摘要：是世界上历史悠久的、最有名望的科学杂志之一，首版于1869年11月4日。《自然》每周刊载科学技术各个领域中具有独创性、重要性以及跨学科的研究，同时也提供快速、权威、有见地的新闻，还有科学界和大众对于科技发展趋势的见解的专题。

Nature（《自然》）

是世界上历史悠久的、最有名望的科学杂志之一，首版于1869年11月4日。《自然》每周刊载科学技术各个领域中具有独创性、重要性以及跨学科的研究，同时也提供快速、权威、有见地的新闻，还有科学界和大众对于科技发展趋势的见解的专题。

《自然》的封面设计非常漂亮，每期能被选为封面的研究成果自然也备受瞩目。下面就让我们汇总一下2024年度登上Nature封面的地球与行星科学方面的研究进展吧。

（本文基于“自然系列”微信公众号发布的“《自然》封面故事”整理而成）

No.1 封面故事︱

恒星增长因子：一个可能存在的开普勒盘供养一个光学证认的大质量年轻恒星

January

2024年1月4日刊

封面图片：ESO/M. Kornmesser

封面的艺术再现图显示了一个正在形成的大质量年轻恒星，其周围是由气体和尘埃组成的盘状结构，恒星能从中吸积物质进一步生长。伴随着吸积过程，恒星还产生了强大的双极喷流。之前对大质量年轻恒星周围星盘的所有直接探测都发生在银河系内，但在本期《自然》中，Anna McLeod和同事报道了大麦哲伦云（Large Magellanic Cloud）内一个大质量年轻恒星周围的吸积盘——大麦哲伦云是离我们最近的星系。团队的观测表明，有一个旋转环面为吸积盘提供物质，从而使恒星生长。和其他同类年轻恒星不同的是，这颗恒星可通过光学探测到，因为它生长的区域里尘埃含量和金属丰度都很低。

No.2 封面故事︱

巨猿往事：步氏巨猿的灭亡

January

2024年1月18日刊

封面图片：Garcia/Joannes-Boyau

步氏巨猿（Gigantopithecus blacki）有3米高，200-300公斤重，被认为是史上最大的灵长类动物。封面是它的艺术重建图，这种发现于中国的巨猿生活在200万-30万年前，但它灭绝的原因一直是个谜。在本期《自然》中，张颖奇（Yingqi Zhang）、Kira Westaway和同事揭示了这种巨猿灭绝的时间线和原因。研究团队收集了来自中国南部22个洞穴的化石并进行测年，再与花粉分析进行匹配。他们发现，230万年前的环境有密集的郁闭林冠森林和草地，是步氏巨猿生活的理想条件，但到了29.5万-21.5万年前，随着森林植物种群的变化，环境转变为开阔林。这导致步式巨猿的饮食多样性下降，化石也显示出它们在这一时期压力增加、数量减少。研究团队认为，步氏巨猿从根本上没能适应生活环境的变化。

No.3 封面故事︱

气候压力：亚马孙雨林系统的临界转换

February

2024年2月15日刊

封面图片：André Dib

封面所示为巴西马托格罗索州（Mato Grosso）阿尔塔·弗洛雷斯塔（Alta Floresta）地区的亚马孙雨林的一个雾气蒙蒙的早晨。亚马孙雨林占地球生物多样性的10%，是重要的碳储库，能帮助稳定地球气候。本期《自然》中，Bernardo Flores和同事的研究显示，气候和土地利用强迫或使亚马孙雨林最早在2050年越过临界点。研究团队利用古记录、气候模型和观测数据研究了导致水强迫的五个原因——全球变暖、年降水量、降水量的季节性强度、旱季长度和森林砍伐。团队的分析显示，10-47%的亚马孙雨林将面临可能导致该生态系统转换的水强迫，或使其在2050年后突破临界点，从而使整个生态系统走向崩溃。

No.4 封面故事︱

面临消失的美国沿海城市

March

2024年3月7日刊

封面图片：Getty

封面所示为美国佛罗里达州萨默黑文（Summer Haven）地区受到海平面上升威胁的房屋。在本期《自然》中，Leonard Ohenhen和同事指出，美国32个沿海城市到2050年或有大片土地面临被淹的风险。团队将陆地高程变化模型和海平面上升预测数据相结合，估算了这些城市的洪涝风险，包括波士顿、新奥尔良、旧金山。团队指出，海岸沉降加上海平面上升或使额外1006-1389平方千米的土地到2050年面临被淹风险，这可能会影响17.1万栋房屋。他们因此呼吁加强防洪措施和沉降控制来提升当前的海岸保护。

No.5 封面故事︱

干旱引发并维持北美彻夜大火

March

2024年3月14日刊

封面图片：Amir Paz

封面中是英属哥伦比亚（British Columbia）亚当斯湖（Adams Lake）畔，两片被彻夜大火照亮的积云。大火发生在2023年8月加拿大破纪录的火灾季节期间。在持续的气候变化下，偏离传统“白天剧烈、夜晚安静”的周期性模式、连续彻夜燃烧的野火，预计会更频繁发生。在本期《自然》中，骆开苇（Kaiwei Luo）和同事揭示了北美野火行为在昼夜尺度的转变程度。研究者调查了北美2017-2020年间发生的23557次火情。他们在340次火灾中发现了1095次彻夜燃烧，并指出1/5的大型火灾至少经历了一次这种极端夜火事件。研究团队发现，与干旱有关、日益增多的极端干燥燃料，驱动了这些彻夜大火。因此作者认为，干旱条件有助于预测彻夜燃烧的可能性，因而在气候变化背景下或有助于火灾管理。

No.6 封面故事︱

行星捕食者：至少12分之1的恒星存在吸收行星的证据

March

2024年3月21日刊

封面图片：intouchable, © 2024 OPENVERSE

封面的艺术再现图描绘了一组共同移动的恒星对中的一颗恒星正在捕获并吸收一颗行星。在本期《自然》中，Fan Liu和同事提供证据证明，每12颗恒星中可能约有1颗恒星吸收了一颗行星。一颗恒星的化学组成会在它吞噬行星时发生改变，所以团队研究了两颗恒星在同一时间诞生的双恒星系统。通过比较这些双恒星的光谱特征，团队能确认其中一颗恒星吸收一颗行星的事件。团队确定了91对近距离的“同生”（co-natal）恒星并发现其中8%的恒星都存在吸收行星的证据。

No.7 封面故事︱

采伐管理保护大型濒危哺乳动物：FSC认证森林管理比非FSC更能使大型哺乳动物获益

April

2024年4月18日刊

商业性采伐影响全球超过1/4的热带林。森林管理委员会（FSC）旨在推动可持续实践，通过森林管理认证体系保护生态多样性。在本期《自然》中，Joeri Zwerts和同事研究了FSC认证对西赤道非洲哺乳动物种群的影响。研究团队从14个采伐特许区的474个触发相机点采集了近130万张照片。他们在FSC认证林发现了比非FSC认证林更多的哺乳动物。这种影响在大型且易危的哺乳动物中尤其显著，包括封面所示的非洲森林象、西部低地大猩猩和黑猩猩。这些结果表明，对于有采伐的热带林，较大型、更濒危的哺乳动物可从FSC认证中获益。

No.8 封面故事︱未来炼油厂

May

2024年5月9日刊

封面图片：Jasiek Krzysztofiak/Nature

化石燃料供应了世界上绝大部分能源，是许多重要日常用品的基础，但它们也是二氧化碳排放的主要来源。虽然可再生能源有望替代化石能源，但对炼油厂生产的运输燃料和化学物质的需求仍然存在。在本期《自然》中，Eelco Vogt和 Bert Weckhuysen分析了如何对炼油厂进行完全零化石的改造。他们指出，有了足够的长期承诺和支持，就能找到打造这类炼油厂所需的科学技术，他们还绘制了通往这一目标的路线图。

No.9 封面故事︱

一种新的设计或能让建筑倒塌“及时止损”：倒塌隔离可阻止建筑受损部分的扩大

May

2024年5月16日刊

封面所示为中国贵阳在2015年倒塌的一栋九层建筑。灾难性的建筑倒塌会造成巨大代价和生命损失。为缓解这些问题，传统的建筑设计选择让建筑受损部分的载荷重新分布到剩余结构，但这会使建筑本来不受影响的部分发生倒塌。在本期《自然》中，Jose Adam和同事提出了另一种设计，能隔离建筑受损的部分，预防灾难性倒塌。这种方法叫做“层级式倒塌隔离”（hierarchy-based collapse isolation），其灵感来自蜥蜴通过断尾摆脱捕食者。这种设计能使建筑的部分结构沿预定边缘发生受控断裂，避免初始损坏扩大到整个建筑。团队认为这种设计能预防全面坍塌，减少受影响的区域并让更多人获救。

No.10 封面故事︱

太阳发电机起源于太阳表面附近

May

2024年5月23日刊

封面图片：NASA戈达德太空飞行中心/

太阳动力学观测台

太阳的11年周期会使太阳磁场发生变化，这从太阳黑子的出现和移动中一望即知。传统模型认为，太阳发电机起源于太阳深处，但在本期《自然》中，Geoffrey Vasil和同事提出的模型认为情况正相反。他们发现，接近太阳表面的不稳定性能更好地解释太阳发电机的各种特征。封面图合成了NASA太阳动力学观测台（Solar Dynamics Observatory）于2010-2020年间拍摄的约150张太阳照片，这些照片记录了太阳磁场在近一整个太阳黑子周期内的变化。

No.11 封面故事︱

爆米花行星：一颗热海王星系外行星的极高内部热流量和大核心

June

2024年6月27日刊

封面图片：Adina Feinstein

封面为系外行星WASP-107b的艺术再现图，这颗海王星大小的行星位于处女座（constellation Virgo），距地球约200光年（61秒差距）。令研究人员费解的是，尽管该行星质量与海王星类似，但密度却低很多，甚至低于木星或土星。在本期《自然》中，Luis Welbanks和同事提出了一种理论，解释了这么小的行星核何以拥有如此大的气态包层。为解开这一谜题，团队利用来自韦布空间望远镜（JWST）近红外相机（NIRCam）和中红外仪器（MIRI）以及哈勃空间望远镜广角相机3（WFC3）的红外光谱数据。结果显示，WASP-107b的内部温度很高，提示它绕其恒星的偏心轨道导致了潮汐驱动加热，从而

来源：中科院地质地球所