En förtrollad värld
Vår värld är förtrollad - och om du behöver bevis, vänd dig bara till vetenskapen. Vi har samlat tio av våra favoritväckande vetenskapshistorier för att påminna dig om hur fantastisk världen egentligen är. Från de 1,5 miljoner pingviner som vi inte visste fanns förrän nyligen till den mystiska "himmel glöd" med namnet "Steve". Från mikroberna som inte kan leva utan ljus men som trivs i fullständigt mörker djupt i vattnet till den massiva diamanttronen som skimrar från hundratals mil under oss.
Världen är fantastisk, se själv.
Steve, icke-auroran
Möt Steve, icke-auroran. I decennier dansade ett band med lila ljus över norra Kanadas himmel. Men även om det glödande fenomenet var en bekant syn för lokalbefolkningen, gav skywatchers faktiskt inte ett namn förrän 2016, då de kallade det ... "Steve."
Väldigare, det var inte förrän i år som forskare räknade ut vad Steve var - eller i detta fall inte. Namnlösa: Steve är inte en aurora, enligt en artikel publicerad i augusti i tidskriften Geophysical Research Letters. Steve är smalare och längre på himlen, och kanske viktigare, medan auroras består av karakteristiska laddade partiklar i jordens atmosfär ... Steve är det inte.
Så vad ska en forskare göra? Fortsätt studera. Och också, behåll namnet - fenomenet, nu kallat en "himmel glöd", fortfarande går av Steve, eller "stark termisk emission hastighet förbättring."
Penguins of Danger Islands
Ibland missar vi en eller två saker, ibland missar vi miljoner. I det här fallet pratar vi pingviner.
I år hittade forskare cirka 1,5 miljoner Adélie-pingviner som vasslar runt på klipporna på Antarktis Danger Islands. De svårfångade pingvinernas plats gavs bort av deras båge: Forskare blev medvetna om den stora populationen av pingviner i området efter att ha upptäckt pingvinpoppfläckar på isen i NASA-satellitbilder. Motiverade av deras upptäckt gick forskarna på en expedition till Danger Islands 2015, där de, säkert nog, hände på ett stort antal fåglar. Enligt en studie som publicerades i mars i tidskriften Scientific Reports, började forskarna att samla pingvinerna med hjälp av en blandning av handräknande, drone-bilder och ett neuralt-nät-räkningsprogram. De uppskattar att mer än 1,5 miljoner pingviner - en "superkoloni" - lever på klipporna. Upptäckten kom både som en överraskning och en glädje, eftersom populationerna av Adélie-pingviner i andra delar av Antarktis har minskat under de senaste 40 åren under tryck från klimatförändringar.
Dessa pingviner har bott på öarna, oupptäckta, i minst 2 800 år, enligt ny opublicerad forskning som avslöjades vid American Geophysical Union-mötet i Washington, DC den 11 december. Fastän deras antal är i miljoner, kan dessa invånare också vara på nedgången, sade forskarna.
En omöjlig partikel
Fysiken försöker förstå världen - ibland skrattar världen tillbaka. I år kom forskare med de starkaste bevisen någonsin att sterila neutrinoer, partiklar som kan komma igenom materia utan så mycket som en interaktion, existerar. Förekomsten av sterila neutrinoer föreslogs först på 1990-talet, när en neutrino-detektor i New Mexico rapporterade fler neutrinoer än fysikens standardmodell kunde förklara. (Standardmodellen för fysik är hur vi för närvarande definierar universum och allt i det.) Sedan dess kunde emellertid alla andra experiment, utförda i olika laboratorier över hela världen, inte hitta några bevis på denna svårfångade partikel.
Fram till i år, när ett experiment på Fermi National Accelerator Laboratory nära Chicago upptäckte fler neutrinopartiklar än vad som borde existera.
Så finns det? Tja ... vi vet inte. Men om det gör det, måste forskare omdefiniera universum.
En fyrkantig ton diamanter
Nittio till 150 mil under jordens yta kan det finnas en skattkista av diamanter - en kvadrilljon ton av de glittrande ädelstenarna, i själva verket, eller ungefär tusen gånger mer än man tidigare trodde. Forskare kan faktiskt inte se dessa diamanter, men de tror att de finns på grund av hur seismiska vågor - vibrationerna från jordbävningar och tsunamier - uppför sig när de träffar olika stenar under ytan. Men eftersom forskare faktiskt inte kan komma åt dessa diamanter genom jordskikten för att studera dem, använde de istället datorer och skapade "virtuella stenar" som var och en innehöll ett annat förhållande mellan olika typer av material, inklusive diamant. Sedan jämförde forskarna hur snabba seismiska vågor skulle röra sig genom dessa imaginära kompositer med hur snabbt de reser genom klipporna i underjorden och fann de bästa matchningarna med de stenar som innehåller diamanter.
Mystiskt nytt DNA
Receptet som skapar ett liv och ger det ett krydda av personlighet är för det mesta veckat till en vriden stege som kallas dubbel-helix. Men DNA antar inte alltid denna välkända form. Forskare lärde till exempel i år att ibland vår genetiska kod kan vikas in i mindre vanliga former. En av dessa sällsynta strukturer är en fyrsträngad knut som kallas ett "i-motiv." Huruvida denna struktur faktiskt kan hittas i mänskliga kroppar har varit kontroversiellt, eftersom i-motiv älskar sura miljöer, mycket mer än vad man trodde att våra celler kunde ge.
Men en studie som publicerades i år i tidskriften Nature Chemistry gav det första direkta beviset för att denna konstiga knut av DNA kan, och antagligen, finns i människokroppen. Dessutom finns det troligtvis i alla våra celler.
I ab-rätter använde forskare antikroppar för att hitta och binda till dessa DNA-knutar i mänskliga celler, och tändes när de hittade en. Men när teamet tittade på antikropparna var de förvånade över att se dem blinka av och på, vilket innebar att DNA kontinuerligt veckades in i-motiv och sedan utvecklades. Även om forskare inte vet varför dessa konstiga knutar existerar, kom de oftast in i existens under transkription - när DNA översätts till RNA - så de tror att i-motiven har något att göra med processen att uttrycka gener.
Mikrober i mörkret
Djupt under jordytan, där solljus inte tränger igenom, bor några mikrober som tros vara beroende av solljus för att överleva. Men på något sätt, i detta mörker, de blomstrar.
Mikroberna i fråga, kallade cyanobakterier, har funnits i miljarder år och var viktiga aktörer för att skapa den syre-rika miljö som var nödvändig för att starta alla livsformer. Men hur de gjorde det - och hur de flesta cyanobakterier fungerar nuförtiden - är genom att skapa energi genom fotosyntes, en process som använder solljus för att förvandla koldioxid till mat och släppa ut syre längs vägen.
Cyanobakterier finns därför vanligtvis på platser med minst lite solljus. Men årets upptäckt av cyanobakterier i den så kallade mörka biosfären, 601 meter (613 meter) under vattenytan där solljuset är knappt, om inte obefintligt, utmanade denna uppfattning. Forskare föreslog att dessa mikrober inte använde fotosyntes utan snarare överlevde genom att absorbera vätgas, kombinera det med syre i deras kroppar, för att sedan släppa väteelektroner tillbaka i det mörka vattnet: det första beviset på att cyanobakterier kan anpassas till och frodas i en mörk värld .
Undervattensväg
Djupt i Tasmanhavet, öster om ön Tasmanien, finns det en dold motorväg med havsliv. I år, på en expedition för att studera fytoplankton och dess förmåga att upprätthålla liv i havets ekosystem, upptäckte forskare en kedja av undervattens vulkaner 3 miles under vattenytan. Dessa vulkaner bildades troligen för tusentals år sedan och bestod av både låga platåer och höga toppar - en unik signatur som idag kan tjäna som "skyltar" för migrerande valar. Och faktiskt, medan forskarna undersökte sömmarna, möttes de av dussintals nyfikna puckelryggar och långfina pilotvalar som navigerade i undervattensvärlden. Den nedsänkta bergskedjan innehöll mer än vandrande valar; enligt forskarna vattnade det också på fytoplankton och ovanför det flög många olika slags sjöfåglar, vilket gör det "utan tvekan" till en biologisk hotspot.
Dold civilisation
Begravd djupt under en guatemalansk djungel ligger resterna av en forntida Maya-civilisation. Forskare upptäckte dessa rester med hjälp av "ljusdetektering och räckvidd" eller "lidar" -teknologi som kartlägger funktioner på jordens yta. Denna teknik kan hjälpa till att skilja mellan naturliga och konstgjorda strukturer och även mellan olika slags konstgjorda strukturer. Spåren från forntida liv dolda under träden var både urbana och landsbygda, bestående av jordbruksmark, hus, palats, ceremoniella centra, vägar, bevattningskanaler, reservoarer och pyramider. Lidarbilderna avslöjade att mycket av den var kraftigt modifierad för jordbruk med 952 kvadrat miles (952 kvadratkilometer) jordbruksmark och 140 kvadrat miles (362 kvadratkilometer) terrasser och andra förändrade jordbruksmark. Allt detta modifierade land behövdes, sade de, för att upprätthålla upp till 11 miljoner människor som troligen bodde där från A.D. 650 till 800.
Största vågen
En video direkt från en mardröm - eller, om du är en surfare, en dröm - cirkulerade runt Twitter tillbaka i augusti. Den visar en gigantisk vägg med vatten och en liten prick av en person som rider den mot dess brytpunkt. Denna våg, som steg 24 meter över vattenytan utanför kusten i Nazaré, Portugal, tros vara den största som någonsin har surfats av en person. Den modiga själen som bröt världsrekordet var en brasiliansk surfare vid namn Rodrigo Koxa. Den höga vågen som hjälpte honom var ett resultat av "förstärkande" funktioner i Nazaré-kusten - en uppåt sluttande undervattensterräng när du närmar dig kusten och en undervattens Canyon med höga murar som ligger cirka 16 000 fot (nästan 4 900 m) under havets yta . Denna modiga prestation hände faktiskt 2017, men en video av den gick viral på Twitter i år.
Frysta maskar
Under Pleistocen frös vissa jordbostadsmikroskopiska maskar när temperaturen blev kall. Sedan, 42 000 år senare, 2018, tinade de, vaknade och började äta. (Vi skyller inte på dem.) Maskarna hittades i prover av sibirisk permafrost som mycket exakt bevarade dessa små, 1 millimeter multicellulära djur. När forskare avfrostade proverna började de mikroskopiska varelserna vrida sig runt och äta. Detta är första gången som flercelliga djur naturligtvis var kryokonserverade, men inte första gången någon (potentiellt?) Levande enhet var. En annan grupp forskare hade tidigare hittat ett gigantiskt virus - som endast påverkar amöber - som avfrostades efter en 30 000-års sömn, återigen i sibirisk permafrost. (Vi kan undersöka om virus lever i en annan tid.)
