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Sphingopyxisalaskensis，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（FabianKlenner）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：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1424706.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1424706.htm

NASA称遥远的系外行星可能拥有稀有的海洋和可能存在生命的迹象

NASA称遥远的系外行星可能拥有稀有的海洋和可能存在生命的迹象NASA的科学家宣布，在数十光年之外的一颗巨大的系外行星上可能存在稀有的水海洋，并且还存在潜在生命迹象的化学迹象。这一发现是由詹姆斯·韦伯望远镜在距离地球120光年的狮子座进行的，以韦伯的前身哈勃和开普勒对该地区的早期研究为基础。研究人员将这颗系外行星命名为K2-18b，NASA表示，它的质量几乎是地球的九倍：“一颗海西亚系外行星，有可能拥有富含氢的大气层和被水海洋覆盖的表面”。来源：投稿：@ZaiHuaBot频道：@TestFlightCN

系外行星K2-18b上发现生命的证据可信度有多高？专家的观点可能让人失望

系外行星K2-18b上发现生命的证据可信度有多高？专家的观点可能让人失望艺术家描绘的海洋世界景观。资料来源：Shang-MinTsai/UCRK2-18b上的生命证据2023年，有诱人的报道称，在K2-18b行星的大气层中发现了一种生物特征气体，它似乎具备使生命成为可能的若干条件。许多系外行星，即围绕其他恒星运行的行星，都很难与地球相提并论。它们的温度、大气层和气候让人很难想象地球上会有生命存在。艺术家的概念图展示了根据科学数据绘制的系外行星K2-18b的样子。资料来源：NASA、ESA、CSA、JosephOlmsted（STScI）、NikkuMadhusudhan（IoA）K2-18b上的独特条件然而，K2-18b却有些不同。"这颗行星获得的太阳辐射量几乎与地球相同。如果剔除大气这个因素，K2-18b的温度接近地球，这也是发现生命的理想环境，"UCR项目科学家、论文作者蔡尚民说。K2-18b的大气层主要是氢气，与我们以氮为主的大气层不同。但有人猜测K2-18b像地球一样拥有水海洋。这使得K2-18b有可能是一个"Hycean"世界，也就是氢大气和水海洋的结合体。去年，剑桥大学的一个研究小组利用JWST发现了K2-18b大气中的甲烷和二氧化碳--其他元素可能指向生命迹象。蔡说："就寻找生命而言，锦上添花的是，去年这些研究人员报告说，在该行星的大气层中初步探测到了二甲基硫化物，即DMS，它是由地球上的海洋浮游植物产生的。二甲基硫醚是地球上空气中硫的主要来源，可能在云的形成过程中发挥作用。"在这幅插图中，NASA詹姆斯-韦伯太空望远镜上的多层遮阳板在天文台的蜂巢镜下伸展开来。图片来源：NASAGSFC/CIL/AdrianaManriqueGutierrez检测DMS所面临的挑战由于望远镜的数据没有得出结论，加州大学洛杉矶分校的研究人员希望了解在距离地球约120光年的K2-18b上是否能积累足够的DMS，达到可探测的水平。对于如此遥远的行星，获取大气中化学物质的物理样本是不可能的。"韦伯望远镜发出的DMS信号并不强烈，在分析数据时仅以某些方式显示出来，"蔡说。"我们想知道，我们是否能确定这似乎是关于DMS的一个暗示"。根据考虑到DMS的物理和化学特性以及氢基大气的计算机模型，研究人员发现数据不太可能显示DMS的存在。蔡说："信号与甲烷强烈重叠，我们认为从甲烷中挑出DMS超出了这台仪器的能力。"不过，研究人员认为，DMS有可能积累到可检测到的水平。要做到这一点，浮游生物或其他生命形式必须产生比地球上多20倍的DMS。加强检测技术由于系外行星距离地球遥远，探测系外行星上的生命是一项艰巨的任务。为了找到DMS，韦伯望远镜需要使用一种比去年使用的仪器更能探测大气中红外线波长的仪器。幸运的是，该望远镜将在今年晚些时候使用这种仪器，从而明确揭示K2-18b上是否存在DMS。"系外行星上的最佳生物特征可能与我们今天在地球上发现的最丰富的生物特征大不相同。在富含氢大气的行星上，我们可能更有可能发现由生命制造的二甲基亚砜，而不是像地球上那样由植物和细菌制造的氧气，"该研究的资深作者、加州大学洛杉矶分校天体生物学家埃迪-施维特曼（EddieSchwieterman）说。鉴于在遥远的行星上寻找生命迹象的复杂性，一些人对研究人员的持续动机表示怀疑。"我们为什么要继续探索宇宙，寻找生命迹象？想象一下，你在夜间露营时，听到了什么声音。你会本能地用光照一照，看看外面有什么。在某种程度上，这也是我们正在做的事情。"编译来源：ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1430078.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1430078.htm

NASA韦伯望远镜首次探测到系外行星大气中的二氧化碳

NASA韦伯望远镜首次探测到系外行星大气中的二氧化碳在过去的几十年里，美国宇航局（NASA）的太空望远镜发现了成千上万颗位于太阳系之外的新行星。但是天文学家们不得不等待下一代先进的天文台来仔细观察这些系外行星，看看它们是否可能孕育着生命的组成部分。该航天局期待已久的詹姆斯·韦伯太空望远镜就是这样一个下一代望远镜。而就在其正式的科学运作的几个月里，它已经取得了新成果：首次探测到了系外行星大气层中的二氧化碳的明确证据。约翰斯·霍普金斯大学研究生、研究小组成员ZafarRustamkulov在一份声明中说：“当数据出现在我的屏幕上时，巨大的二氧化碳特征吸引了我。这是一个特殊的时刻，跨越了系外行星科学的一个重要门槛。”这一发现于周四在《自然》杂志上发表了一篇论文。韦伯的近红外光谱仪分析了穿过巨型气体行星WASP-39b大气层的星光，这是一个巨大的温暖模糊的世界。这颗行星的质量约为木星的四分之一，但直径是木星的1.3倍。分析显示，韦伯望远镜明确地检测到了二氧化碳，众所周知，二氧化碳与地球上的生命有关。虽然在WASP39b上似乎不太可能存在我们所知道的生命，那里的温度始终在1600华氏度（871摄氏度）左右，但科学家们对韦伯的能力展示感到兴奋。研究小组负责人、加州大学圣克鲁兹分校的NatalieBatalha说：“在WASP-39上探测到如此清晰的二氧化碳信号，预示着在较小的、地球大小的行星上探测大气层是个好兆头。”当然，这样的行星更像地球，因此科学家们认为其更有可能成为可以找到支持生命的条件的地方。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1308811.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1308811.htm

韦伯太空望远镜探测到系外行星 K2-18b 上的关键分子

韦伯太空望远镜探测到系外行星K2-18b上的关键分子这幅艺术家的概念图展示了根据科学数据绘制的系外行星K2-18b的样子。K2-18b是一颗系外行星，质量是地球的8.6倍，它围绕着位于宜居带的冷矮星K2-18运行，距离地球120光年。美国国家航空航天局的詹姆斯-韦伯太空望远镜对K2-18b进行了一项新的调查，发现了包括甲烷和二氧化碳在内的含碳分子的存在。甲烷和二氧化碳的大量存在以及氨的缺乏支持了这样一种假设，即在K2-18b的富氢大气层下可能存在一个水海洋。美国国家航空航天局哈勃太空望远镜的观测首次揭示了这颗宜居带系外行星的大气特性，随后的进一步研究改变了我们对该系统的认识。K2-18b围绕着位于宜居带的冷矮星K2-18运行，距离地球120光年，位于狮子座。K2-18b等系外行星的大小介于地球和海王星之间，与太阳系中的任何行星都不同。由于附近没有类似的行星，因此人们对这些"亚海王星"的了解甚少，天文学家们对其大气层的性质也争论不休。亚海王星K2-18b可能是一颗水洋系外行星的说法令人好奇，因为一些天文学家认为，这些世界是寻找系外行星生命证据的理想环境。用韦伯的近红外成像仪和无缝摄谱仪（NIRISS）以及近红外摄谱仪（NIRSpec）获得的K2-18b的光谱显示，这颗系外行星的大气层中含有大量甲烷和二氧化碳，还可能探测到一种叫做二甲基硫醚（DMS）的分子。K2-18b的质量是地球的8.6倍，围绕位于宜居带的冷矮星K2-18运行，距离地球120光年。资料来源：NASA、ESA、CSA、RalfCrawford（STScI）、JosephOlmsted（STScI）、NikkuMadhusudhan（IoA）剑桥大学天文学家、公布这些结果的论文的第一作者尼库-马德胡苏丹解释说："我们的发现强调了在寻找其他地方的生命时考虑各种宜居环境的重要性。传统上，在系外行星上寻找生命的工作主要集中在较小的岩石行星上，但较大的海王星世界明显更有利于大气观测"。甲烷和二氧化碳含量丰富，而氨含量不足，这支持了在K2-18b的富氢大气层下可能存在水海洋的假设。在地球上，只有生命才会产生这种物质。地球大气中的大部分DMS是由海洋环境中的浮游植物释放的。DMS的推断不太可靠，需要进一步验证。"即将进行的韦伯观测应该能够证实K2-18b的大气中是否确实存在大量的DMS，"Madhusudhan解释说。虽然K2-18b位于宜居带，而且现在已知它蕴藏着含碳分子，但这并不一定意味着这颗行星能够孕育生命。这颗行星的体积很大，半径是地球半径的2.6倍，这意味着行星内部很可能含有大量的高压冰幔，就像海王星一样，但是富氢大气层和海洋表面较薄。据预测，海洋世界将拥有水的海洋。不过，也有可能海洋温度过高，不适合居住，或者是液态的。卡迪夫大学的苏巴吉特-萨卡尔（SubhajitSarkar）解释说："虽然太阳系中不存在这种行星，但亚海王星是迄今为止银河系中最常见的行星类型。我们获得了宜居带亚海王星迄今为止最详细的光谱，这使我们能够计算出其大气层中存在的分子"。描述像K2-18b这样的系外行星的大气层--即确定其气体和物理条件--是天文学中一个非常活跃的领域。然而，这些行星在体积大得多的母恒星的耀眼光芒下显得黯然失色，这使得探索系外行星大气层变得尤为具有挑战性。研究小组通过分析K2-18b母恒星穿过系外行星大气层时发出的光线，避开了这一挑战。K2-18b是一颗凌日系外行星，这意味着当它穿过母恒星表面时，我们可以探测到亮度的下降。2015年，NASA的K2任务就是这样首次发现这颗系外行星的。这意味着在凌日过程中，极小一部分星光会穿过系外行星的大气层，然后到达韦伯望远镜这样的望远镜。星光穿过系外行星大气层时会留下痕迹，天文学家可以将这些痕迹拼凑起来，从而确定系外行星大气层中的气体。詹姆斯-韦伯的能力和未来研究"这一结果之所以能够实现，是因为韦伯望远镜的波长范围扩大，灵敏度空前，只需两次凌日就能对光谱特征进行强有力的探测，"马德胡苏丹说。"相比之下，用韦伯望远镜进行的一次凌日观测与用哈勃望远镜在相对较窄的波长范围内进行的八次观测（历时数年）的精度相当。剑桥大学的SavvasConstantinou解释说："这些结果仅仅是对K2-18b进行两次观测的结果，还有更多的观测结果正在进行中。这意味着我们在这里的工作只是韦伯能观测到的宜居带系外行星的早期展示。"研究小组的研究成果已被接受发表在《天体物理学杂志通讯》上。研究小组现在打算利用望远镜的中红外光谱仪（MIRI）进行后续研究，他们希望这将进一步验证他们的发现，并为K2-18b的环境条件提供新的见解。"我们的最终目标是在宜居系外行星上发现生命，这将改变我们对我们在宇宙中的位置的认识，"马德胡苏丹总结道。"在这一探索过程中，我们的发现是朝着更深入地了解水星世界迈出的充满希望的一步。"美国国家航空航天局的詹姆斯-韦伯太空望远镜是世界上最重要的太空科学观测站。它正在揭开太阳系的神秘面纱，眺望其他恒星周围的遥远世界，探索宇宙的神秘结构和起源以及我们在宇宙中的位置。韦伯望远镜是一项国际计划，由美国国家航空航天局（NASA）领导，其合作伙伴包括欧洲航天局（ESA）和加拿大航天局（CanadianSpaceAgency）。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1383333.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1383333.htm

欧洲太空总署顺利发射探测器　研究木星三颗卫星

欧洲太空总署顺利发射探测器研究木星三颗卫星欧洲太空总署在法属圭亚那，顺利发射木星冰卫星探测器。探测器由空中巴士公司建造，用于研究木星附近三颗卫星表面的冰壳及化合物成份，并探测木星的大气层及磁场，调查是否存在适合生命居住的区域。研究显示，木衞二、木衞三及木衞四表面覆盖厚冰，冰面下可能存在海洋，这类衞星被称作冰衞星。探测器将围绕著木星最大衞星木衞三运行，成为第一个围绕月球以外天然衞星飞行的探测器。2023-04-1505:31:54