天文学家开发出识别其他世界生命的新方法准确率高达90%

天文学家开发出识别其他世界生命的新方法准确率高达90%人类正在寻找其他星球上的生命，但当我们看到生命时，如何识别它呢？现在，美国的一个科学家团队创建了一个人工智能系统，能够识别其他星球上的生命迹象，准确率高达90%。7月14日星期五，在里昂举行的戈尔德施密特地球化学会议上，该研究成果首次向科学家们展示，并得到了该领域其他研究人员的积极响应。相关细节最近还发表在同行评审期刊《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。首席研究员、卡内基研究所地球物理实验室和乔治梅森大学的罗伯特-海森教授说："这是我们在识别其他世界生命的生化迹象方面取得的重大进展。它为在无人飞船上使用智能传感器搜寻生命迹象开辟了道路。"自20世纪50年代初以来，科学家们就知道，在适当的条件下，混合简单的化学物质可以形成生命所需的一些更复杂的分子，如氨基酸。从那时起，人们在太空中发现了更多生命所需的成分，如制造DNA所需的核苷酸。但是，我们怎么知道这些成分是源于生物，还是由另一个非生物过程随着时间的推移而产生的。不知道这一点，我们就不知道我们是否探测到了生命。2016年6月，好奇号漫游车在火星表面拍摄的自拍照。好奇号"漫游车使用了本通知中描述的热解-GCMS设备。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSSBobHazen说："我们正在提出一个根本性的问题：与无生命世界的化学相比，生命的化学是否存在根本性的不同？是否存在影响生物分子多样性和分布的'生命化学规则'？我们能否推导出这些规则，并用它们来指导我们模拟生命起源或探测其他世界生命的微妙迹象？我们发现可以。从进化的角度来看，生命的维持并不容易，因此有某些途径是可行的，而某些途径是不可行的。我们的分析并不依赖于对化合物的绝对识别，而是通过观察化合物与样本背景的关系来确定生物/非生物起源。"科学家们采用经过美国国家航空航天局飞行测试的热解气体色谱质谱法（GCMS），分析了134种不同的富碳样本，这些样本来自活细胞、年龄退化样本、经过地质处理的化石燃料、富碳陨石以及实验室合成的有机化合物和混合物。其中59个样本来源于生物（生物），如一粒米、一根头发、原油等。75种为非生物来源（非生物），如氨基酸等实验室合成的化合物，或来自富碳陨石的样本。样品首先在无氧环境中加热，使样品分解（这一过程被称为热解）。然后用气相色谱-质谱仪（GC-MS）对处理过的样本进行分析，这种分析设备可以将混合物分离成各个组成部分，然后进行识别。利用一套机器学习方法，将每个非生物或生物样本的三维（时间/强度/质量）数据用作训练或测试子集，从而建立了一个能够预测样本非生物或生物性质的模型，准确率超过90%。7月14日，在法国里昂举行的戈尔德施密特地球化学会议上，作为地球和其他行星系统生命地球生物学会议的一部分，哈森教授首次向科学家们介绍了这项工作。在回答听众提问时，Hazen教授确认说："研究小组将能够扩大生物特征的范围，探测地外生命，这些生命可能与地球上的生命有本质区别。"会议联合主席阿纳斯塔西娅-扬奇琳娜（圣路易斯不可能传感公司）和法比安-盖布（波恩大学）指出，与会科学家的现场反馈热烈而积极。Yanchilina博士说："整个会议进行得很顺利，这个讲座是蛋糕上的樱桃之一。当我们发现生命时，这让我们离认识生命更近了一步"。这意味着什么Hazen教授接着说："这项工作产生了一些有趣而深刻的影响。首先，我们可以把这些方法应用到地球和火星的古样本中，找出它们是否曾经有生命。这对于研究火星上是否存在生命显然非常重要，但它也能帮助我们分析地球上非常古老的样本，帮助我们了解生命最初开始的时间。这也意味着，在深层次上，生物化学和非生物化学在某种程度上是不同的。这或许还意味着，我们或许能够将来自其他星球、其他生物圈的生命形式与我们所知道的地球上的生命形式区分开来。这就意味着，如果我们在其他地方发现了生命，我们就可以知道地球上的生命和其他星球上的生命是来自一个共同的起源（泛生），还是来自不同的起源。真正让人感到惊讶的是，我们只对生物或非生物这两种属性训练了机器学习方法，但该方法却发现了三种不同的种群--非生物种群、生物活体种群和生物化石种群--换句话说，它可以区分化石样本和更近期的生物样本。这一惊人的发现让我们乐观地认为，光合生命或真核生物（有细胞核的细胞）等其他属性也有可能被区分出来。总之，这项研究仅仅是一个开端，它可能会成为从神秘的有机混合物中提取信息的一种广泛有用的方法。"EmmanuelleJavaux教授（比利时列日大学早期生命痕迹与进化-天体生物学实验室主任、天体生物学研究室主任）评论说："我认为这项新研究非常令人兴奋。这是一条值得探索的新研究途径，因为它似乎可以根据分子的复杂性来区分非生物有机物和生物有机物，并有可能成为天体生物学任务的绝佳工具。在地球生命最古老的推测和争论痕迹上，以及在三个生命领域的现代生物和化石生物上测试这种新方法也将非常有趣！这可能有助于解决我们社区的一些热点争论。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1399743.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1399743.htm

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天文学家发现一种寻找地外生命的更好方法由西兰花启发如果用望远镜在另一个星球的大气层中发现这些气体，将暗示在这个星球的某个地方有生命。加州大学河滨分校（UCR）的行星科学家MichaelaLeung说："甲基化在地球上是如此普遍，我们期望其他地方的生命也能进行甲基化。大多数细胞都有排出有害物质的机制"。溴甲烷是一种甲基化的气体，它比其他气体有许多好处，这些气体在寻找地外生命的过程中经常被当作目标。Leung进行了一项研究，研究并量化了这些好处，该研究最近发表在《天体物理学杂志》上。例如，与传统的生物特征气体相比，甲基溴在大气中停留的时间更短。与西兰花同族的蔬菜一样，海藻也会产生甲基溴"如果你发现它，很有可能它是在不久之前制造的--而且不管是什么东西制造的，都还在生产它，"Leung说。与可能由微生物产生的甲烷等气体相比，甲基溴更可能是由生物产生的。然而，它也可能是火山喷发或其他地质过程的副产品。"通过非生物手段制造这种气体的方法有限，所以如果你发现它，它更能说明生命的存在，"Leung说。此外，溴甲烷在"表亲"生物标志物--甲基氯附近吸收光线，这使得它们两者以及生命的存在更容易被发现。尽管溴甲烷在地球上极为常见，但由于太阳紫外线的强度，它在我们的大气中不容易被检测到。紫外线辐射会启动化学反应，分解大气中的水分子，将它们分裂成破坏气体的产物。然而，该研究确定溴甲烷在M型矮星周围比在这个太阳系或类似的太阳系中更容易被检测到。M型矮星比我们的太阳更小、更冷，而且它们产生的会引发破坏观察目标成分的紫外线辐射类型更少。与太阳相比，M型矮星的宿主星使甲基溴的浓度和可探测性增加了四个数量级。这对天文学家来说是一个好处，因为M型矮星比像我们太阳这样的恒星要常见10倍以上，并将成为即将到来的搜索系外行星生命的第一个目标。由于这些原因，研究人员乐观地认为，天体生物学家将开始在未来的任务中，以及在对未来几十年将发射的望远镜的能力的规划中考虑溴甲烷。尽管詹姆斯·韦伯太空望远镜在探测其他恒星周围的类地行星大气方面并没有特别优化，但在本世纪末即将上线的一些极其大型的地面望远镜将是如此。而且它们将更适合分析这些行星大气层的组成。UCR研究小组将调查其他甲基化气体作为寻找地外生命的目标的可能性，因为这组气体与生命和只有生命的关系特别密切。"我们相信甲基溴是地球上生物体通常制造的许多气体中的一种，它可能为远处的生命提供令人信服的证据，"UCR天体生物学家、研究报告的共同作者和Leung研究小组的领导EddieSchwieterman说。"这只是冰山一角"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1333035.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1333035.htm

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天文学家认为外星技术可能藏在海底据BGR报道，一些天文学家似乎认为外星技术可能已经出现在地球上了。八年前，一颗天文学家认为大约有两英尺长的流星撞上了地球。这颗流星爆炸成微小的陨石，然后落入南太平洋。现在，一位名叫AviLoeb的天文学家似乎认为，这颗陨石可能是外星技术。自从这颗流星坠入地球大气层以来，它一直是许多天文学家关注的话题。正如NPR报道的那样，许多人认为这个天体来自星际空间。这将使它成为第一个撞击地球的同等大小的星际天体。由于其可能的来源，Loeb认为该陨石可能是外星科技，现在沉积在地球上。这是一个有趣的说法，也是许多其他天文学家并不完全同意的说法。毕竟，这不是第一次有陨石撞击地球的大气层。它也不是最后一次，因为流星雨每年都会将流星和陨石带入地球的大气层。此外，只是总体上缺乏数据来表明其他的天体可能是来自于外星。CNEOS2014-01-08是该流星的官方名称。它在2014年首次被探测到，这要归功于为监测我们的天空而建造的卫星。2019年，由学习天体物理学的本科生领导的一项研究表明，该天体来自星际空间。从那以后，各种理论只增不减，包括外星科技现在在地球上等待发现的理论的诞生。Loeb说，当流星撞上低层大气并爆炸时，它的运动速度大约为每秒40公里。这很可能意味着它没有被束缚在我们的太阳上，这也是它来自太阳系之外的信念首次萌发的地方。然后，在4月，美国太空司令部的一份备.忘录似乎证实了这一理论。随着它来自星际空间的理论似乎得到证实，这只给了更多理论的发展空间。而现在，Loeb正在发起一个探险队，从南太平洋的海底捞起这颗流星的碎片。这次探险将花费大约150万美元，Loeb希望它能证明地球上存在外星技术。但是，其他人对这次探险是否会导致对这一假设的任何确认持怀疑态度。相反，他们认为，流星的存在可以用更多的自然解释来说明。事实上，他们中的一些人甚至不确定它来自我们的太阳系之外。不过，无论如何，Loeb的探险将提供一些答案，至少关于流星是由什么构成的。虽然人们对它能否证明地球上存在外星技术持怀疑态度，但必须等待并看到最终结果才能确定。这次考察和NASA的UFO研究小组可能会提供一些耐人寻味的数据，供科学家进一步挖掘。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1311543.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1311543.htm

天文学家在火星塔西斯火山顶上探测到了成片的水霜

天文学家在火星塔西斯火山顶上探测到了成片的水霜这个模拟透视斜视图显示的是奥林帕斯山，它不仅是火星上最高的火山，也是整个太阳系中最高的火山。火山直径约600公里。图片来源：ESA/DLR/柏林大学（A.Valantinas）该研究小组今天（6月10日）发表在《自然-地球科学》（NatureGeoscience）杂志上的最新研究报告称，这一发现标志着首次在地球赤道附近发现霜冻，挑战了人们对地球气候动态的现有看法。布朗大学博士后研究员AdomasValantinas说："我们认为在火星赤道周围不可能形成霜冻，因为阳光和稀薄大气的混合使地表和山顶白天的温度相对较高--这与我们在地球上看到的情况不同，在地球上你可能期望看到结霜的山峰。我们看到的可能是现代火星上古老气候周期的残留物，过去这些火山上有降水，甚至可能有降雪。"奥林帕斯山的冰霜以蓝色为底色。图片来源：ESA/DLR/柏林大学根据这项研究，霜在日出后只存在几个小时，然后就会在阳光下蒸发掉。冰霜的厚度也非常薄，可能只有百分之一毫米厚，也就是一根头发丝的宽度。尽管如此，它还是相当巨大。据研究人员计算，在寒冷的季节里，每天至少有15万吨水在地表和大气之间交换。这大约相当于60个奥林匹克规格的游泳池。塔西斯是火星上发现冰霜的地区，这里有许多火山。它们耸立在周围的平原上，高度是地球珠穆朗玛峰的一到两倍。例如，奥林帕斯蒙斯火山（OlympusMons）的宽度相当于法国。冰霜位于火山口，即火山喷发时在山顶形成的大凹陷。研究人员认为，这些山脉上方的空气循环方式创造了一种独特的小气候，使得薄薄的霜斑得以形成。研究人员认为，通过模拟霜冻的形成过程，科学家们可以揭示火星的更多秘密，包括了解水的存在位置和流动方式，以及了解火星复杂的大气动态，这对于未来的探索和寻找可能的生命迹象至关重要。研究人员利用欧洲航天局痕量气体轨道器上的彩色和立体表面成像系统（CaSSIS）拍摄的高分辨率彩色图像探测到了霜冻。随后，欧空局"火星快车"轨道飞行器上的高分辨率立体照相机和痕量气体轨道飞行器上的"发现火星"中阴和掩星分光计的独立观测结果对这些发现进行了验证。这项工作包括分析30000多张图片，以初步找到霜冻，然后确认它的存在。瓦兰提纳斯根据图像的拍摄地点、拍摄时间（如一天中的时间和季节）对图像进行过滤。这种细致的方法有助于分离出表明水霜的光谱特征以及水霜在火星表面形成的位置。瓦兰提纳斯于2018年开始分析这些图像。大部分工作是他在国外攻读博士学位期间完成的，但一部分重新分析工作是在布朗大学期间完成的。转到布朗大学后，瓦兰提纳斯计划继续探索火星奥秘，同时转向天体生物学。他将在布朗行星科学家杰克-穆斯塔德（JackMustard）的实验室工作，研究可能孕育微生物生命的古代热液环境的特征。美国国家航空航天局（NASA）领导的火星取样返回任务有朝一日可能会将这些环境中的样本带回地球。瓦兰提纳斯说："地球以外生命的第二次起源这一概念一直吸引着我。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1434248.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1434248.htm

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天文学家发现大量水云漂浮在深空中这一发现也很有趣，因为这是天文学家第一次能够测量原行星盘中水的成分。这个物质盘大约位于1300光年之外的猎户座，被称为V883Orionis。除了让我们更多地了解太阳系中水的起源之外，天文学家在太空中发现的水云还让我们更多地了解恒星的形成。根据参与一篇新论文的研究人员的说法，能够测量原行星盘中的水量将最终帮助我们填补原星阶段和彗星之间发生的空白，而彗星是由行星形成的遗留物产生。这是一个耐人寻味的发现，无疑将有助于推动我们对恒星和行星形成的研究达到新的水平。新的发现可以解释水是如何通过彗星被带到地球的在大多数情况下，在太空中发现的水通常以水冰的形式被发现。这种类型的水通常在彗星上发现，甚至在行星带和小行星场中绕行。事实上，许多人认为地球的水起源于彗星。但是，彗星的水是从哪里来的？太空中这团水的发现可能已经给了我们这个答案。这是因为彗星通常是由行星形成过程中的剩余材料组成的。像那些将在这个原行星盘内形成的行星。因此，在这个特定的圆盘中发现的水的浓度可以回答一些问题，即一些彗星上的水冰的浓度如何如此之高。此外，了解水云如何与圆盘的其他部分互动也很重要。阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列（ALMA）使得这一发现成为可能。这个大型射电望远镜位于智利，可以定位原行星盘的化学特征，这使得它能够发现猎户座V883中的水云。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1349067.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1349067.htm

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天文学家利用宇宙天气研究哪些世界可能孕育外星生命下一代巨型望远镜将为研究遥远宇宙天体的天气和表面变化提供无与伦比的机会，有助于探索它们的化学成分和磁场。这种先进的能力将通过提供对潜在宜居行星的详细洞察力，加强对地外生命的探索。艺术家绘制的外星世界插图。这项研究采用了一种新的代码来测试下一代望远镜的能力。利用这些功能强大的仪器收集到的数据将使天文学家能够使用多普勒成像技术--一种能够再现天体表面二维地图的技术--来精确测量超冷目标（或温度低于2700K的宇宙天体，如褐矮星（BD）或极低质量恒星（VLM））--甚至一些系外行星--的磁性和化学性质。这项研究的第一作者、俄亥俄州立大学天文学研究生迈克尔-普拉默（MichaelPlummer）说，除了有助于增进我们对宇宙中一些最神秘天体的了解之外，有能力以更精确的方式研究这些天体的化学成分也为寻找其他世界的生命提供了更深入的见解。Plummer说："了解太阳系外其他天体的大气层不仅能让我们了解地球大气层的行为方式，还能让科学家将这些概念用于研究潜在的宜居行星。"这项研究最近发表在《天体物理学杂志》上。磁性对于寻找与我们类似的世界尤为重要，因为磁场，特别是较小恒星系统的磁场，被认为是支持和影响行星是否能在其表面支持生命的必要条件。为了帮助这一搜寻工作，普拉默和这项研究的共同作者、俄亥俄州立大学天文学助理教授王吉此前开发了一种名为"Imber"的公开分析代码，用于模拟和推断遥远天体表面是否存在磁性星斑、云系统和其他大气现象（如飓风）等差异。在这项研究中，他们利用该技术估算了各种ELT仪器探测六个目标表面变化的科学能力：Trappist-1星、一个距离地球约40光年的、经过深入研究的七大行星系统、两颗褐矮星和三颗系外行星。他们利用这项技术对以下仪器的能力进行了研究：GMT的大型地球探测仪（GMT/GCLEF）、ELT的中红外ELT成像仪和摄谱仪（ELT/METIS）以及TMT的多目标衍射限幅高分辨率红外摄谱仪（MODHIS）。研究人员发现，虽然由于Trappist-1的边缘倾角（或其轨道与天空其他部分平行），辨别Trappist-1上的星斑对所有这三种仪器来说都具有挑战性，但ELT和TMT可以通过一次旋转对褐矮星和系外行星进行高分辨率观测。相反，GMT的仪器则需要多轮观测才能确定研究选择的系外行星是否存在表面不规则现象。总之，这项研究表明，他们的技术可以准确估计ELTs的未来能力，并帮助确定未来的目标是否值得进行更大规模的研究。普拉默还说，新的技术引起了科学家们的兴趣，他们希望利用径向速度法来识别或确认所发现的行星天体--这是一种通过研究天体对其所环绕的恒星产生的轻微引力效应来发现系外行星的方法。从本质上讲，他们的研究是帮助科学家充分利用未来天文仪器的第一步。普拉默说："我们对其他类似地球的行星了解得越多，这些发现就越能为地球科学本身提供信息。我们的工作特别适合帮助进行这些现实世界的观测"。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1386229.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1386229.htm

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