朱诺探测器帮助天文学家推测木卫二上存在生命的可能性

朱诺探测器帮助天文学家推测木卫二上存在生命的可能性 木卫二的大小约为地球月球的 90%，它有一层厚厚的冰壳。根据对月球潮汐力的计算以及美国宇航局探测器发回的裂缝和其他特征的图像，可以确定在 10 到 15 英里（15 到 25 公里）厚的表面冰壳下面，有一个 40 到 100 英里（60 到 150 公里）深的全球海洋。如果说有什么会引起天体生物学家的注意，那就是水的存在，而水是我们所知的生命存在的绝对必要条件之一。该领域的一些人甚至说这是唯一的必要条件，但自发生成自19世纪中期以来就已经过时了。相反，科学家们现在正在研究其他因素，判断欧罗巴上是否可能存在生命。温度是其中之一，任何假想生命形式的可用能量是另一个因素。此外，还有盐度太多、太少，以及盐的种类正确与内部结构以及木卫二如何与木星磁场相互作用还有一个问题是生命的构成要素。生命要存在，就必须能够形成氨基酸和核酸。这意味着必须有足够数量的碳、氢、氧、氮、磷和硫。没有这些，就没有生命，这就是朱诺数据的作用所在。朱诺号上的"木卫二极光分布实验"（JADE）仪器测量了从木卫二逸出的氢离子、氧离子和硫离子等。以前人们认为，木卫二每秒钟产生多达2000磅（1000千克）的氧气。而"朱诺"号的研究结果表明，每天产生的氧气量约为1000吨，这足以让一百万人存活一天，但对于木卫二这样大小的卫星来说，这只是极少量的氧气。也许"逃逸"这个词用得不对。用"从欧罗巴星上撕裂"来形容可能更恰当，因为木星巨大的磁场会导致月球不断受到带电粒子的轰击。这些粒子将水分子分裂成氢和氧，并将它们吹走，从而慢慢地带走了木卫二的水。不幸的是，事实证明木卫二并没有为它的海洋产生那么多的氧气。这并不排除生命存在的可能性，但确实降低了几率。来自普林斯顿大学的 JADE 科学家 Jamey Szalay 说："早在 NASA 的伽利略号任务飞越木卫二时，它就让我们看到了木卫二与其环境之间复杂而动态的相互作用。朱诺"号带来了一种新的能力，可以直接测量从欧罗巴大气中脱落的带电粒子的成分，我们迫不及待地想进一步窥探这个令人兴奋的水世界的幕后。但我们没想到的是，朱诺号的观测会让我们对欧罗巴冰冷表面产生的氧气量有如此严格的限制。"这项研究发表在《自然-天文学》上。 ... PC版： 手机版：

NASA欧罗巴快船任务有能力从单个细胞中探测到外星生命

NASA欧罗巴快船任务有能力从单个细胞中探测到外星生命 当你想到地球以外的生命可能首先出现在哪里时，你可能会认为是火星，或者是某个向我们传送信息的遥远系外行星。但令人惊讶的是，最有希望的地方似乎是我们太阳系中气态巨行星的冰卫星。土星的卫星土卫二（Enceladus）和木星的卫星木卫二（Europa）都被认为在其冰壳下含有全球性海洋，其条件和关键分子可以支持生命的存在。为了更好地了解木卫二的状况，美国宇航局将在今年晚些时候向其中一颗卫星派出一个任务。欧罗巴快船号航天器将围绕木卫二运行并对其进行分析，在距离木卫二表面25千米（16英里）的低空俯冲，绘制木卫二的构成和地质图，收集木卫二内部海洋的测量数据，甚至收集和分析可能以羽流形式喷出的冰粒和尘埃。不过，虽然它的设计初衷并不是猎杀生命，但一项新的研究表明，它是有能力发现外星生命的。由华盛顿大学和柏林自由大学的科学家领导的研究小组进行了一项实验，以了解欧罗巴快船的仪器能否探测到包裹在冰粒中的微生物。为了模拟宇宙飞船从欧罗巴羽流中收集数据时将经历的情况，研究人员向真空中发射了一束薄薄的液态水，然后用激光激发水滴，并用质谱仪对其进行分析，以找出其中的成分。代替外星人的是Sphingopyxis alaskensis，这是 一种常见的细菌，在寒冷、缺乏营养的环境中生长，比如阿拉斯加附近的海域。这类微生物被脂膜包裹，可以在海洋表面形成一层浮渣，最后随海雾飘散在空气中。如果木卫二的海洋中也存在类似的生命，那么它就有可能乘着这些冰粒进入太空，克利伯的质谱仪可以在太空中检测到它们带负电荷的脂肪酸和脂质。欧罗巴海洋表面的有机物质（橙色）如何通过空气传播并被欧罗巴快船的仪器探测到的示意图波斯特伯格等人（2018）/《自然》"我们在这里描述了一种看似可行的方案，即细菌细胞如何在理论上融入冰物质中，这种冰物质是由恩克拉多斯或木卫二上的液态水形成的，然后被排放到太空中，"该研究的第一作者法比安-克伦纳（Fabian Klenner）说。"对我来说，寻找脂质或脂肪酸比寻找DNA构件更令人兴奋，原因是脂肪酸似乎更稳定。"研究小组发现，该仪器可以检测到单个冰粒中小至一个细胞的生物样本。克伦纳说："我们首次证明，即使是极小部分的细胞物质也能通过航天器上的质谱仪识别出来。我们的结果让我们更有信心，利用即将推出的仪器，我们将能够探测到与地球上类似的生命形式，我们越来越相信，这些生命形式可能存在于含有海洋的卫星上。"虽然我们对发现其他行星和卫星有可能支持生命的证据的故事几乎已经麻木了，但终于有一个可以探测到真正的外星生命（如果有的话）的故事还是非常令人兴奋的。我们将密切关注克利伯号于2030年抵达欧罗巴星时的情况。这项研究发表在《科学进展》杂志上。 ... PC版： 手机版：

科学家发现最有力外星生命证据，K2-18b或为类地海洋行星

科学家发现最有力外星生命证据，K2-18b或为类地海洋行星 天文学家在距离地球124光年的系外行星K2-18b上发现了强烈的生物活动迹象，被认为是迄今最有力的外星生命证据。研究人员通过詹姆斯・韦伯太空望远镜，在其大气层中检测到地球上仅由生物体产生的二甲基硫醚（DMS）和二甲基二硫醚（DMDS）。 K2-18b是一颗围绕红矮星运行、体积为地球8.6倍的富氢“海洋行星”，其环境可能类似地球早期的海洋生态。剑桥大学专家指出，尚无已知的非生物过程能解释这些有机分子的浓度，尽管目前尚不能断言生命确凿存在。

因落月时故障发生倾覆的美国月球着陆器发回“遗照” 几乎不可能再醒来

因落月时故障发生倾覆的美国月球着陆器发回“遗照” 几乎不可能再醒来 奥德修斯着陆的时候，地面控制人员才发现导航设备上的安全保险栓居然没有拔掉，导致完全无法使用，如此低级错误实在离谱。控制人员利用搭载的NASA载荷紧急修改星上软件，才勉强完成着陆。但着陆的时候，奥德修斯的一条支撑腿被卡住，导致倾斜并撞到岩石，天线、太阳能电池板都受到严重影响。想象很美好(模拟图)现实很残酷(模拟图)随着月夜的降临，奥德修斯着陆器已经关机，将要度过两三周的黑暗、严寒，之后再次苏醒的可能性几乎为零。尽管如此，直觉机器公司仍然没有完全放弃希望，眼下正在默默等待，祈祷太阳重新照耀奥德修斯的时候，它能被重新唤醒。奥德修斯的着陆点位于月球南极区域的Malapert A陨石坑附近，这里蕴含着水冰，可以将被分解成氢和氧，成为火箭燃料的重要资源，因此一直让科学家们非常重视。奥德修斯本来要好好考察一番的，现在一切都成了泡影。美国LRO在月球轨道上拍摄的奥德修斯着陆器美国LRO在月球轨道上拍摄的奥德修斯着陆器着陆前后对比 ... PC版： 手机版：

MIT科学家正尝试利用二氧化碳足迹发现潜在外星生命

MIT科学家正尝试利用二氧化碳足迹发现潜在外星生命 研究人员提出，如果一颗陆地行星的大气中二氧化碳含量比同一星系中的其他行星少很多，这可能是该行星表面存在液态水也可能是生命的迹象。更重要的是，这一新特征就在美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜（JWST）的观测范围之内。虽然科学家们已经提出了其他宜居迹象，但这些特征即使不是无法测量，也很难用现有技术测量。研究小组表示，这种二氧化碳相对耗尽的新特征是目前唯一可以探测到的宜居性迹象。麻省理工学院行星科学助理教授朱利安-德-维特（Julien de Wit）说："系外行星科学的圣杯是寻找宜居世界和生命的存在，但迄今为止人们谈论的所有特征都超出了最新天文台的能力范围。现在我们有办法找出另一颗行星上是否有液态水。这也是我们在未来几年内可以实现的目标"。在这幅插图中，美国宇航局詹姆斯-韦伯太空望远镜的多层遮阳板在天文台的蜂巢镜下伸展开来。韦伯望远镜是未来十年中最重要的天文台，为全世界成千上万的天文学家服务。它研究我们宇宙历史的每一个阶段。图片来源：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez研究小组的研究成果最近发表在《自然-天文学》上。de Wit 与英国伯明翰大学的 Amaury Triaud 共同领导了这项研究。他们在麻省理工学院的合著者包括本杰明-拉克姆、普拉杰瓦尔-尼劳拉、安娜-格利登-奥利弗-贾古茨、马特伊-佩奇、亚努什-佩特科夫斯基和萨拉-西格，以及伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）的弗里德-克莱因、法国综合理工学院的马丁-图尔贝和波尔多天体物理实验室的弗兰克-塞尔西斯。迄今为止，天文学家已经探测到 5200 多个太阳系外的世界。利用目前的望远镜，天文学家可以直接测量行星到恒星的距离以及完成一个轨道所需的时间。这些测量结果可以帮助科学家推断行星是否在宜居带内。但是还没有办法直接确认一颗行星是否真的适合居住，也就是说它的表面是否存在液态水。在整个太阳系中，科学家可以通过观察"闪光" - 即从液体表面反射的闪光来探测液态海洋的存在。例如，在土星最大的卫星土卫六上就观测到了这些闪光或镜面反射，这有助于确认该卫星上有大型湖泊。然而，要在遥远的行星上探测到类似的微光，目前的技术还无法实现。不过，德威特和他的同事们意识到，还有一种近在咫尺的宜居特征可以在遥远的世界中探测到。特里奥德说："通过观察我们自己系统中的陆地行星，我们萌生了一个想法。"金星、地球和火星都有相似之处，即都是岩石行星，居住在相对于太阳而言较为温和的区域。地球是三颗行星中目前唯一拥有液态水的行星。研究小组还注意到另一个明显的区别：地球大气中的二氧化碳含量要少得多。我们假设这些行星是以类似的方式诞生的，如果我们现在看到一颗行星的碳含量少了很多，那么它一定是去了某个地方。唯一能从大气中移除这么多碳的过程是涉及液态水海洋的强大水循环。事实上，地球的海洋在吸收二氧化碳方面发挥了重要而持久的作用。在数亿年的时间里，海洋吸收了大量的二氧化碳，几乎相当于今天金星大气中持续存在的二氧化碳量。这种行星级的效应使得地球大气中的二氧化碳含量大大低于其行星邻居。研究报告的合著者弗里德-克莱因（Frieder Klein）说："在地球上，大气中的大部分二氧化碳在地质时间尺度上被封存在海水和固体岩石中，数十亿年来，这有助于调节气候和宜居性。"研究小组推断，如果在一颗遥远的行星上检测到类似的二氧化碳消耗，那么这将是其表面存在液态海洋和生命的可靠信号。在广泛查阅了生物学、化学、甚至气候变化背景下的碳封存等多个领域的文献后，研究人员认为，如果我们探测到碳耗竭，那么它就很有可能是液态水和/或生命的强烈信号。寻找生命的路线图在他们的研究中，研究小组提出了一种通过寻找贫化二氧化碳特征来探测宜居行星的策略。这种搜索对"豌豆荚"系统最有效，在这种系统中，多个大小差不多的陆地行星的轨道彼此相对靠近，类似于我们的太阳系。研究小组提出的第一步是确认这些行星是否有大气层，方法很简单，就是寻找是否存在二氧化碳，预计二氧化碳在大多数行星大气层中占主导地位。"二氧化碳是一种非常强的红外线吸收体，很容易在系外行星的大气层中被探测到，"de Wit 解释说。"二氧化碳的信号可以揭示系外行星大气层的存在"。一旦天文学家确定一个星系中有多颗行星拥有大气层，他们就可以继续测量它们的二氧化碳含量，观察是否有一颗行星的二氧化碳含量明显低于其他行星。如果是这样，那么这颗行星很可能适合居住，也就是说它的表面有大量的液态水。但宜居条件并不一定意味着行星上有人居住。为了确定是否真的存在生命，研究小组建议天文学家寻找行星大气层中的另一个特征：臭氧。研究人员注意到，在地球上，植物和一些微生物会汲取二氧化碳，但汲取的量远不及海洋。不过，作为这一过程的一部分，生命形式会释放出氧气，氧气与太阳的光子发生反应，转化成臭氧一种比氧气本身更容易检测的分子。研究人员说，如果一个星球的大气层同时显示出臭氧和二氧化碳枯竭的迹象，那么这个星球很可能是一个宜居的、有人居住的世界。特里奥德说："如果我们看到臭氧，那么它很有可能与生命消耗二氧化碳有关。如果是生命，那就是灿烂的生命。它不仅仅是几个细菌。它将是一个星球规模的生物体，能够处理大量的碳，并与之相互作用。"据研究小组估计，美国宇航局的詹姆斯-韦伯太空望远镜将能够测量附近多行星系统中的二氧化碳，可能还包括臭氧，比如TRAPPIST-1一个围绕一颗明亮恒星运行的七大行星系统，距离地球仅40光年。"TRAPPIST-1 是我们可以利用 JWST 进行陆地大气研究的少数系统之一，"de Wit 说。"现在我们有了寻找宜居行星的路线图。如果我们齐心协力，就能在未来几年内完成颠覆性的发现。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

NASA“欧罗巴快船”距离在木卫二上试图寻找生命的尝试又近了一步

NASA“欧罗巴快船”距离在木卫二上试图寻找生命的尝试又近了一步 航天器最近增加了一套复杂的仪器，这些仪器所进行的科学研究将揭示木星的卫星木卫二是否具备支持生命的条件。距离发射倒计时只剩下不到九个月的时间了，该航天器将于10月从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空，飞往木星的冰封卫星木卫二，那里冰冻表面下的咸海可能蕴藏着适合生命存在的条件。欧罗巴快船号不会着陆；相反，在2030年抵达木星系统后，该航天器将围绕木星运行4年，49次飞越欧罗巴，并利用其强大的9个科学仪器套件研究该卫星作为宜居环境的潜力。JPL的罗伯特-帕帕拉多（Robert Pappalardo）是这次任务的项目科学家，他说："这些仪器携手合作，回答了我们对木卫二最迫切的问题。我们将了解木卫二的构造，从它的核心和岩石内部到它的海洋和冰壳，再到它非常稀薄的大气层和周围的太空环境。"1月19日，在美国宇航局喷气推进实验室1号高海湾的洁净室里，可以看到安装了所有仪器的美国宇航局"欧罗巴号快船"。航天器周围的帐篷是为了支持电磁测试而搭建的。图片来源：NASA/JPL-Caltech欧罗巴快船号科学考察的特点是所有仪器如何在收集数据的同时同步工作，以完成任务的科学目标。在每次飞越过程中，全套仪器将收集测量数据和图像，并将这些数据和图像叠加在一起，描绘出木卫二的全貌。Pappalardo 说："如果我们同时进行观测，科学效果会更好。我们所追求的是整合，这样在任何时候，我们都可以同时使用所有的仪器来研究木卫二，而无需在它们之间进行取舍"。通过研究木卫二周围的环境，科学家将了解更多有关月球内部的信息。宇宙飞船携带的磁力计可以测量月球周围的磁场。该数据将是了解海洋的关键，因为当木卫二在木星的强磁场中移动时，海洋盐水的导电性会产生磁场或诱发磁场。与磁力计同时工作的还有一台仪器，它将分析木卫二周围的等离子体（带电粒子），这些粒子会扭曲磁场。它们将共同确保尽可能精确的测量。这次任务对木卫二大气层的发现也将有助于深入了解月球的表面和内部。虽然大气层很微弱，压力只有地球大气层的一千亿分之一，但科学家们希望它能蕴藏关于这颗卫星的大量线索。他们从太空和地面望远镜中获得的证据表明，木卫二表面下可能有水蒸气羽流喷出，而过去任务中的观测结果表明，冰和尘埃粒子正被微陨石撞击喷射到太空中。三台仪器将帮助研究大气层及其相关粒子：质谱仪将分析气体，表面尘埃分析仪将检查尘埃，分光仪将收集紫外线，以寻找羽流并确定动态大气的性质如何随时间变化。在此期间，欧罗巴快船号的照相机将拍摄木卫二表面的广角和窄角照片，提供第一张高分辨率的全球地图。立体彩色图片将揭示地质活动对表面造成的变化。另一个测量温度的成像仪将帮助科学家确定表面附近可能有水或最近的冰沉积物的温暖区域。成像光谱仪将绘制月球表面的冰、盐和有机分子图，这套精密的成像仪还将通过收集视觉图像来支持整个仪器套件，为所收集的数据集提供背景信息。当然，科学家们还需要更好地了解冰壳本身。据估计，冰壳的厚度约为 10 到 15 英里（15 到 25 公里），这个外壳可能具有地质活性，这可能导致地表可见的断裂模式。这次任务将利用雷达仪器对冰壳进行研究，包括寻找冰壳内和冰壳下的水。(该仪器的电子设备目前已安装在航天器上，其天线将于今年晚些时候安装在肯尼迪的航天器太阳能电池阵列上）。最后是木卫二的内部结构。为了进一步了解其内部结构，科学家们将在木卫二环绕木星的轨道上的不同位置测量它的引力场。通过观察航天器发出的信号如何受到木卫二引力的牵引，研究小组可以进一步了解该卫星的内部结构。科学家们将利用航天器的电信设备进行这项科学调查。随着所有九台仪器和通信系统都搭载在飞船上，任务小组已开始首次对整个飞船进行测试。一旦"欧罗巴快船"完成全部测试，团队将把飞船运往肯尼迪，准备用SpaceX公司的猎鹰重型火箭发射。欧罗巴快船号的主要科学目标是确定木星的冰质卫星木卫二表面是否有可以孕育生命的地方。该任务的三个主要科学目标是确定月球冰壳的厚度及其表面与下面海洋的相互作用，调查其成分，并描述其地质特征。这次任务对木卫二的详细探索将有助于科学家们更好地了解我们星球以外宜居世界的天体生物学潜力。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：