钻石雨是你为我们而来的嘛？

天文学家惊呼，这是什么鬼东西？一颗柠檬状行星或正下着钻石雨，大气成分前所未见近日， nasa 科学家用围脖太空望远镜观测到一颗独特的系外行星，其大气成分前所未见，相关研究论文已于十二月二十三号正式发表在天 体物理学快报上。据习，这颗与木星质量相当的系外行星，其大气层以氩和碳为主， 这种组成前所未见。科学家表示，该行星的上层大气中可能漂浮着大量烟尘云，而在更深层，这些负碳云层可能会凝结成钻石，形成钻石。与该研究的合著者彼得高说，我们团队的集体反应是，这到底是个什么鬼东西？这与我们的预期完全不同。 芝加哥大学的迈克尔章指出，该行星围绕着一颗体积小、密度高的恒星运行，且大气中未探测到水、甲、氨等常见分子，反而富含 c 二、 c 三等碳分子。这一发现彻底刷新了科学家对行星大气组成的理解。

他被囚禁在太阳系的黑暗边缘，狂卷着时速两千一百公里的风暴，承受着零下两百零一度的彻骨饥寒，却在万米深处下着一场永不停歇的钻石雨。 他就是海王星，太阳系的最后一战。人类至今只拜访过他一次，不是咱们不想去看他，是实在过不去。 哪怕你现在的飞船能开到每小时五万四千公里，没日没夜的狂奔，想跑完这段长路也得花上十三年。上一次咱们近距离看他，还是在遥远的一九八九年，那是利用了一百七十五年才一遇的行星连珠天象，借着引力弹弓才勉强赶上的。 这种罕见的机会，下次得等到二一五三年了。现在詹姆斯围脖望远镜正瞪大眼睛紧紧盯着这片冰封世界，并且发现了一堆让科学家怀疑人生的秘密，比如下不停的钻石雨，莫名消失的巨型风暴，还有一堆逻辑上根本不该存在的极光。 在聊这些现代谜团之前，咱们得先说说海王星的身世，因为他的发现过程在整个天文史上都是独一份的。那是一八四六年的巴黎，当时你要是抬头看天，肉眼能瞧见五颗行星。 到了十九世纪，大家又加了一颗一七八一年发现的天王星。可问题来了，天王星这哥们走位太古怪了，完全不按套路出牌。 这时候有个叫勒维耶的法国数学家坐不住了，他这人对行星轨道有种近乎强迫症的痴迷，他盯着天王星的数据看了半天，发现这星球忽快忽慢，完全不符合牛顿的预测。勒维耶出了个大胆的结论， 天王星后头肯定还躲着个老八，是他的引力在后头拽着天王星。于是他干了一件牛的不行的事。他没去摸望远镜，而是拿起了纸和笔，纯靠算数硬生生推导出了这颗神秘行星在夜空里的精确坐标。 一八四六年八月三十一日，他给德国的家乐写了封信，给了个具体的定位。就在九月二十三号那天晚上，家乐把望远镜往那一指， 不到一小时，海王星现身了，离勒维耶算出来的坐标误差不到一度。 他不是被撞大运找着的，也不是大海捞针搜出来的，他是被算出来的。他是太阳系里唯一一颗纯靠数学预测发现的行星。过了十七天，海王星最大的小弟海卫一也被发现了， 人类就此在太阳系的边缘发现了一个全新的世界体系。要聊海王星，就得聊聊远这个字。 他离太阳有四十五亿公里，也就是三十个天文单位。在海王星上看太阳，太阳只有我们在地球上看到的三十二分之一那么大，那接收到的阳光只有地球的千分之一。 因为他离得实在太远，跑道太长，绕太阳一圈得花一百六十五年。也就是说，打从一八四六年被发现到现在，他才刚刚跑完一整圈。直到二零一一年，他才回到了勒维耶当年算出的那个出发位置。 这么远的距离，导致在地球上根本没法研究它，哪怕是用最牛的望远镜看，它也就是个模糊的蓝点。所以我们必须得飞过去。七十年代末，美国国家航空航天局发现了一个千载难逢的机会外，太阳系的几颗行星快要排成一排了， 木星、土星、天王星、海王星刚好排好位，飞船可以像打水漂一样，借着每一颗星球的引力加速连逛四站。这机会一百七十五年才一回。 一九七七年，旅行者二号出发了，开始了一场宏大的巡演。他一九七九年过木星，一九八一年过天王星，但海王星才是最后的终极大奖， 哪怕是以每小时五万四千公里的速度狂奔，从天王星到海王星也飞了三年。终于在一九八九年八月二十五号，海王星露脸了。人类历史上头一回看清了它， 一个充满活力的活跃的星球，带着卷曲的云层和标志性的蓝色。旅行者二号在海王星北极上空五千公里的地方掠过，给了人类几个小时的头等舱视角，然后他就头也不回的飞向了星际空间。现在离地球已经两百亿公里远了， 清醒一点说，那是三十五年前的事了，从那以后再也没飞船回去过。 虽然提过好几次计划，但要么被砍了，要么无限期推迟。现在我们只能靠哈伯和韦伯这两位老大哥远距离盯着他，而他们的发现正在推翻我们对这个遥远世界的所有认知。 首先就是颜色，你还记得教科书里海王星那抹惊艳的深蓝色吗？二零二四年一月，科学家确认了一个憋了几十年的秘密， 咱们这么多年可能都看错他了。那张经典的深蓝色照片其实是精装修过的，当年旅行者二号拍的是不同色滤镜下的黑白片，合成彩色图的时候，为了让大家看清大气层的细节，科学家故意把对比度拉满了， 结果海王星就被调成了那种不真实的深湛蓝。这一调不要紧，整整一代人都以为海王星就长那样。 直到二零二四年，研究人员利用哈伯和欧洲南方天文台的数据，才还原了他的素颜。结果发现，海王星和天王星其实是双胞胎色，都是那种淡淡的青蓝色。 海王星只是比天王星稍微蓝那么一点点，区别很微妙，他大气里有百分之一点五的甲氨， 会吸收红光反射绿蓝光，因为它的大气埋层比天王星薄，我们能看的更深，所以蓝色才显得稍微浓那么一点点。而在围脖的红外视角下，海王星完全不蓝了， 他看起来像个白色的幽灵，带着黑色的条纹。因为甲完会疯狂吸收红外线，所以这就看你用什么眼光看他了。可见光下他是淡青色，红外光下他就完全变了个样。海王星看着挺文静，其实背地里暴躁的很。 旅行者二号路过时，拍到了那个大黑斑，一个跟地球差不多大的巨型风暴，在南半球疯狂搅动，那里的风速达到了每小时两千一百公里，那是整个太阳系最快的风速记录。 你想想看，这地方接收的阳光只有地球的千分之一，按逻辑他应该冻得死气沉沉才对，结果他却是全太阳系天气最暴利的地方。 这个大黑斑跟木星大红斑一样，是逆时针转的，但有个最大的区别，大红斑刮了几个世纪了，海王星的风暴却是现实共赢。 一九九四年哈伯再去瞅的时候，大黑斑居然人间蒸发了。之后这三十年，海王星上的黑斑就跟走马灯一样，出了又消，消了又出。甚至在二零二零年，有个黑斑本来都要往赤道跑去送死了， 结果突然转头往北撤了，给自己续了命。科学家觉得这跟他内部的喷射气流有关，那里的赤道风速是每小时两千一百六十公里，而且大部分是逆着星球自转吹的。最让人纳闷的是，天王星跟他个头成分距离都差不多， 为啥天王星就那么安静？天王星风速才九百公里？答案就在海王星的肚子里。他辐射出的热量比他接收到的阳光还要多， 是这股来自地底的洪荒之力驱动了超音速狂风。至于天王星为啥没这股劲，主流理论说是几十亿年前被撞惨了，把原始热量给撞跑了。咱们往海王星深处走走， 它的中心是个跟地球差不多大的岩石核心，温度五千度，核心外面是一层冰漫，但这可不是咱们冰箱里的冰。 在这种高压下水，甲氨和氨变成了超离子冰。这是一种半顾半夜的诡异状态， 在那压力达到了地球表面的七百万倍，甲氨分子在这种压力下会直接崩解碳原子结晶变成钻石。没错，海王星内部真的在下钻石雨。 科学家觉得那可能有一片液态碳的海洋，里头飘着巨大的钻石疙瘩，天上下的钻石冰雹像拳头那么大。 二零一七年，实验室里用超强艾克斯射线激光轰击剧本以稀，真的亲眼看到了纳米钻石的形成，这就实锤了。海王星内部每时每刻都在产生几千吨的钻石，而且 这些钻石往核心沉降的时候会释放能量，这可能就是海王星内部热源的由来。海王星的磁场也很有性格， 他的磁偏角有四十七度，而且中心不跟核心重合。科学家觉得他的磁场不是核心产生的，而是那一层诡异的冰曼里流动的电流产生的。找了三十六年，咱们终于在二零二三年通过韦伯望远镜，亲眼看见了海王星的极光。 以前大家在木星、土星、天王星都见过极光，唯独海王星不给面子，现在围脖用红外感官抓着了。但这极光长得乱七八糟，不在两极，而是散布在中纬度地区， 这都得赖那个歪了四十七度的磁场。更让人意外的是，海王星的高层大气，比三十五年前旅行者测量的时候冷了几百度。再看看他的卫星，海王星有十六个小弟，但百分之九十九点五的重量都在海卫一身上。 海卫一浑身都是谜，他倒着转，全太阳系的大卫星都是顺着行星转，就他逆向行驶。他其实是个外来户，是科一博带被抓过来的矮行星，跟冥王星是老乡， 他进场的时候，引力揉捏产生的热量把他的心都化了。海卫一表面非常年轻，只有不到一亿年，到处是喷发八公里高的氮气喷泉。 但在物理法则面前，他是个悲剧英雄，他的轨道正在萎缩，大概三十六亿年后，他就会因为离海王星太近而被彻底撕碎，给海王星留下一圈壮丽的行星环。 海王星不只是最后一颗行星，他是外太阳系的守门人，他的引力塑造了柯逸博带，锁定了冥王星的轨道，甚至在几十亿年前，可能正是他的千玺 才把水源送到了地球，才有了我们。那咱们什么时候回去？说实话，不知道 美国国家航空航天局的计划被毙了，但也有好消息，中国提过一个核动力探测计划，可能在二零三三年发射，二零四零年左右到。 在那之前，海王星只能在四十五亿公里的深空孤独的等待。他是一个我们只见过一面的邻居， 一个藏着钻石海洋和超音速狂风的蓝色谜团。这就是海王星，值得我们再次出发。喜欢本期深度科普的话，别忘了点赞关注，把你的看法打在评论区，我们下期再见！

今天的话题非常有意思啊，包括动物之间怎么用名字来互相称呼，然后还有用塑料瓶制造钻石与还有一些关于怀旧怎么可以缓解疼痛，还有包括一些无豆咖啡的商业化，还有大脑芯片竟然可以学会语音识别， 还有青铜时代的女性竟然是技术传播的真正的关键，还有一些睡眠方法可以提升创造力， 最后还有可以自我修复的真菌砖块。是啊，这一期的内容非常的丰富，那我们就直接进入今天的话题吧。首先第一个话题就是动物语言学的一个突破啊，就是非洲象竟然会用一些独特的叫声来称呼彼此， 这到底是怎么被发现的呢？这是一个非常有趣的研究，就是研究人员在肯尼亚的大草原上记录了很多非洲象的这种低频的隆隆声， 然后呢，用 ai 去分析之后就发现，其实大象在叫某一个同伴的时候，会发出一组特定的音频信号，类似于它的名字一样。然后更有意思的是，只有被叫到的那头大象会有反应，比如说抬头或者扇动耳朵或者回应， 其他的大象都完全没有反应。这个发现其实是很震撼的啊，就说明大象之间的这种交流比我们之间想象的要复杂的多，没错没错，而且这是人类第一次在非人类的这个物种当中发现他们可以用这种任意标签，就是相当于名字一样的东西来指代某一个特定的个体， 就说明大象不仅能认出来谁是谁，而且他们的脑子里头给每一个同伴都有一个声音的代号， 这真的是让人不得不佩服他们的这种抽象思维的能力，哎，说到这，咱们就来说说这个非常酷炫的实验啊，就是科学家在实验室里面用塑料瓶制造出了钻石，与 他们到底是怎么做到的？而且这跟天王星和海王星有什么关系？这个实验真的是特别有意思，就是科学家他们用的是 s l a c 国家加速器实验室的超强 x 射线激光， 然后去轰炸这个 pet 塑料，就是我们常见的可乐瓶的那种塑料，然后就会在极短的时间内产生几千度的高温和百万倍大气压的这种极端条件。哇哦，那这种极端的条件下会发生什么呢？在这样的条件下，塑料里面的碳原子就会被挤出来， 然后形成纳米级的这种金刚石，就是纳米金刚石，然后这个其实就模拟了冰巨星内部的那种环境，所以就证实了天王星和海王星这样的星球，他们的内部真的是会下钻石雨的，而且这些钻石雨慢慢的往下落的时候，释放的重力是能 还可以解释为什么这些行星会有多余的热量，就是他的这个热源之谜。原来是这样啊，紧接着我们来聊一个可能大家都会有共鸣的一个话题啊，就是怀旧。 为什么怀旧可以起到一种止痛药的作用，那也是很有意思的一个研究，就是中国科学家和国外的一些心理学家一起做的一个研究，他们让这些志愿者在接受热刺激的同时呢，去看一些怀旧的图片，比如说童年的糖果， 或者是说老的卡通片，然后用 f m r i 去扫描这些人的大脑，就发现他们在看怀旧图片的时候，大脑里面的丘脑这个部分它的活动会明显的减弱，而这个丘脑是负责传递疼痛信号的一个重要的关卡。哦， 原来我们的大脑在怀旧的时候，真的会对疼痛变得没那么敏感。对，而且这个研究还说，怀旧其实是一种净化出来的生存机制， 就是我们的大脑会通过回忆美好的过去来促使我们的身体分泌一些天然的止痛物质，所以有的时候想家真的是可以让我们的身体感觉更好一些，真神奇啊！不过下面这个话题就更神奇啊，因为它涉及到了一个非常非常酷的技术，就是实验室里面种出来的无豆咖啡， 这种细胞培养的咖啡，它的生产流程和传统的咖啡到底有多大的区别？区别还是很大的，这个细胞培养咖啡，它是科学家首先从咖啡树的叶子上面提取细胞，然后把它放到一个生物反应器里面，就像酿啤酒一样让它去生长。 它生长的过程是完全不需要阳光的，也不需要去砍伐森林或者使用农药，最后它长成了之后，再经过烘焙就变成了咖啡粉， 这听起来简直就是未来的饮料啊，那它的味道怎么样呢？通过盲测发现，它的酸度和苦味跟传统的咖啡几乎没有什么区别，但是它的碳排放 要比传统的咖啡降低百分之九十，所以它对于应对气候变化还有保护我们的生态环境都是非常有意义的，而且它有可能会解决因为气候变暖带来的咖啡豆减产的问题，保证我们未来还可以继续喝到咖啡。然后咱们再来说一个更科幻感的话题啊，就是这个类器官智能。 最近科学家们在这个领域又有了新的突破，就是用人类的大脑类生物计算机， 那他到底在学习和计算上面展现出了什么样的能力呢？这个 bruno 韦尔，他其实就是在培养民里面，让这些神经元细胞自己去连接成一个网络， 然后科学家们给他连上了一些电极，通过这些电极去刺激他，让他去学习一些东西。这个听起来就已经很不可思议了，那他到底能做什么呢？ 他不仅仅可以做一些非限性方程的预测，而且他在听了两百四十段音频之后，可以以百分之七十八的准确率去分辨出这些音频是哪个人的声音。 就这种模式识别的能力其实是非常接近，甚至在某些方面超越了传统的 ai 芯片，而且它的能耗要远远低于传统的 ai 芯片。我的天呐，那这个发现的意义是不是就意味着未来我们真的有可能用生物神经元来作为计算机的核心？ 这个研究其实是类器官智能领域里面的一个非常大的突破，虽然他现在还处于起步的阶段，但是他已经证明了用活体细胞去构建计算设备是完全有可能的，所以这是一个非常颠覆性的对未来的计算技术和智能技术的一个探索方向， 确实是颠覆了我们对于欧洲青铜时代技术传播的一些传统看法， 女性在当时到底扮演了什么样的关键角色？科学家们通过对欧洲青铜时代大约四千年前的几百具遗骸的基因组进行了测序， 然后他们就发现了一个非常有意思的现象，就是在这些大型的遗址里面，男性基本上都是有很近的亲缘关系的，但是女性呢，他们往往是来自非常遥远的地方，有的甚至是几百公里以外。哦， 那是不是意味着当时的社会结构要比我们之前想象的要开放的多？没错没错，就是这种从夫居的联姻网络，让女性成为了不同地区之间的纽带。 而且考古学家们还通过对他们的随葬品进行分析，发现这些外来的女性把他们家乡的一些制陶技术还有纺织工艺都带到了新的地方，所以他们才是真正推动了技术革新和文化交流的桥梁，而不是我们之前认为的男性战士。所以说女性的作用还是很大的。 那我们接下来要聊的这个话题就跟每个人都息息相关了，就是睡眠和创造力的关系。像达利爱迪生他们，他们都喜欢用这种勺子睡眠法来打盹。那这个东西到底有没有科学依据？ 这还真有，巴黎大脑研究所做了一个实验，就是他们让参与者在快要入睡，就是刚刚进入 n 一 阶段和深度睡眠之间的这个半梦半醒的状态的时候， 用一个物体掉落的声音把他们叫醒，然后这些人在之后去做一些复杂的数学难题的时候，他们通过顿悟解决问题的概率要比那些完全没睡觉的人 高三倍，这真的很神奇啊，看来这种短暂的小气真的可以激发我们的创造力。所以这个勺子睡眠法其实是有科学依据的，就是在这个半梦半醒的状态下， 我们的大脑会进入到一个特别活跃的状态，这个时候灵感就特别容易迸发出来，所以很多科学家和艺术家，他们都会用这种方法来突破自己的思维瓶颈。那顺着这个思路，咱们再来看看一个非常前沿的材料科学的进展，就是这个可以自我修复的真菌砖块。 这种砖块到底是怎么实现自我修复的呢？这种砖块它其实是英国的纽卡斯尔大学研发出来的，它是用真菌的菌丝体和一些农业的废弃物 混合在一起做出来的，当它干燥了之后呢，它就会变得像混凝土一样的坚固，但是它里面的真菌的包子其实是处于一个休眠的状态，那也就是说这个墙体如果出现了裂缝，它自己就能自动修复吗？是的， 一旦墙体有了裂缝，然后又接触到了水和养分，这些包子就会被唤醒，然后就会生长出新的菌丝，这些菌丝就会交织在一起，把裂缝填补好之后，他又会重新进入到休眠状态。 这样的话，他既解决了混凝土容易开裂的问题，同时他又是一个完全可降解的碳负排放的这样的一个材料，所以他是非常有前途的， 真的是太厉害了。那我们今天其实从动物的语言聊到了太空里面的钻石语，然后又聊到了这个生物计算机，又聊到了古代的这种女性的迁徙和创新， 最后又聊到了这个可以自我修复的建筑材料，可以说每一个话题都让我们感受到了这个世界的奇妙和这个科技的力量。好了，那就是这一期播客的全部内容了，希望大家带着对这个世界的好奇去度过接下来的美好时光，别忘了一箭三连呦！

如何才能下钻石雨？首先，土星、木星都是会下钻石雨的，因为在剧烈的闪电雷暴作用下，它们大气中的高浓度甲氨会转化为石墨，然后超高的气压又会把石墨 变成钻石从天而降。而如果地球下钻石雨的话，按照这个配方，必须把大气中的甲氨浓度提升两千五百倍，这样才有生成石墨的可能。另外，再把地球大气压提升一千倍，钻石雨就可以实现了。但你注定无怨目睹这一切，因为就算你没有窒息，也早已被超强气压压扁。

啊。