新实验发现金星硫酸云无法溶解氨基酸 但并不意味着它有生命

新实验发现金星硫酸云无法溶解氨基酸 但并不意味着它有生命 一项新研究表明,生命所必需的氨基酸在金星硫酸云中出奇地稳定 JAXA/J.J. Petkowski厚厚的云层让早期的科幻小说家们可以自由地将金星表面想象成天堂,但随着技术的进步,科学事实再次破坏了他们的美梦。金星是一个干燥、炎热、高压的星球,表面温度高达 464 °C (867 °F)热到足以融化铅,而气压相当于海底 900 米(3000 英尺)。再加上硫酸云和96%二氧化碳含量的窒息性大气层,金星的房地产足以开始变得相当便宜。尽管许多远征爱好者可能会把目光投向火星,或者木卫二、土卫二和土卫六等卫星,但金星近年来又重新成为了头条新闻。据认为,金星在距离地表约 48 到 60 千米(30 到 37 英里)的高空条件比较适宜,那里的温度和气压都比较低,周围的水也比较多。有趣的是,人们在金星云层中发现的奇怪黑斑也是在这个高度漂移的,其光学特征与地球上的一种细菌十分相似。但是,生命在空中绿洲可能会面临一个大问题硫酸云。以前的研究表明,它们可能会被空气中的其他微粒所屏蔽,但一项新的研究发现,微生物可能根本不需要保护,它们在硫酸中漂浮着就可以了。麻省理工学院的一个研究小组将所有 20 种"生物源"氨基酸(我们所知的所有生命都离不开的化学物质)放入硫酸瓶中,硫酸的浓度为 81-98%,也就是金星云层中的浓度。令人惊讶的是,其中 19 种氨基酸即使在最高浓度下也保持稳定,其分子"骨架"完好无损。这种情况持续了整整四周的研究,研究小组就此结束了研究,因为没有进一步的活动迹象。这项研究的作者萨拉-西格(Sara Seager)说:"我们发现,地球上生命的组成部分在硫酸中是稳定的,这对于金星上可能存在生命的想法来说非常有趣。这并不意味着金星上的生命会和地球上的一样。事实上,我们知道不可能。但这项工作推进了金星云层可能支持生命所需的复杂化学物质的观点"。氨基酸并不是唯一被证明在硫酸中具有耐受性的生命成分:研究小组之前已经证明,一些脂肪酸和核酸也具有类似的稳定性。不过,科学家们确实做了一个非常谨慎的区分:"复杂的有机化学当然不是生命,但没有它就没有生命"。这基本上意味着生命的成分可以在那里生存,但它们是否真的存在还有待观察,更不用说进化是否将它们拼凑成了生命形式。研究人员也承认,金星大气层的实际化学成分当然要比他们在实验室中再现的复杂得多。这项研究为正在进行的关于金星生命的争论中"赞成"的一方提供了一点砝码,但不幸的是,"反对"的一方目前似乎仍然牢牢占据上风。2020 年,天文学家宣布在金星大气中检测到磷化氢,这是近年来最令人兴奋的发现之一。然而,后来的研究发现,这种化学物质很可能是普通的二氧化硫。其他研究发现,金星的水量太少,不可能有生命存在,而且缺少其他预期的生物特征。无论如何,我们可能很快就会知道答案。即将进行的金星生命发现者任务包括派遣一艘航天器在酸性云层中搜寻生命迹象,计划于 2024 年底发射。这项研究发表在《天体生物学》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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科学家首次对温奇科姆陨石中的地外氨基酸进行无化学分析 明斯特大学矿物学研究所的克里斯蒂安-沃尔默博士(Dr. Christian Vollmer)与英国同事一起研究了其中一个时间胶囊,一个非常特殊的时间胶囊温奇科姆陨石。现在,研究小组利用一种新型探测器设计,在不进行任何化学处理的情况下,首次高精度地证明了这块陨石中存在一些重要的氮化合物以及氨基酸和杂环烃。相关成果已发表在《自然-通讯》(Nature Communications)杂志上。温奇科姆陨石于 2021 年 2 月被英国的一个摄像网络观测到,并在短短几天内被收集起来。"通常情况下,陨石是在地球上寒冷和炎热的沙漠中被追踪到的,那里干燥的气候意味着陨石的风化速度并不快,但它们确实会因湿度而发生变化,"克里斯蒂安-沃尔默说。"如果陨石坠落事件发生后不久就被观测到,并且陨石很快就被收集起来,就像温奇科姆的情况一样,那么它们就是我们关于太阳系诞生的重要'证人'这使得它们在研究方面特别有趣"。利用纳米操纵器和超细离子束,从陨石中切割出一个约五乘十微米、薄仅一百纳米的微小薄片,并将其固定在样品棒上。然后,科学家就可以在电子显微镜下分析这个薄片中的有机颗粒(右图)。资料来源:SuperSTEM 实验室,英国达雷斯伯里我们星球上生命的起源仍然是个谜,一些研究人员认为,最早的生物相关物质是在 40 多亿年前由陨石运到地球的。这些物质包括氨基酸或碳氢化合物等复杂的有机化合物。不过,这些分子的浓度很低,专家们通常必须使用溶剂或酸将它们从陨石中分离出来,然后再进行富集分析。克里斯蒂安-沃尔默的研究小组现在是第一个能够证明温奇科姆陨石中存在这些与生物有关的氮化合物的研究小组,而无需首先对它们进行化学处理,尽管这些物质在温奇科姆陨石中的浓度也非常低。在工作中,研究人员使用了一台现代化的高分辨率电子显微镜,这种显微镜在全世界只有少数几个地方可以找到。这台"超级显微镜"位于英国达尔斯伯里的 SuperSTEM 实验室,它不仅能以原子分辨率显示高碳化合物,还能通过新型探测器对样品进行化学分析。"证明未经处理的陨石中存在这些与生物相关的有机化合物是一项重大的研究成果,"沃尔默说。"它表明,即使不进行化学萃取,也可以在这些宇宙沉积物中确定这些生命构件的特征。这项研究成果还具有重要意义,因为化学处理可能会改变这些脆弱的物质。"正因为如此,这里应用于固体物质的分析方法对于研究从太空任务中带回地球的小型地外标本也具有潜在价值,例如日本宇宙航空研究开发机构(Hayabusa2)和美国国家航空航天局(NASA)最近带回的小行星尘埃粒子(OSIRIS-REx)。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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氨基酸含量不足以孕育生命 土卫六很可能不适合人类居住 这张海报展示的是惠更斯探测器从 10 公里高空拍摄的土星卫星土卫六的平面(墨卡托)投影图。构成该视图的图像是 2005 年 1 月 14 日利用欧洲航天局惠更斯探测器上的下降成像仪/光谱辐射计拍摄的。惠更斯号探测器由卡西尼号飞船送往土卫六,由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室管理。图片来源:ESA/NASA/JPL/亚利桑那大学这一发现意味着,太空科学家和宇航员在外太阳系(四大"巨型"行星的家园)发现生命的可能性要小得多:木星、土星、天王星和海王星。地球科学教授尼什说:"不幸的是,我们现在在太阳系内寻找地外生命形式时,需要少一些乐观。科学界一直对外太阳系冰冷世界中发现生命感到非常兴奋,而这一发现表明,这种可能性可能比我们之前假设的要小。"识别太阳系外的生命是行星科学家、天文学家和美国国家航空航天局(NASA)等政府太空机构非常感兴趣的一个领域,这主要是因为许多巨行星的冰卫星被认为拥有巨大的地表下液态水海洋。例如,土卫六被认为在其冰冷的表面下有一个海洋,其体积是地球海洋体积的 12 倍多。凯瑟琳-尼什,地球科学教授。资料来源:西部通讯西方地球与太空探索研究所成员尼什说:"我们所知的地球上的生命需要水作为溶剂,因此,在寻找地外生命时,拥有大量水的行星和卫星会引起人们的兴趣。"在这项发表在《天体生物学》(Astrobiology)杂志上的研究中,Neish和她的合作者试图利用撞击坑的数据,量化从土卫六富含有机物的表面转移到其地下海洋的有机分子数量。在土卫六的整个历史中,撞击土卫六的彗星融化了这颗冰冷卫星的表面,形成了与表面有机物混合的液态水池。由此产生的熔体密度大于冰壳密度,所以较重的水穿过冰层下沉,可能一直沉到土卫六的地表下海洋。利用假定的土卫六表面撞击率,尼什和她的合作者确定了在土卫六的历史上,每年有多少颗不同大小的彗星会撞击土卫六。这样,研究人员就能预测携带有机物的水从土卫六表面流向内部的流速。尼什和研究小组发现,以这种方式转移的有机物重量很小,每年不超过 7500 千克甘氨酸构成生命蛋白质的最简单氨基酸。这与一头雄性非洲象的质量差不多。(所有生物大分子,如甘氨酸,都以碳元素作为分子结构的骨架)。"每年向体积是地球海洋 12 倍的海洋中注入一头大象的甘氨酸不足以维持生命,"尼什说。"过去,人们常常认为水等于生命,但却忽视了生命需要其他元素,尤其是碳元素。"其他冰雪世界(如木星的卫星木卫二和木卫三以及土星的卫星土卫二)的表面几乎没有碳,目前还不清楚有多少碳可以从它们的内部获取。土卫六是太阳系中有机质最丰富的冰质卫星,因此,如果它的地表下海洋不适宜居住,这对其他已知冰质世界的宜居性来说也不是个好兆头。尼什说:"这项工作表明,土卫六表面的碳很难转移到其地下海洋基本上,很难在同一个地方同时拥有生命所需的水和碳。""蜻蜓"是一台双四旋翼着陆器,它将利用土卫六上的环境,飞往多个地点(相距数百英里),对材料进行采样,确定表面成分,以研究土卫六的有机化学和宜居性,监测大气和地表状况,拍摄地貌图像以研究地质过程,并进行地震研究。资料来源:美国国家航空航天局尽管有了这一发现,但要了解土卫六还有很多事情要做,对于尼什来说,最大的问题是,土卫六是由什么构成的?该项目计划于2028年执行一项航天飞行任务,将一架机器人旋翼机(无人机)送往土卫六表面,研究其前生物化学,即有机化合物如何形成和自组织,从而形成地球及其他地方的生命起源。用望远镜透过土卫六富含有机物的大气层来观察土卫六,几乎不可能确定土卫六富含有机物表面的成分。但最终我们还需要登陆土卫六,对其表面进行取样,以确定其成分。迄今为止,只有 2005 年的卡西尼-惠更斯国际太空任务成功地将一个机器人探测器降落在土卫六上分析样本。它仍然是第一个在土卫六上着陆的航天器,也是有史以来离地球最远的着陆航天器。尼什说:"即使地表下的海洋不适合居住,我们也可以通过研究土卫六表面的反应来了解土卫六和地球上的前生物化学。我们非常想知道那里是否发生了有趣的反应,尤其是有机分子与撞击产生的液态水混合的地方。"她曾担心这会对"蜻蜓"号的任务产生负面影响,但实际上,这项研究提出了更多的问题。"如果撞击产生的融化物全部沉入冰壳,我们就不会在地表附近找到水和有机物混合的样本。蜻蜓号可以在这些区域寻找前生物反应的产物,让我们了解生命是如何在不同的行星上产生的。对于土卫六表面海洋的可居住性,这项研究的结果比我想象的还要悲观,但这也意味着土卫六表面附近存在着更多有趣的前生物环境,我们可以利用蜻蜓号上的仪器对它们进行采样"。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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