当均质。为了更好地了解67P的内部，该团队将电磁信号透过彗星核而指向在相反侧的罗塞塔飞船。罗塞塔接收到的信号缺少某种散射的模式，表明该彗星的内部各处是均匀的。该小组用这些电磁测定进一步确定67P的尘/冰比例为0.4至2.6，而孔隙率为75%至85%。由Fred Goesmann和同事所做的研究进一步地分析了67P的组成以确定其性质，他们所用的是COmetary SAmpling and Composition（或COSAC）仪器，后者用质谱分析法来检测某个分子的质荷比。当探测器最初接触彗星表面后及在最终的停息部位时，该装置在彗星表面以上10公里（6.2英里）处收集分子。这一过程检测到了16种有机化合物，它们中有4种（异氰酸甲酯、丙酮、丙醛和乙酰胺）是先前未知的存在于彗星上的物质。在一则相关的研究中，Ian Wright等人还分析了67P上的有机化合物，但所用的是托勒密——它是一种检测稳定同位素比率的仪器。他们的检测表明在该彗星的表面存在着一种辐射诱发的多聚物。托勒密检测还表明在该彗星上不存在如苯等芳香族化合物。在由Jean-Pierre Bibring和同事所做的一则研究中，67P的表面在全景画面中接受了分析，这些画面是由某个有7个照相机组成的照相机组拍摄的，它们是彗星红外及可见光分析仪（CIVA）的一部分。这组照片是在菲莱最初弹起并最终着地后不久拍摄的，它们揭示了一个具有不同颗粒尺度及反射岩石结构的断裂表面，它们对这类原始太空物质提供了前所未有的信息。在菲莱接近67P的时候，远场序列和近场序列图像揭示了该彗星地理的一个更清晰的画面；由Stefano Mottola等人对罗塞塔着陆器成像系统（ROLIS）下降画面的分析提示，67P的地貌受到了侵蚀的影响。颗粒区向外伸出的巨石被凹陷所包围，这些凹陷令人回想到在地球上所观察到的风尾，即风力侵蚀和沉积的结果。作者们推测，某些侵蚀是由于“溅洒”所致，即由来到的投射体冲撞所造成的一或多个土壤颗粒喷射；他们用模型证实了这些现象。最后，为了确定67P的热与力学属性，Tilman Spohn和同事分析了来自装载在菲莱上的表层和亚表层（MUPUS）多功能传感器的热与穿透传感器数据。=由于该着陆器最终静息处是意外的，这些传感器无法穿透该坚硬的表面以获取亚表面的温度读数；然而，这些数据揭示了67P的日间表面温度在90和130开氏度之间变化。通过分析热惰性和土壤组成，该团队发现菲莱的最后着陆点表面被一种十分紧致的微孔尘冰层覆盖，其孔隙率为30-65%。总的来说，菲莱传输回来的独特数据让我们比以前任何时候都更了解彗星的属性。

文字说明: NAVCAM画面上的着陆点（SONC）。请注意，第二个TD2（在17:24，观察时间：17:25:26）并非由RMOC所建模，且在此只给出了一个例子，因为它没有得到良好的限定。我们预计，菲莱的最后一跳只有几米。

资料来源: ESA/ROSETTA/NAVCAM/SONC/DLR

干旱遗留给树木的影响值得建模

据一项新的研究报告：在遭遇严重干旱后，森林树木生长可放缓长达4年，在这一时期内，它们不太能够充当碳汇。这项研究的结果提示，目前的地球系统模型应该纳入干旱对森林的影响，这样才能更准确地预测干旱会如何改变全球的碳循环。研究人员提出，气候变化可导致更频繁及/或剧烈的极端气候，其中包括更严重的干旱。然而，人们对极端气候对森林的影响知之甚少，而这些影响对预测改变气候的碳循环变化是至关重要的。试图捕捉这些影响的模型常常假设植被在极端干旱后的恢复是快速和完全的，而有些科学家则对此存疑。William Anderegg和同事在此对世界各地1338处森林在严重干旱后树干生长的恢复进行了检查，并将他们所观察到的与来自不同气候-植被模型的树干生长的模拟结果进行了比较。在观察到的数据中，研究人员在许多生物类群及广泛地理范围内经常性地发现植被生长在严重干旱后会减缓1至4年，尤其是在干旱的生态系统中。与此相反，他们所研究的这些模型显示，干旱在同样这些区域中的影响是极小的，提示可能需要对这些工具进行重新评估，因为这样才能准确地捕捉到干旱的影响。

文字说明: 美国西南受到应力影响的森林。

资料来源: Leander Anderegg

受到生物灵感启发的机器人可在水上跳跃

通过研究在水面上跳跃的水黾，Je-Sung Koh和同事制造了一种机器人，它能成功地使自己从水面跳起。当研究小组用高速摄像机观察水黾在水面跳跃时，他们注意到，水黾的长腿是逐渐加速的，这样水的表面不会过快地后退并失去与其腿的接触。应用一种漂浮在液体上的灵动圆筒理论模型，作者们发现，水黾腿的最大用力总是低于水面张力所能承受的最大力。为了在他们的机器人中重新创建这一受控的加速，研究人员使用了一种扭矩反转弹射（TRC）机制，它能产生一个最初的小型扭矩且扭矩会逐渐增加-但它绝不会超过水的表面张力。高速摄影机同时揭示，水黾会将其腿扫向内测，目的是为了将其腿压向水面的时间最大化，并因此使得总体用力最大化；这种新的概念也被应用于机器人以帮助它们实现腾跳。在具备足够轻的重量、修长肢体及恰当的物理机制时，这些机器人有效地模仿了它们在自然界的为人们提供灵感的水黾。伴随这篇文章的还有一个解释性的视频（它包括了机器人跳跃的镜头）以及由Dominic Vella撰写的《视角》。

文字说明: 水黾与一个可在水上跳跃的机器昆虫在一起。

资料来源: Seoul National University

北美蝾螈受到来自海外流行病的威胁

据本期《政策论坛》作者披露，国际宠物交易会受到将一种致命真菌感染传播给北美丰富的野生蝾螈种群的威胁，因此必须将其冻结。壶菌Batrachochytrium salamandrivorans（Bsal）是一种能感染蝾螈的有高度毒性且常常是致命的真菌；据Tiffany Yap和同事说，当该壶菌感染蝾螈的野生种群后，没有有效的方法可对其进行控制。据推测，Bsal起源于亚洲，并通过国际宠物交易传播给了欧洲的野生蝾螈；它导致荷兰蝾螈相继大批死亡，并危及北美蝾螈；北美是近一半所有已知蝾螈物种的家园。Yap和同事将Bsal在北美最适合的栖息处地图与有着蝾螈最大生物多样性的地区地图结合而创建了一个最容易受到侵害的野生蝾螈的预测模型。他们发现了3个高风险区，而美国5个最活跃的港口都在这些高风险区内或在其附近。作者们呼吁，在制定阻止Bsal扩散的协议之前，应立刻禁止活体蝾螈的进口。他们说，美国采取即刻行动至关重要但还不够。关心动物健康的现有国际组织必需将野生动物流行疾病视作优先处理事务，并应授予其干预国际宠物交易的必要权力，或必须成立一个新的组织。

文字说明: Ensatina蝾螈（Ensatina eschscholtzii）是美国西海岸一带常见的无肺蝾螈，它是北美数百种受到某种新出现的感染性病原体威胁的地方性蝾螈物种中的一种。

资料来源: Tiffany Yap