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寻找外星生命的科学家开始考虑一些奇怪的生物学可能性

   2017-09-20 12:37   作者:   编辑:郭晴天
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从类似blob的水母到岩石般的地衣,我们的星球拥有如此多样的生活,难以认识到一些生物甚至活着。这种复杂性暗示了寻找生命的挑战,因为我们不知道 - 外星生物学可能对其他行星持有,条件可能不同于我们以前见过的任何事情。“宇宙是一个很大的地方。加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室的天文学家摩根·索尔德(Morgan Cable)说,如果我们可以想像,这可能在某处地球上。“问题是,我们能找到吗?”

几十年来,天文学家已经在这个问题上,将搜索范围限制在与这里类似的生物。1976年,美国航空航天局的维京着陆器检查了火星上的土壤样品,并尝试使用地球微生物所具有的有机营养物质对动画进行动画化,结果不确定。今年晚些时候,欧洲航天局的ExoMars Trace Gas Orbiter将开始在火星的气氛中划分出甲烷,这可能是地球般的细菌生活所产生的。美国宇航局的“火星”2020漫游者也将从可能的过去或现在的火星生物扫描碳基化合物。

但火星上的环境并不像地球上的那样,天文学家在其他恒星周围发现的外行星仍然是陌生人 - 其中许多与我们太阳系中的任何东西完全不同。因此,拓宽人生追求是很重要的。我们需要对真正的外来生物,化学,地质和物理过程开放思想。格拉斯哥大学的化学家李·克罗宁(Lee Cronin)说:“每个人都在寻找”生物识别“,但是它们没有意义,因为我们没有其他的生物学实例。

为了开放思想,我们需要回到基础,并考虑生活所必需的基本条件。首先,它需要某种形式的能量,如火山温泉或热液喷口。这似乎排除了没有强烈内部热源的行星或卫星。生命也需要保护空间辐射,如大气臭氧层。许多新发现的地球大小的世界,包括围绕TRAPPIST-1和Proxima Centauri的地球大小的世界,轨道红矮星,其强大的耀斑可以剥夺地球的气氛。研究由詹姆斯·韦伯太空望远镜(JWST),将在明年推出,将揭示我们是否应该排除这些世界了。

最后,我们对生命的一切都表明,它需要某种液体溶剂,其中化学相互作用可导致自我复制分子。在这方面水是非常有效的。它有助于制造和破坏化学键,组装蛋白质或其他结构分子,以及 - 为实际生物体提供和排除废物。这就是为什么行星科学家目前关注星星周围的“可居住区域”,世界上可能有适当的液体水表面温度的地方。

牛逼 HESE限制仍然留下的可能性令人眼花缭乱。也许其他液体可以代替水。或者一个不太外来的可能性:也许生物学可能出现在一个冰覆盖的外星人世界的埋藏海洋中。这样的设置可以提供能量,保护和液态水,但几乎没有提供生命的外部标志,使其难以发现。对于其他恒星周围的行星,我们根本不知道还没有说出什么(或不是)发生在那里。康奈尔大学行星科学家乔纳森·卢尼(Jonathan Lunine)承认:“很难想象我们可以在外行星上找到生命。” “但我们可以访问外太阳系。”

因此,寻找异域生活必须从家到家开始。土星和木星的卫星提供了生物学是否可以存在没有气氛的测试案例。木星的欧罗巴和土星的土星都有内陆的海洋和内部的热源。En us;;;;;;;;;;;;;;;; 欧罗巴似乎也吹起偶尔的羽毛。未来的太空任务可以飞过羽流,并研究它们以进行生化。美国宇航局提出的欧罗达着陆器,可能在十年左右的时间内推出,可能会将可能的微生物海水从水面上下沉下来。

同时,另一个土星月亮,泰坦,可以告诉我们,如果没有液态水,生活是否会发生。泰坦点缀着甲烷和乙烷的湖泊,充满季节性的碳氢化合物雨。Lunine和他的同事猜测,这个寒冷的环境中可能会出现生活。对于可以研究Titan的甲烷湖,寻找微生物生命的着陆器,存在几个精心制定的(但尚未成熟的)概念。

然而,对于在我们的太阳系中没有模拟的杂散的行星系,科学家必须依靠实验室实验和纯粹的想象力。“我们仍然在寻找我们认为生活需要的基本物理和化学要求,但我们正在努力使网络尽可能广泛,”Cable说。美国麻省理工学院的Sara Seager和华盛顿大学维多利亚Meadows的外行星研究人员正在模拟不同类型的可能的行星环境以及生命可能印在这些环境上的化学特征。

现在,美国航空航天局和其他空间机构的责任是设计能够检测尽可能多的生命迹象的仪器。大多数目前的望远镜只能访问有限的波长范围。“如果你像一套百叶帘一样考虑光谱,那么只有几条板条被移除。这不是一个非常好的方式来组合,“鲁尼说。作为回应,由俄亥俄州立大学的Seager和Scott Gaudi领导的天文学家在20世纪30年代或2040年代提出了美国航空航天局的Habitable Exoplanet Imaging Mission(HabEx)。它将扫描宽范围的光学和近红外波长的外行星,以获得氧气和水蒸气的迹象。

对ET进行广泛搜索并不容易,并不便宜,但肯定会是变革的。即使天体生物学家没有发现任何事情,这些知识将告诉我们地球上的特殊生活。任何一种成功都将是破碎的。在火星上寻找陆地细菌会告诉我们,我们并不孤单。在泰坦寻找甲烷游泳生物会更深刻地告诉我们,我们的生命并不是唯一的途径。无论哪种方式,我们的地球人永远不会再看到宇宙了。