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摘要:最近的几项研究表明,大约6.35亿至8亿年前海洋中磷的可利用性增加,甚至可能有助于支持地球上动物的进化,研究人员指出,为了了解这些生物必需元素在外星生命进化中可能起到的作用,研究人员着重于它们可能位于冰冻表面下有液态海洋的星球上,很像木星的卫星欧罗巴和土星的卫星恩克拉多斯。
(内部科学)–当谈到寻找外星生命时,科学家们主要关注有水的地方。现在,研究人员认为,观察磷和钼等“生物关键”元素有助于判断一个世界的生命潜力。
实际上存在于地球上任何有水的地方,从地表上空的云层到地壳最深处。因此,寻找地球以外的生命通常集中在“可居住”的世界上,这些世界的温度有利于在其表面容纳液态水。
例如,尽管金星表面目前的温度足以融化铅,但2016年的一项研究表明,它可能一直可居住到最近的7.15亿年几年前。科学家甚至推测,如果生命曾经存在于金星上,它仍然可能在其云层中生存。“KdSPE”“KDSPS”然而,“我们当然知道生命中需要的其他成分,”剑桥哈佛大学天文学研究的资深作者Avi Loeb说。例如,在地球上,决定海洋生物数量的关键元素可能包括氮和磷。氮是产生蛋白质所必需的,氮和磷都是DNA和RNA的关键成分。最近的几项研究表明,大约6.35亿至8亿年前海洋中磷的可利用性增加,甚至可能有助于支持地球上动物的进化,研究人员指出,
为了了解这些生物必需元素在外星生命进化中可能起到的作用,研究人员着重于它们可能位于冰冻表面下有液态海洋的星球上,很像木星的卫星欧罗巴和土星的卫星恩克拉多斯。”人们怀疑在欧罗巴和土卫二的冰下液态水中可能有生命,美国宇航局和欧空局(欧洲航天局)都计划带着欧罗巴快艇1号等任务访问它们,“勒布说,”地球上的
,海洋中磷的一个主要来源是通过所谓的长英质岩石被温和的酸性雨水风化。通过水热活动,磷从地球的海洋中被去除;先前的研究表明,在埃塞拉多斯和大概欧罗巴上也存在水热活动,研究人员说:“来自Jupiter的KDSPE”“KdSPs”辐射不断地沐浴欧罗巴的表面,产生被称为氧化剂的分子,以及欧罗巴冰冷的表面搅动,这些氧化剂可以进入欧罗巴的隐蔽海域,在那里它们可以与硫化物发生反应,使水具有高度酸性。因此,欧洲可能拥有足够的磷来维持生命,尽管高酸性海洋可能会扼 ... 生命的机会,研究人员说,
与此相反,先前的研究表明土卫二的地下海洋可能是强碱性的。在这项新的研究中,科学家们计算出,如果一个世界的海洋是中性或碱性的,并且具有热液活动,“与太阳系的年龄——数百万年相比,磷可能在很短的时间内从地下海洋世界中完全去除,”研究的主要作者、天体物理学家马纳斯维林加姆说在哈佛大学,
的科学家们还提出,微量金属如钼、锰和钴也可能证明是生物必需的Lingam说:“钼在几种酶中起着关键作用,尤其是在固氮过程中,即在大气中分解成对氮原子的强大化学键,并将生成的单氮原子固定在重要的有机分子中。”。此外,钼“影响许多有机体的蛋白质合成、新陈代谢和生长,”他解释道。
此外,“锰在叶绿体通过光合作用产生氧气的过程中起着重要作用,”Lingam说钴在新陈代谢中有多种生物学作用——最显著的是,它形成了维生素B-12的一种成分他认为宜居区可以追溯到20世纪50年代,从那时起,我们学到了很多东西,比如地下海洋的存在,因此,重要的是要把我们关于居住性的想法转移到对生命至关重要的特定元素和化学物质上。”罗切斯特大学天体物理学家Adam Frank说。在纽约,谁没有参与这项研究。
一种远程观察太阳系以外的外星世界是否有生物必要元素的 ... 是观察它们的恒星,这可能会照亮它们的行星和卫星的组成。在恒星中存在一种元素会产生一种在其星光中可见的独特的颜色光谱,“从而可以为我们提供一些关于任何围绕其运行的行星的可居住性的信息,”Lingam说,“如果一个世界的生物重要元素水平较低,则为
”,这可能会限制他们的生命潜力,正如我们所知。虽然这项新的研究表明,未来前往欧罗巴和土卫二的任务探测生命的机会很小,但“这是一个极好的机会来伪造我们的模型,因此我们赞成这样的任务,”Lingam说,
是纽约伊萨卡康奈尔大学的行星科学家Jonathan Lunine,没有参加这项研究的他警告说:“这些计算是基于简单的假设,我们必须永远记住,行星和卫星比我们预期的要复杂——这是行星探索所取得的发现的教训之一。因此,我们不应该把结果看作是决定性的,而是作为指向未来任务应该进行的一些观察的一种方式。“KDSPE”“KDSPs”研究者警告说,尽管生物元素在世界范围内的平均值可能是罕见的,但是在这些元素的水平上,斑块可能存在于世界上。林加姆说,生命的机会更大。当然,研究人员只解释了我们所知道的生命——“我们所不知道的生命可能遵循不同于地球上的化学路线,这将是比我们所知道的生命更令人兴奋的发现,勒布说:
Lingam和Loeb于5月31日在网上详细介绍了他们的发现。
这篇文章是由美国物理研究所支持的内部科学新闻服务提供的。蔡卓妍是一位科学记者,曾为《科学美国人》、《 ... 》、《连线》、《科学》、《自然》和《国家地理新闻》等杂志撰稿
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