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新聞來源:驅動之家 據美國國家地理網站報道，近期利用最新3D電腦技術進行的一項模擬結果給了天文學家們當頭一棒，讓有關我們太陽系起源最有希望的理論突然之間變得搖搖欲墜。太陽系究竟起源于何方？這個問題再次成為一個難解的謎團。 一般認為像太陽這樣的恒星是和其它恒星一起形成的。這些恒星一起形成的星團或星群或逐漸擴散開去，此時恒星之間的距離會隨之增大，但是也有一些恒星之間的距離反而變得更加接近。很顯然的，我們的太陽是單個的恒星，因此天文學家們推測太陽的起源有兩種可能：要么是形成于星群之中，之后被踢了出去；要么是它在大約45億年前和它最初的伙伴們逐漸因自然擴散而分離了。 梅西耶67(M67)是一個直徑約100光年的星團，天文學家們研究之后認為這里正是當年太陽誕生的地方。這個星團中的恒星不但在大小，溫度和化學成分等方面和太陽非常相似，并且它離開太陽的距離相對而言也不遠，僅有約2900光年。 然而針對這一星團的最新研究結果卻顯示，有關太陽起源于M67星團的說法可能是站不住腳的。計算機模擬顯示，如果要想把太陽這樣一顆恒星“踢出去”，并運動到今天所處的位置上，這一星團中必須至少有2~3顆大質量恒星排成一個恰到好處的角度，構成一個巨大的星際彈弓，但是這樣的情況極其罕見。 即便不考慮這樣的情況的出現是多么罕見，即使真的出現了，這種強大的彈射力量也將讓圍繞著太陽的原始行星系分崩離析而絕無可能保留下來。芭芭拉·皮切多(Barbara Pichardo)是墨西哥國立自治大學的天體物理學家，她說：“當發生這種引力不穩定事件，行星盤將會蒸發，既有的行星將獲得能量并被彈射出去。” 宇宙“爆米花” 分布在我們銀河系中的2000~4000億顆恒星，究其根本，均起源于早已爆發毀滅的遠古恒星留下的原始材料——塵埃和氣體云以及其中豐富的化學元素。當這些云團在重力作用下自然塌縮，恒星便可能形成。在這些大批量形成的恒星中，那些具有基本相同或相似化學成分的恒星一般而言傾向于形成于同一時期的同一片云團區域。皮切多說：“這就像是爆米花。你加熱良久，然后聽見‘呯！呯！呯！’的聲音，恒星誕生了！” 為了尋找太陽當年的孿生兄弟姐妹，天文學家們使用光譜分析法，對恒星發出的光進行分析，這樣可以了解其年齡和化學成分，并將此數據與太陽的情況進行對比。到目前為止，天文學家們在相對接近太陽的周圍空間只找到了兩顆可能的候選恒星——天文學家們在所有可能的候選恒星數據庫中進行檢索，最終在距離太陽325光年的距離內鎖定兩顆符合條件的恒星。 根據數據庫檢索結果，距離最近，并且包含類太陽恒星的星團是M67。 不過這一星團距離似乎顯得太過遙遠，并且其年齡也相對年輕了些。一開始天文學家們并未將此視作一個非常嚴重的問題，因此皮切多和她的同事們開展了一項歷時一年的3D計算機模擬實驗，以期獲得新的證據來證明太陽起源于這一星團的結論。 排除原有星團理論 此項模擬結果給出了詳細的銀河系模型，其旋臂結構甚至銀暈和神秘的暗物質結構。在模擬中小組還考慮了M67和太陽本身所顯示出了上下震蕩運動——這是所有圍繞銀心運行的天體都顯示出的運動形式，其原因是由于和周遭其它天體之間存在的相互引力作用。研究小組的目標清晰，那就是重現過去45億年間太陽走過的歷程，重現當年M67和太陽之間的相互作用。 皮切多說：“我們以為自己可以觀察到M67和太陽存在于同一位置的時刻，但是我們并未觀察到這樣的現象。”關鍵的一點在于：太陽目前正以大約每小時10.8萬公里的速度遠離M67星團。皮切多和她的小組進行的模擬結果顯示，在恰當的時間、恰當的地點，太陽曾經被M67彈射的幾率是非常非常不可能的。如果要達成這樣一次彈射，太陽的運動速度應當達到每小時20.9萬公里，這將難以確保太陽系的安然無恙。 皮切多說：“在這一速度值下，如果行星沒有被彈射出去，至少它們的軌道將會受到嚴重擾動而無法保持近圓形，而軌道的近圓形正是地球成為宜居行星的條件之一，也是為什么我們能夠生存與此的條件之一。”如果地球的軌道偏心率比現在大得多，也就是說變得更加“扁”的話，當地球接近近日點時溫度就會太高，而當接近遠日點時溫度又會太低，從而無法確保生命的生存。 天體物理學家侏里奧·納瓦羅(Julio Navarro)來自加拿大維多利亞大學，他本人并未參與此項研究，他評價說：“這項研究讓我們對M67作為太陽起源地的理論產生懷疑。”與此同時，盡管納瓦羅認為確實需要進行更多的模擬實驗來獲得確鑿的數據，但是他同時也指出這項最新的工作對于現有理論體系已經顯示了巨大的殺傷力。 只要對太陽和M67星團的運動情況進行詳細調查就能得到重要結果，因為一般而言，恒星被從星團中彈射出去以后將一直保持其最初的運動狀態，和將它彈射出去的星團的運動狀態保持一致。納瓦羅指出：“M67的垂向運動比太陽要大5倍。這是一個嚴重的問題，M67的運動顯然太過激烈了。”他說：“這樣的情況下，你很難讓人相信太陽怎么可能起源于這樣一個星團之中。” 搜尋更多類太陽恒星 隨著M67作為太陽最初起源地的理論被掃進垃圾堆，現在天文學家們還剩下幾種不同的方案可供選擇。其中一種理論認為太陽當年誕生的星群后來已經完全擴散消失而無跡可尋了。另一種理論則認為太陽起源于更加靠近銀河系中心的位置，只是后來才向外側遷移的，因為在更靠近銀心的位置似乎存在較多的類太陽恒星。 然而，要想判定任何一種理論假說的真偽，天文學家們仍需要更多更詳細的恒星星表和化學組分信息。瑞典烏普薩拉大學恒星物理學家本哥特·古斯塔森(Bengt Gustafsson)說：“你可以開始進行系統性的搜尋工作，找出太陽當年的孿生兄妹。一旦你真的找到了它們，你或許就可以確定它們的起源。” 目前人類最詳細最全面的星表是上世紀90年代由歐空局(ESA)發射的“伊巴谷”衛星獲取的，包括恒星的位置以及化學組成等信息。歐空局正準備在明年發射一顆更加先進的測量衛星“蓋亞”(Gaia)，它將記錄并編制一份包含數十億顆恒星信息的迄今最全面的星表，其中約4000萬顆恒星位于距離地球1000光年的范圍之內，這一距離足夠靠近，天文學家們將有能力測量出它們的化學組成信息。 加拿大維多利亞大學的納瓦羅說：“不幸的是，我們至少還需要等上5年才能獲得蓋亞衛星的星表數據，但是從原則上來說，我們應當去努力搜尋更多的類太陽恒星，并在此過程中逐漸逼近我們所追尋問題的答案。”(文/新浪環球地理) 
8種科學的世界末日預言：宇宙的威脅過半 據英國《連線》雜志報道，2012年已經正式來臨，這一年將注定載入史冊，因為這是傳說中的“末日之年”。但是科學已經指出，這樣的末日論將注定落空，2012年將注定安然度過。但是我們的世界真的沒有任何危險嗎？不盡然，盡管瑪雅人的末日預言是毫無根據的，12月21日也不會是世界末日，但是我們的世界有朝一日或許確實將面臨嚴重的毀滅危機。這些末日設想與甚囂塵上的末日陰謀論不同，它們都有著嚴謹的科學依據。以下就一起來盤點： 1 超級火山爆發 加州大學圣克魯茲分校地震學家索恩·雷(Thorne Lay)說，由于某次地震引發全球斷層帶活動的可能性微乎其微。 這是因為一次地震活動中所釋放出的能量與由于地震引發的斷層帶撕裂長度有關。舉例來說，2004年震撼印度洋的印尼9.1級大地震撕裂了900英里 (約合1450公里)的俯沖斷層帶，這是有史以來單個地震事件中記錄到的最大數值，顯示這場地震的威力巨大。事實也的確如此：這場地震及其引發的海嘯造成將近30萬人死亡。 幸好，分隔不同板塊之間的主要斷層帶并非均勻連續，其間遍布不規則區域，如斷層類型的差異以及中間摻雜著的較小規模次一級板塊等等，這些不均勻性都將在地震位移發生之后迅速遏制住進一步的斷層移動，從而阻止更大規模的災難發生。 然而，自然界中還隱藏著其他更加重大的危險。 索恩說：“更加可怕的情形是出現一次巨型火山爆發，就比如隱藏在美國黃石國家公園的那座超級火山。事實上，在地質歷史時期黃石地區就曾經經歷過超級火山爆發事件，時間大約是在200萬年前以及64萬年前。一旦再次出現這樣規模的爆發，對于整個北美洲而言都將是一場災難。” 超級火山爆發常常會和大規模物種滅絕事件緊密相關，如6500萬年前白堊紀末期恐龍的滅絕事件。在一份采訪電郵中，法國巴黎地質學研究院的地球物理學家安妮-賴斯·切尼特(Anne-Lise Chenet)提到，當時地球上發生了嚴重的火山爆發事件，形成了厚度超過2000英尺(約600米)的熔巖層，厚度達1萬英尺(約合3000米)的世界規模最大的熔巖高原——印度徳干高原同樣形成于這一時期。另外，科學家們指出大約在2.5億年前的那場史上規模最大的生物大滅絕事件可能和今天西伯利亞地區的一座超級火山發生爆發有關。索恩說，這種超級火山爆發將釋放出巨量的硫，二氧化碳和火山灰，這些物質足以改變全球氣候模式，導致生態食物鏈崩潰，并最終引發物種大滅絕事件。 在過去的10年間，黃石巨型火山地區的地面已經緩慢上升了大約10英寸(約合25.4厘米)，這顯示熔化的巖漿可能正在地下聚集。索恩認為，在其一生中，這座火山可能已經發生過十幾次噴發。最近，這里的細小火山管中開始噴出水蒸氣，但是地質學家們還無法確定這是否將是另一次大規模噴發事件的前兆。
一般而言，小行星是最有可能和地球相撞的天體類型。6500萬年前一顆直徑約15公里的小行星撞擊了今天墨西哥尤卡坦半島附近地區，部分造成了恐龍的滅絕命運。 2004年，有科學家宣稱一顆直徑約275米，名為阿波利斯(Apophis)的小行星將有2%的可能性在2029年撞擊地球。這一消息震動全球并引發了對小行星的探測和防御研究熱潮。隨后的更精確的計算顯示，這顆小行星和地球發生撞擊的可能性實際大約為25萬分之一。 很幸運的是，看起來現在并沒有類似大小的天體正位于地球運行的軌道之上。因此，用美國普渡大學行星科學家杰·梅洛什(Jay Melosh)的話說就是“我們或許是安全的，至少在接下來的數百萬年內是這樣”。 但是不能忽視那些體型更小的潛在威脅。美國航空航天局的專家表示，大約每100年就會有一顆直徑超過50米的小天體撞擊地球。這樣的撞擊將造成地區性的災難，如洪水，整座城市的毀滅或農業衰敗。而每隔大約10萬年就會有一顆直徑約1公里的天體撞擊地球，這樣的尺度大約相當于12座城市街區——一旦發生這樣的撞擊，它造成的災難將要嚴重的多，并且是全球范圍內的災難：持續的酸雨將毀滅農作物，大量漂浮的粉塵將隔絕陽光，爆炸和大火將毀滅一切。 根據美國加州大學圣克魯茲分校行星科學家埃里克·艾斯旁(Erik Asphaug)的說法，為了充分了解我們所面臨的來自宇宙的威脅，科學家們正在嚴密監視整個太陽系空間，搜尋任何正朝著地球飛來的物體。到目前為止他們已經找到大約900個直徑大于1公里的小天體，其運行軌道和地球相交，而據估計，這樣的天體總數大約有1000顆。不過幸運的是，計算顯示到目前為止似乎沒有任何一顆這類天體將會和地球發生撞擊。 艾斯旁說：“這些被發現的天體和地球在最近的未來發生撞擊的可能性非常非常小，但是這并不意味著我們是100%安全的。”因為我們幾乎不可能確保找到全部會撞擊地球的潛在小天體。他說：“永遠存在一些不確定性，我們必須與其共存，或者死去。”
3 彗星撞擊 這樣的不確定性有一部分源自小行星的姊妹——彗星。這兩者的區別在于：小行星主要組成成分是巖石和金屬，而彗星的主要成分則是冰和塵埃。10月20日，哈特利-2號彗星運行到距離地球僅1100萬公里處，這是近100年來彗星最接近地球的距離之一。 艾斯旁說：“彗星尤其危險，因為它們來自太陽系邊緣地區，具有極高的速度。”他說，當彗星掠過地球近旁時，由于地球的引力加速作用，其速度高達每小時10萬英里(約合16萬公里)。一旦發生撞擊，撞擊體的運動速度越快，其撞擊時釋放出的動能就越大。對于被撞擊的地球而言，這當然也就意味著更大的傷害。對于人類而言，這或許就將意味著毀滅。而雪上加霜的是，要想提前找到隱藏在外太陽系中的彗星困難重重，因為這些小天體非常“黑”，反光率很低。 不過，當它們運行到距離地球約3.9億英里(約合6.3億公里)處時，情況將發生改變：在這一距離上，太陽的熱量開始加熱彗星表面，使其釋放出塵埃和氣體構成的明亮彗尾，變得非常明顯而容易被找到。 假設科學家們能夠開發出一套有效的方法能夠發現遠在木星軌道外側，正飛向我們的彗星，那么地球上的工程師們將擁有10年的時間設計方案，準備應對這樣一場潛在的災難性事件。 不過艾斯旁也承認如果真的發現一顆直徑10公里的冰雪球徑直朝地球沖來，我們似乎并沒有多少方案可供選擇，除非“用核彈炸毀它”。
根據美國加州理工學院地球生物學家喬·克什維克(Joe Kirschvink)的觀點，另一項對地球的潛在威脅正隱藏在一些不起眼的小小藻類之中。他提出了一種可能性，即一種廣泛分布在潮濕地表，湖泊，海洋和土壤中的藻類：硅藻，將可能導致地球大氣成分發生災難性的改變。 和其它許多藻類一樣，硅藻也通過光合作用將二氧化碳合成為可為機體使用的糖分。在光合作用的過程中，硅藻利用太陽提供的能量將水分子打碎，形成氫氣和氧氣，其中氧氣是其它生物生存必不可少的物質。 但是如果某種硅藻變種不能利用水分子或者其它環境中的替代物，如鐵或氫元素來完成其生命活動，那么它們可能將會轉而利用鹽(氯化鈉)作為原料。這樣的結果是釋放出劇毒的氯氣。假定硅藻們釋放出的氯氣沒有殺死它們自己，并且它們的生長沒有受到遏制，那么這種藻類將出現爆發性增長，并在此過程中釋放出足以致命的有毒氣體。 克什維克說：“這種可怕的情況如果持續，只需數百萬年它就可以毀掉整個地球。” 如果這種硅藻災難成真，那么這就將成為地質歷史上第二次由于一種微小生命體而給全球的生物帶來滅絕的浩劫。上一次類似的事件發生在大約23.5億年前，當時一種名為藍菌的細菌首次進化出了進行光合作用的能力。由于藍菌的作用，原始地球大氣中的氧氣含量急劇上升，而之前的地球大氣則主要是二氧化碳，這樣的改變對于那些厭氧生物而言無疑是一場災難。 克什維克說：“對于當時的地球環境來說，氧氣是一種新鮮事物。”而如果今天的硅藻決定發起“第二次氧氣危機”，那么基本上是沒有什么力量能夠阻止它們的——在這場戰爭中它們擁有其它大部分生物所不具備的特殊優勢：它們不需要依賴氧氣存活。 不過幸運的是，在我們這顆藍色星球上，這種微生物賴以進行光合作用的原材料：水非常充沛，因此在這樣的情況下，這些小生物也沒有必要轉而變成釋放氯氣的“魔鬼”。
5 致命病毒 在很多電影中都曾經描述過一場席卷全球的致命疫病。而在真實世界中，這樣的可能性并非完全沒有可能，如每個人都知道的H5N1高致病性禽流感。 不過當然并不是每個人都會不幸感染這種可怕的病毒，但是前一段時間美國和荷蘭的科學家們已經在雪貂的身上對其進行相關基因改造研究，使得這種本已致命的病毒更加危險。在基因改造進行之前，這種病毒僅能通過接觸傳染，但是經過基因改造之后的病毒可以在空氣中存活并在雪貂個體之間傳播而無需直接接觸。這樣的研究項目一經曝光立即激起了公眾的恐慌和憤怒，人們擔心這些變異病毒會從實驗室中泄露，從而造成嚴重后果。 但是，這樣的病毒傳播會成為世界末日嗎？或許不會。這是皮特·卡托那(Peter Katona)的觀點。他是美國加州大學洛杉磯分校的研究人員，其專業領域便是生物恐怖主義防范。他認為這樣的病毒事件并不太可能造成毀滅性事件，不過他也承認這樣的事件確實將是一場“可怕的浩劫”。 對于這種觀點，加州理工學院的病毒學家艾里斯·黃(Alice Huang)表示贊同，她說：“某一種特定種類的病毒不太可能殺死全世界所有的物種，因為不同物種所具備的基因多樣性確保了至少將會有一部分物種對于這種病毒具有免疫力。” 即便是前面提及的那種經過實驗室基因改造的H5N1高致病性禽流感病毒變種，它也只有5個變異種，并且這種變異幅度都不算太大，因而人群對于這一病毒毒株在某種程度上擁有一定的免疫力，因此它將很難造成人類作為一個物種的“滅絕”。 她說：“如果一種病毒想要殺死整個地球上所有的人類，那么它必須造成迅速的死亡，最長不應超過1周。”之所以如此，是因為一旦病毒感染超過1周以上，人體的免疫系統將回過神來，開始對病毒做出反應并殺死入侵病毒。并且，這種病毒還必須能夠迅速傳播，幾乎在同時感染全世界大部分的人口。 她說，想象一下這樣的情景：要想達到這樣的效果，除非是你派出數千架無人機，飛行到全球每一個有人居住的角落散播病毒氣凝膠，才有可能做到一次性讓幾乎所有人口都感染這種病毒。 或者，除非出現這樣的情景：那就是某一種超級病毒隱匿在冰層之下或洋底熱泉噴口附近，這些致命病原體在此生長繁殖。然后由于某種突發的超級自然災難，這些病毒被一下子釋放出來，造成大規模感染和死亡。 當然，請不要沉浸在上面的描述之中，因為這純屬幻想。黃女士指出，所有這些情形在現實生活中都是非常不可能出現的。甚至在科幻小說中，往往某種致命病毒也是從外太空來的，而非上面所描述的那些途徑。
超新星爆發是宇宙中最強大的爆炸事件。根據美國航空航天局的估算，其在一瞬間釋放出的能量幾乎相當于太陽在100億年內釋放的能量的總和。 這樣的超新星一般分為兩類，一類是超大質量恒星在走完其500萬~2000萬年生命歷程后，其核心發生重力塌縮，另一種就是所謂的1a型超新星，這是一顆白矮星的致密核心密度進一步升高時引發的劇烈爆炸。 根據美國俄亥俄州立大學天文學家托德·湯姆森(Todd Thompson)的說法，在我們的銀河系中，大質量恒星核區塌縮的情況要比1a型超新星的案例多出2~4倍。并且，在我們的銀河系中大約每隔100年左右就會發生一起核區塌縮引發的超新星爆發案例。幸運的是，所有這些爆發中絕大部分都發生在安全的距離范圍內，距離地球至少都有5~10個秒差距(約合 16.5~33光年)。在這樣的距離上，地球是安全的。 假設這種超新星爆發出現的位置在銀河系中是隨機的，那么對于地球而言，大約每50億年將會遭遇一次破壞性的超新星爆發事件。不過事實上由于銀河系是一個由旋臂結構構成的整體，并且絕大部分超新星爆發都發生在旋臂之中，而地球會不斷進出這些旋臂結構，因此，正如湯姆森所指出的那樣：“事實上每當我們進入一個旋臂結構時，我們都有可能遭遇距離在10個秒差距危險范圍之內的超新星爆發事件。這樣的事件發生的幾率約為1億年一次。” 一旦遭遇此類劇烈的宇宙爆發事件，我們將會面臨強烈的X射線和宇宙射線輻射風險：高能電子，質子和α粒子。這些粒子都幾乎以光速運行，另外還有高能伽馬射線，這種射線擁有極高能量，足以殺死細胞。 超新星爆發釋放的劇烈輻射將摧毀地球的臭氧層，從而導致更多的紫外線抵達地面。這樣的結果是皮膚癌患病率的急劇上升，并導致細菌和浮游生物的大量死亡，甚至導致地球進入一個新的冰期。
7 軌道變化 地球圍繞太陽的公轉軌道發生改變也將危及地球上的生命。在太陽系中木星是質量最大的行星，其巨大的引力甚至會對其它各大行星的軌道運行構成影響。比如，經過數百萬年之后，木星的引力作用將讓水星軌道的偏心率增加，其遠日點將更遠，近日點將更近。 根據一項2008年發表在《天體物理學報》上的論文，隨著水星的軌道偏心率繼續增大，水星將最終難逃墜入太陽灰飛煙滅的命運。并且，這一變化還有更加嚴重的后果，那就是水星的軌道最遠處將越過金星軌道。加州大學圣克魯茲分校天文學家格里格·勞林(Greg Laughlin)說：“很快這就將導致一場真正的災難。”勞林是這份發表于2008年的論文的作者之一。他說：“水星和金星一旦發生致命相撞，火星將被踢出太陽系。” 當然，還有最壞的情況，那就是水星和地球發生相撞。這樣一次撞擊將徹底摧毀地球，盡管地球幾乎要比水星大上20倍，仍將難逃厄運。 對于勞林這樣的行星地質學家來說，行星軌道發生的輕微變化都將增加一份潛在的危險。不過不要太過擔心，根據計算，以上這種情形在未來50億年內發生的可能性低于1%。
美國航空航天局行星學家克里斯·麥克凱(Chris McKay)警告說：“即便地球逃過了和水星的相撞，最終還是難逃被太陽吞噬的命運。”太陽在過去40多億年間持續發光發熱，其能量的來源是其核心區的氫 -氦核聚變反應。隨著太陽逐漸變老，太陽的溫度將變得越來越高，越來越亮。 在大約10億年之內，科學家們預計太陽的亮度將增加大約10%。這增加的額外熱量將讓地球地表溫度升至200華氏度(約合攝氏93度)以上。海洋將會消失，現有的氣候模式將崩潰。墨西哥瓜納華托大學天體物理學家克勞斯-皮特·施羅澤(Klaus-Peter Schrœder)形象地說：“那時候一切的高檔房產都將變得一文不值，我們將不得不外出尋找另一顆新的行星定居。” 那些不想搬家的人只能指望施羅澤的同事，英國蘇塞克斯大學天文學家羅伯特·史密斯(Robert Smith)的觀點最終被證明是正確的。史密斯指出，天文學家和工程師將或許將有能力改變并擴大地球的軌道半徑，使之逃離被太陽吞噬的厄運。具體方法就是利用時不時進入內太陽系的小行星。 通過改變飛過地球附近的小行星的軌道，使之從地球的前方擦過地球，這樣它的動量就會有一部分轉移到地球身上，這就等于給前進中的地球“加速”了一把。地球的公轉速度加快就意味著地球的軌道半徑也將隨之變大。如果能堅持這樣做長達數百萬年，到時候地球的軌道半徑將能夠擴大5%左右，這就將意味著減少 10%左右的太陽熱量。 然而即使是這樣做了也只是延緩了地球被太陽摧毀的時間而已。再過大約70億年，太陽將變成一顆紅巨星，其體積和亮度將遠遠超過現在的太陽。麥克凱說：“那時候的太陽的體積將變得極其巨大，地球軌道事實上將位于太陽體內。”并且除非我們擴大地球軌道的努力十分成功，否則地球幾乎將不可避免地被太陽巨大的火焰和高溫徹底吞噬。 施羅澤說：“盡管我不信教，但是很多預言的實現或許確實需要一些時間。”他開玩笑說：“《圣經》中提到世界最終將毀于一場終極烈焰，看起來這種說法還是有一點根據的。”(文/新浪科技)
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