天体生物学的爆发

当谈到自我宣传时,天体生物学有一个关键优势——它可以声称广泛的科学研究都与宇宙生命的研究相关。

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


当谈到自我宣传时,天体生物学有一个关键优势——它可以声称广泛的科学研究都与宇宙生命的研究相关。

本着这种精神(以及对美国东半部可能、或许、但愿是春季般条件来临的乐观庆祝),这是一小阵新成果的爆发

黎明号抵达谷神星——凭借令人惊叹的轨道动力学(另见下方视频),NASA 的黎明号任务已抵达环绕矮行星谷神星的捕获状态。从这里,它将下降到其完整的科学轨道——一个环绕谷神星的圆形极地环,将航天器带到距离这个迷人天体表面约 8,400 英里的地方,使其能够从头到尾绘制表面地图,从 2015 年 4 月 23 日开始。谷神星是否富含水冰?它是否曾经拥有一个地下的、可能孕育生命的海洋?黎明号已经看到的亮点是什么?但愿一切都会揭晓……


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湿润的火星?——一项使用地面望远镜进行的新研究观察了火星大气水中同位素的组成。研究发现,在极地区域上方,氘代水(其中重氢同位素氘形成 DHO 分子,而不是较轻的 H2O 分子)的含量增加了 7 倍。这表明极地冰本身必须比地球海洋水氘代程度高 8 倍。

原因?当水通过行星大气层流失到太空时,较重的 DHO 分子会被优先留下。要达到这种观测到的浓度,过去一定流失了大量的水——实际上足以覆盖火星 19% 的面积,在北部平原形成一个名副其实的海洋,这个海洋可能在 37 亿至 45 亿年前深达 1.6 公里。

湿润的火星?(图片来源:ESO/M. Kornmesser/N. Risinger)

GJ 581d,现在你看到了,现在你没看到了,现在你又看到了——地球大小的系外行星非常难以探测,它们正处于当前天文技术能力的极限。假定的行星 GJ 581d——其母星宜居带中可能存在的“超级地球”——有着曲折且备受争议的历史。它最初在 2009 年出现,但在 2014 年,它“消失了”,因为研究人员声称这是一个恒星噪声伪装成行星信号的案例。GJ 581 系统也因其他行星而备受争议。但现在一项新研究声称 581d 确实存在……并且自然而然地有一个回应称它仍然只是恒星噪声。时间会证明一切。

GJ 581d 可能样貌的艺术家 rendering。(伦敦玛丽女王大学)

液态甲烷中的生命——泰坦星表面的环境有点寒冷,平均温度约为 94 开尔文(相当于零下 290 华氏度)。但是,由于大气压与地球大气压大致相似,因此甲烷等物质几乎完美地以液态存在(在 1 个大气压下低于 112 开尔文或零下 259 华氏度)。事实上,泰坦星上到处都是甲烷湖和甲烷雨。

生命有可能在这里存在吗?这是一个很好的问题。要以任何类似于我们理解的生命的方式运作,这样的条件要求生物体需要用其他物质——也许是甲烷(尽管它是一种非极性溶剂)——来替代奇妙的溶剂水。

一项有趣的理论研究提出了一种可能成为解决方案一部分的物质——一种有机氮化合物,丙烯腈偶氮体——能够形成柔性膜结构,可以在这些条件下充当细胞壁。还有很多东西需要弄清楚,比如泰坦星生物的代谢可能是什么,但是早期的关于氢-乙炔食物来源的推测可能并非完全荒谬……

寒冷季节的膜?(图片来源:James Stevenson/康奈尔大学)

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