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氮氧分子現身土衛二 借此尋找生命還差得遠

  • 來源:互聯網
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  • 2019-10-22
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  強大的熱液噴口從地下噴射出物質,這些物質與地下水混合,釋放到水蒸氣和冰粒中……

  這不是地球某處的火山噴發,而是在遙遠的土星衛星——土衛二上的一幕。更令人驚訝的是,科學家通過觀測數據得出結論:在土衛二的冰粒中,發現了含氮和氧的化合物,這在地球上屬于形成氨基酸的重要成份。近日,《皇家天文學會月報》報道了德國柏林自由大學研究小組的這一研究成果。

  這次發現無疑讓人浮想聯翩,對于地球生命來說,氨基酸是生命的基石,而此次發現的兩種分子,正是氨基酸化學反應的一部分。那么,這是否意味著土衛二有可能孕育出新的生命?專家們又是如何看待這樣的發現呢?

  地下海洋長出“翅膀”

  土星是太陽系八大行星之一。遠遠看去,土星有一個美麗的光環,這個光環其實是由無數個小塊物體組成,其中就包括許多大大小小的衛星。目前,已發現的土星衛星達82顆,最著名的土衛六上甚至有大氣。

  與土衛六相比,土衛二并不出眾。它體型僅為土衛六的十分之一,表面被厚厚的白雪覆蓋。科學家認為,土衛二的冰殼下方存在一個巨大的地下海洋,其水量超過地球海洋的兩倍,而水正是支持生命存在的最基礎條件。

  1997年,人類發射了土星探測器“卡西尼”號。“卡西尼”號在飛經土衛二時,拍攝到巨大的“羽毛”——這其實是土衛二地殼裂縫中噴射出的羽狀氣流。

  這些羽狀氣流來自土衛二深海底部的熱液噴口,這些噴口噴射出的物質,最終變成了小顆粒冰和水蒸氣。

  “卡西尼”號曾多次飛越“羽毛”,用它的宇宙塵埃分析儀、離子和中性質譜儀進行探測。在“卡西尼”號傳回的數據中,德國柏林自由大學研究團隊有了驚人的發現。

  “我們發現了更小且可溶的有機結構單元——可能是氨基酸和其他地球生命必需成分的初期形式。”該論文的聯合作者喬恩·希利爾表示。

  這項研究揭示出土衛二的地下海洋存在著大量的活性物質,為在土衛二上尋找生命跡象帶來一道曙光。“如果條件合適,來自土衛二地下海洋的分子可能和我們在地球上看到的有著相同的反應過程。我們還不知道地球以外的生命是否需要氨基酸,但是發現這些構成氨基酸的分子是解開謎團的重要環節。”該團隊負責人諾伊爾·赫瓦賈(Nozair Khawaja)表示。

  生命“實驗”沒這么容易

  這些有機化合物是氨基酸的主要組成部分。那么,其存在是否意味著土衛二上有生命或能夠孕育生命呢?幾位中國科學家給出了幾乎否定的回答。

  南京大學天文與空間科學學院教授張輝認為,這是一個意料之中的發現。早在20世紀,就已發現星際大分子。在原恒星盤里存在除了氫氣和氦氣以外的化合物十分正常,碳、氮、氧等元素都可以在恒星核反應中形成,經過超新星爆發而散播到星云里,然后再形成第二代、第三代等恒星,其中就會含有這些元素,在一定的溫度和光照之下,經過一系列光化學反應形成甲烷、二氧化碳、氨氣等化合物,是自然而然的過程。

  “我們甚至可以在太陽系外的行星大氣里發現水蒸氣。但這和宜居行星還有很大的距離。”張輝表示,這些有機分子的發現,提供了一種生物存在可能性,應該樂觀但謹慎。

  中國科學院國家天文臺研究員鄭永春也表示,人類在隕石、彗星中就曾發現復雜的有機化合物,包括氨基酸、核苷酸等。“這些有機化合物并不代表那個星球上有生命,因為生命需要有機化合物,但是有機化合物不一定是生命活動形成的。”

  鄭永春告訴記者,地球生命究竟起源于自身的有機物質還是來自外太空,仍在爭論之中。從目前來看,只有在地球這樣溫暖、適宜的環境下,有機化合物才能夠發展成生命。而在類似土衛二的星球上,不太可能發展出生命。

  “雖然人類早就知道組成生命的主要物質是什么,現代科技水平也在不斷進步,但是至今沒有任何人能在實驗室合成出生命體。”現代古生物學和地層學國家重點實驗室主任、中國科學院南京地質古生物研究所研究員袁訓來說:“即使在土衛二發現了氨基酸也不是令人驚奇的事,從有機化合物到生命是一個非常復雜而漫長的過程。”

  地球早期生命的起源確實與氨基酸有關,但是僅有氨基酸還不夠,蛋白質、嘌呤、嘧啶等物質都是生命的組成部分。“最重要的是需要把它們組裝在一起,才能形成生命。”袁訓來表示,“這有非常大的偶然性,概率比買彩票中大獎還要低得多。”

  袁訓來認為,地球生命的出現是一個漫長的過程,在至少2億—4億年間,大自然不斷地嘗試,讓這些物質反復組合,最終才“試驗成功”,組裝出生命體。這樣看來,外太空的有機化合物想要演化成生命體,缺的不是原料,而是那份運氣。

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