
由卡西尼號(hào)在2014年4月7日獲得的原始圖像合成的土衛(wèi)六彩色圖像。學(xué)分:uux.cn/美國國家航空航天局/JPL-加州理工學(xué)院/SSI/J. Major
(神秘的上的生命始地球uux.cn)據(jù)《今日宇宙》(勞倫斯·托格內(nèi)蒂):《行星科學(xué)雜志》最近接受了一項(xiàng)研究,該研究目前發(fā)布在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上,何開
廣州外圍學(xué)生預(yù)約(電話微信181-2989-2716)廣州外圍學(xué)生預(yù)約怎么找大學(xué)生約炮一夜情研究了地球最初形成到5億年后存在于地球上的霧霾有機(jī)霧霾(也稱為Hadean geologic eon)可能包含生命所需的必要組成部分,包括核酸堿基和氨基酸。關(guān)鍵這項(xiàng)研究不僅有可能幫助科學(xué)家更好地了解早期地球的地球大氣條件,還可能幫助科學(xué)家了解土星最大的上的生命始衛(wèi)星土衛(wèi)六上的相同條件是否也能產(chǎn)生生命的組成部分。
在這里,何開《今日宇宙》與約翰·霍普金斯大學(xué)莫頓·k·布勞斯坦地球與行星科學(xué)系博士后研究員、霧霾該研究的關(guān)鍵主要作者本·k·d·皮爾斯博士討論了最近的這項(xiàng)研究,內(nèi)容涉及該研究的地球大氣發(fā)現(xiàn)、潛在的上的生命始后續(xù)研究、美國國家航空航天局即將前往土衛(wèi)六的何開蜻蜓任務(wù)以及他是否認(rèn)為土衛(wèi)六上存在生命。
皮爾斯博士告訴《今日宇宙》,霧霾
廣州外圍學(xué)生預(yù)約(電話微信181-2989-2716)廣州外圍學(xué)生預(yù)約怎么找大學(xué)生約炮一夜情過去涉及卡爾·薩根的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)室研究發(fā)現(xiàn),使化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的最高稀釋度(或添加水等溶劑)為100微摩爾,即大約百萬分之十(ppm)。他說,如果稀釋度太大,化學(xué)混合物中的分子將無法找到彼此。
“畢竟,早期地球是一個(gè)朦朧的地方,很像土星的衛(wèi)星泰坦,”皮爾斯博士告訴《今日宇宙》。“這是因?yàn)?0多億年前,地球有一個(gè)富含氫、甲烷和氮的大氣層,類似于土衛(wèi)六!這些霧霾顆粒的有趣之處在于,它們本質(zhì)上是生物分子雪花,也就是說,生命構(gòu)建模塊的大聚合體結(jié)合在一起。當(dāng)這些粒子在40多億年前沉降到地球表面并落入池塘?xí)r,化學(xué)鍵就會(huì)斷裂,你就可以得到一個(gè)富含生命建筑材料的池塘。我們想知道這種來源是否可以超過池塘中100微摩爾的閾值,這種濃度足以讓它們發(fā)生反應(yīng)并開始形成核糖核酸(RNA)等第一個(gè)信息分子的過程。”
在這項(xiàng)研究中,研究人員在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下創(chuàng)造了含有0.5%至5%甲烷的有機(jī)霧霾,并使用氣相色譜/質(zhì)譜儀(GC/MS)分析了霧霾中的微量氨基酸和核酸堿基。此外,他們還將樣品加熱到200°C(392°F),以模擬樣品擱置在不適宜居住的表面上。然后,研究小組將他們的結(jié)果與計(jì)算機(jī)模型進(jìn)行比較,以研究在相同環(huán)境中可能出現(xiàn)的核酸堿基數(shù)量。
皮爾斯博士告訴《今日宇宙》:“當(dāng)我們模擬有機(jī)霧霾中的核堿基濃度時(shí)(利用我們的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)),我們發(fā)現(xiàn)這種來源可能是迄今為止我們模擬的最豐富、最持久的來源。”“提醒一下,我們迄今為止研究的所有來源(隕石、行星際塵埃和大氣HCN)的濃度都低于100微摩爾;然而,現(xiàn)在我們終于找到了突破這一門檻的源頭。”
最終,研究小組發(fā)現(xiàn),在地球上的“溫暖的小池塘”中,核酸堿基可能存在于Hadean地質(zhì)時(shí)期。通過加熱實(shí)驗(yàn),研究小組確定這種樣本無法在高溫表面存活。最后,他們得出結(jié)論,有機(jī)煙霧只能在古老地球上富含甲烷的大氣中產(chǎn)生生命的組成部分,“但不會(huì)豐富到創(chuàng)造一個(gè)不適于居住的表面,”皮爾斯博士在《今日宇宙》雜志上指出。鑒于這些令人難以置信的發(fā)現(xiàn),正在進(jìn)行或計(jì)劃進(jìn)行哪些后續(xù)研究?
“我目前正在建造一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)裝置,將用于我在普渡大學(xué)地球、大氣和行星科學(xué)系的實(shí)驗(yàn)室,該實(shí)驗(yàn)室將于2024年秋季開放,”皮爾斯博士告訴《今日宇宙》。“這個(gè)實(shí)驗(yàn)室被稱為起源和天體生物學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)將允許我的新研究小組同時(shí)模擬早期地球的大氣化學(xué)(例如HCN和有機(jī)霾的產(chǎn)生)和池塘化學(xué)。我們最初的目標(biāo)將是利用這一點(diǎn)來演示在模擬早期地球環(huán)境中產(chǎn)生生命的第一個(gè)信息分子,如RNA .”
這項(xiàng)研究正值美國國家航空航天局計(jì)劃將其蜻蜓任務(wù)發(fā)送到土衛(wèi)六,該任務(wù)目前計(jì)劃于2028年7月發(fā)射,并于2034年在“香格里拉”沙丘地帶著陸。蜻蜓是一架四軸飛行器,其目標(biāo)是在土衛(wèi)六周圍“跳躍”尋找土衛(wèi)六潛在宜居性的證據(jù),目前計(jì)劃的任務(wù)時(shí)間表為10年,其中科學(xué)階段為3.3年它的科學(xué)有效載荷將由質(zhì)譜儀、伽馬射線和中子光譜儀、地球物理學(xué)和氣象學(xué)包以及一套顯微鏡和全景相機(jī)組成。
蜻蜓計(jì)劃在泰坦日運(yùn)行,并在夜間停留在地面上,每次持續(xù)大約8個(gè)地球日或192小時(shí)。目前的假設(shè)是,蜻蜓單次電池充電能夠飛行16公里(10英里),其電池由多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)(MMRTG)組成,可在夜間充電。MMRTGs在太空任務(wù)中有著成功的歷史,因?yàn)樗鼈兡壳氨挥糜跒槊绹鴩液娇蘸教炀值暮闷嫣?hào)和毅力號(hào)火星車提供動(dòng)力。但是蜻蜓將如何貢獻(xiàn)或反駁這項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)呢?
皮爾斯博士告訴《今日宇宙》,“鑒于土衛(wèi)六上有成噸的有機(jī)霾,我們可以預(yù)計(jì)其表面含有保存下來的有機(jī)霾顆粒,這些顆粒富含生命的組成部分。蜻蜓將包含一個(gè)質(zhì)譜儀,并將能夠表征這些粒子中的生命組成部分,以潛在地驗(yàn)證我們的實(shí)驗(yàn)室研究。”
土衛(wèi)六有著豐富的探索歷史,幾十年來無數(shù)的航天器讓我們對(duì)這個(gè)神秘的世界有了更深入的了解,它不僅是整個(gè)太陽系中第二大衛(wèi)星,也是唯一一個(gè)擁有厚厚大氣層的衛(wèi)星。雖然美國國家航空航天局的先鋒11號(hào)、旅行者1號(hào)和旅行者2號(hào)飛船上的相機(jī)由于月球濃厚而朦朧的大氣層而無法拍攝土衛(wèi)六的表面,但美國國家航空航天局的卡西尼號(hào)飛船首次成功地使用其紅外相機(jī)拍攝了土衛(wèi)六的表面。正是這些圖像證實(shí)了先前的假設(shè),即土衛(wèi)六擁有液態(tài)甲烷和乙烷湖,它們只能在極冷的溫度下存在,土衛(wèi)六的表面溫度為–179°C(–290°F)。
卡西尼號(hào)攜帶了歐洲航天局的惠更斯探測器,該探測器與軌道航天器分離并降落在土衛(wèi)六表面,發(fā)回了只能在液態(tài)條件下形成的圓形巖石的表面特征。但是,考慮到土衛(wèi)六可能與早期地球相似,有甲烷大氣層和液態(tài)湖泊,我們會(huì)在土衛(wèi)六上發(fā)現(xiàn)生命嗎?
皮爾斯博士在接受《今日宇宙》采訪時(shí)表示:“土衛(wèi)六上唯一的宜居環(huán)境位于地表深處,如果沒有鉆頭或間歇泉向地表噴出物質(zhì),就不容易到達(dá)那里。”“因此,我不確定未來幾十年我們是否會(huì)把目光投向蜻蜓以外的最佳地區(qū)。我也很難想象土衛(wèi)六上的生命起源,因?yàn)槲覀兡壳白詈玫募僭O(shè)涉及池塘的干濕循環(huán),而這在-180攝氏度的土衛(wèi)六上是不可能的。然而,如果我在過去十年里從科學(xué)中學(xué)到了什么,那就是我們經(jīng)常被新的發(fā)現(xiàn)證明是錯(cuò)誤的,我絕對(duì)歡迎它!看看總是更好,以防萬一。”