光合作用就是碳汇

光合作用就是碳汇,这既是诠释生命的历程又是讲述碳循环的故事。大约在46亿年前,频繁的火山活动喷发出H2O、CO2、CO、H2、CH4、N2、H2S、NH3、SO2和He等气体,在紫外线、宇宙射线、闪电、高温等自然条件的长期作用下,产生了许多简单的有机物,然后随雨水进入原始水域,在一定的条件下,形成了许多不同性质的生物大分子,继而演化为原始单细胞。大约在35~38亿年前,不生氧光合细菌就开始了初始的光合作用。数亿年后,以蓝细菌为代表的生氧光合生物出现,地球进入了生氧光合作用时代,并逐渐形成了现在的大气圈和水圈。在O2充足的环境下生命大量出现,最后演变进化出草、木、虫、鱼、鸟、兽及人类。不管光合作用怎样变化,CO2一直是这个伟大生化反应的原料。光养生物通过光合作用释放O2,并将大气中的CO2和热量源源不断地转运储存到由植物、动物、微生物构成的食物网中;生物氧化消耗O2,同时向大气中释放CO2和热量;演绎着“碳热氧”在大气圈、生物圈、水圈和岩石圈中循环往复、周而复始的变化过程;驱动着能量流动、物质循环和信息传递,产生了风雨雷电、龙腾虎跃、五彩缤纷、气象万千的生态世界。

天体Ⅰ型X射线暴中的核物理

X射线暴(X-ray burst)是指天体的X射线亮度突然增强10~50倍的天文现象.它是发生在由一颗中子星(或者黑洞)和一颗伴随的“捐赠者”伴星(通常为红巨星)所构成的密近双星系统里的剧烈核过程.作为宇宙中发生最频繁的热核爆炸事件,X射线暴已广泛为国际上众多基于卫星的X射线观测站所观测和研究,其中包括2017年中国发射的“慧眼”硬X射线调制望远镜.核物理学家需要提供精确的核物理输入量,例如原子核质量、衰变寿命、核反应率等,结合天体物理模型,进而深入理解X射线暴中天文观测到的光变曲线、双星系统相应的天体物理环境参数,以及爆炸灰烬中的核素丰度分布等重要科学问题.本文针对天体Ⅰ型X射线暴中关键核反应研究进行了系统的阐述,详细介绍了X射线暴中的一些主要核合成过程,以及所需的关键核物理输入量,总结了相关研究方向的具体目标,为研究者指出了未来可能的研究方向.