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：

韦伯望远镜发现系外行星生命迹象

韦伯望远镜发现系外行星生命迹象 （法新社巴黎17日电） 科学家运用韦伯望远镜，在太阳系外行星的大气层探测到地球上仅由生物过程产生的气体的化学指纹，他们说，这是系外行星可能存在生命迄今最有力的「迹象」，但也有人表示质疑。 科学界一直激烈争论，距离我们124光年、位于狮子座的K2-18b行星，是否是能容纳微生物生命的海洋世界。 #天文 #科技 #吃瓜 #曝光

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-Min Tsai/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K2-18 b的样子。资料来源：NASA、ESA、CSA、Joseph Olmsted（STScI）、Nikku Madhusudhan（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：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez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（Eddie Schwieterman）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： 手机版：

NASA新一代系外行星成像技术推进了地外生命的搜寻工作

NASA新一代系外行星成像技术推进了地外生命的搜寻工作 该仪器由位于南加州的喷气推进实验室设计和制造，最近通过了发射前的一系列关键测试。其中包括确保仪器的电子元件不会干扰天文台其他部分的电子元件，反之亦然。JPL罗曼摄谱仪项目副经理赵峰说："这是建造航天器仪器的一个重要阶段，也是一个令人紧张的阶段，要测试一切是否都能按预期运行。但我们有一个了不起的团队，他们建造了这个东西，它以优异的成绩通过了电气元件测试。"日冕仪可以阻挡来自恒星等明亮宇宙天体的光线，这样科学家就可以观测到被强光遮挡的附近天体（类似于汽车遮阳板带来的效果）。行星反射或发射的光线携带着有关行星大气中化学物质的信息以及其他潜在的宜居迹象，因此日冕仪很可能成为寻找太阳系外生命的重要工具。JPL 科学家凡妮莎-贝利（Vanessa Bailey）站在南希-格蕾丝-罗曼日冕仪（Nancy Grace Roman Coronagraph）后面，该日冕仪正在 JPL 进行测试。冕仪的大小与一架婴儿三角钢琴差不多，其设计目的是阻挡星光，让科学家能够看到太阳系外行星发出的微弱光线。图片来源：NASA/JPL-Caltech但是，如果科学家们试图获取另一个太阳系（大小相同，距离与太阳类似的恒星的距离相同）中一颗类地行星的图像，即使使用当今最好的日冕仪和最强大的望远镜，他们也无法在恒星的强光下看到这颗行星。罗曼日冕仪旨在改变这种模式。该仪器的创新之处在于可以观测到在大小和与恒星的距离上与木星相似的行星。罗曼日冕仪团队预计，这些进步将有助于在未来的天文台上观测到更多的类地行星。作为一项技术演示，罗曼日冕仪的主要目标是测试以前从未在太空中飞行过的技术。具体来说，它将测试比现有技术至少好 10 倍的复杂光阻断能力。科学家们希望能进一步提高它的性能，以观测可能产生新科学发现的挑战性目标。对 Roman Coronagraph 进行无线电波攻击测试以测试其对杂散电信号的反应。测试是在一个内衬有泡沫衬垫的室内进行的，泡沫衬垫可以吸收电波，防止电波从墙壁上反弹。资料来源：NASA/JPL-Caltech即使在日冕仪阻挡恒星光线的情况下，行星仍然会非常暗淡，可能需要整整一个月的观测才能获得遥远世界的清晰图像。为了进行这些观测，该仪器的照相机检测单个光子或单个光粒子，这使得它比以前的日冕仪灵敏得多。这就是最近的测试至关重要的原因之一：向航天器部件供电的电流会产生微弱的电信号，模仿日冕仪敏感相机中的光线这种效应被称为电磁干扰。与此同时，来自日冕仪的信号同样会干扰罗曼号的其他仪器。任务需要确保望远镜在距离地球 100 万英里（约 150 万公里）的隔离、电磁安静的环境中运行时，这两种情况都不会发生。因此，一组工程师将完全组装好的仪器放入 JPL 的一个特殊隔离电磁静音室中，并将其开足马力。他们测量了仪器的电磁输出，以确保其低于在罗曼号上运行所需的水平。研究小组使用注入钳、变压器和天线来产生电干扰和无线电波，这些干扰和无线电波与望远镜其他部分产生的干扰和无线电波类似。然后，他们测量了仪器的性能，寻找相机图像中是否存在过大的噪音，以及光学装置是否有其他不必要的反应。"我们用天线产生的电场强度与电脑屏幕产生的电场强度差不多，"JPL 的罗曼-日冕仪电气系统工程师克莱门特-盖顿（Clement Gaidon）说。JPL的罗曼-日冕仪电气系统工程师克莱门特-盖顿（Clement Gaidon）说："从各方面考虑，这都是一个很好的水平，但我们机载的硬件非常敏感。总的来说，仪器在电磁波中的导航工作非常出色。感谢团队在创纪录的时间内完成了这次测试活动！"从日冕仪技术演示中学到的经验将与罗曼太空望远镜的主要任务分开，后者包括多个科学目标。这项任务的主要工具是宽视场仪器，其目的是生成一些有史以来从太空拍摄的最大的宇宙图像。这些图像将使罗曼望远镜能够对恒星、行星和星系等宇宙天体进行开创性的观测，并研究宇宙中物质的大尺度分布。例如，通过反复拍摄银河系中心的图像就像拍摄一部历时多年的延时电影宽视场仪器将发现数以万计的新系外行星。(这种行星调查将与日冕仪的观测分开）。罗曼还将绘制宇宙三维地图，探索星系是如何形成的，以及宇宙膨胀加速的原因，测量天文学家所说的"暗物质"和"暗能量"的影响。凭借这些广泛的能力，罗曼将帮助回答有关我们宇宙大小特征的问题。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

外星大气层系外行星WASP-76b上探测到的"彩虹"会降下熔铁

外星大气层系外行星WASP-76b上探测到的"彩虹"会降下熔铁 每种光彩都是独一无二的，这取决于行星大气层的成分和照亮它的恒星发出的光的颜色。WASP-76（WASP-76b的"太阳"）是一颗黄白色的主序星，就像我们的太阳一样，但不同的恒星会产生不同颜色和图案的光辉。图片来源：欧空局，由 ATG 根据欧空局合同完成。CC BY-SA 3.0 IGO, 已编辑如果系外行星所围绕的"太阳"恒星发出的光被由完全均匀物质组成的云层反射，就会出现类似彩虹的发光现象。如果这一假设得到证实，这将是在太阳系外首次发现这种现象。这项工作是与欧洲航天局（ESA）和伯尔尼大学（UNIBE）合作完成的，发表在《天文学与天体物理学》（Astronomy & Astrophysics）上。WASP-76b是一颗超热巨行星。它绕其主恒星运行的距离比水星绕太阳运行的距离近12倍，接收到的辐射是地球上太阳辐射的4000多倍。"系外行星被恒星的强烈辐射'膨胀'了。因此，虽然它的质量比我们的表兄弟木星小 10%，但它的体积却几乎是木星的两倍，"这项研究的共同作者、联合国大学理学院天文学系助理教授莫妮卡-伦德尔（Monika Lendl）解释说。在地球上形成岩石的元素熔化并蒸发，形成铁云，滴下熔融的铁雨。自2013年被发现以来，WASP-76b一直是天文学家密切关注的对象。一幅奇异的地狱图景已经出现。这颗行星的一侧始终面向恒星，温度高达2400摄氏度。在地球上会形成岩石的元素在这里熔化并蒸发，然后在温度稍低的夜间一侧凝结成铁云，滴下熔融的铁雨。最令天文学家不安的观测结果之一是行星两个终结点之间的不对称。终点线是将行星的白天和黑夜分隔开来的假想线。就 WASP-76b 而言，观测结果显示，与西侧的终结点相比，来自行星东侧终结点的光量有所增加。为了解开这个谜团，天文学家利用 CHEOPS 太空望远镜进行了不少于 23 次观测，历时三年。欧空局的这颗卫星由瑞士驾驶，其科学运营中心设在联合国大学天文学系，它观测到了这颗行星的多次二次食（当它从恒星后面经过时）和几条相位曲线（在这颗行星转一圈的过程中进行连续观测）。艺术家对 CHEOPS 的印象。图片来源：© ESA / ATG medialab将这些新数据与其他望远镜（TESS、哈勃和斯皮策）的数据相结合，天文学家们提出了一个令人惊讶的假设，来解释这颗行星东侧多余的光通量："这种意想不到的发光可能是由一种强烈的、局部的和各向异性的反射引起的即一种取决于方向的反射我们称之为光辉。"葡萄牙西班牙天文科学研究所（Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço）的研究员、本研究的第一作者奥利维尔-德曼吉恩（Olivier Demangeon）解释说："这种意想不到的光辉可能是由一种强烈的、局部的、各向异性的反射造成的，即一种取决于方向的反射。"光辉是地球上常见的现象。在金星上也观测到过这种现象。当光线被由完全均匀的水滴组成的云层反射时，就会产生类似彩虹的效果。在地球上，水滴是由水构成的，但在 WASP-76b 上，这些水滴的性质仍然是个谜。有可能是铁，因为在这颗行星极热的大气层中已经检测到了铁。在 WASP-76b 上探测到这种现象，在太阳系外尚属首次。在如此遥远的距离上找出其他同样重要的现象。"之所以在太阳系外从未观测到过这种光辉，是因为这种现象需要非常特殊的条件。首先，大气颗粒必须是几乎完美的球形，完全均匀，并且足够稳定，以便长时间观测。这些液滴必须被行星的主星直接照亮，而且观测者在这种情况下，CHEOPS必须处于正确的位置，"Olivier Demangeon 解释说。不过，还需要更多的数据来证实，WASP-76b东侧终结者上这一令人好奇的过量光是一种光辉。这种确认将证明存在由完美的球形液滴组成的云层，这些液滴至少已经存在了三年，或者正在不断地自我更新。要使这样的云层持续存在，大气层的温度也必须长期保持稳定这是对WASP-76b上可能发生的事情的一个引人入胜的详细了解。在如此遥远的距离上探测到如此微小的现象，将使科学家和工程师们能够发现其他同样重要的现象。例如，液态湖泊和海洋对星光的反射这是宜居性的一个必要条件。编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

小行星龙宫曾经富含水日本研究团队在《自然通讯》上公布研究成果，通过对探测器“隼鸟2号”在小行星“龙宫”采集到的沙石等样本进行分析

小行星龙宫曾经富含水 日本研究团队在《自然通讯》上公布研究成果，通过对探测器“隼鸟2号”在小行星“龙宫”采集到的沙石等样本进行分析，发现了龙宫曾经富含水的证据。该团队还确认沙石中含有作为氨基酸来源的丙酮酸等共 84 种化学物质。研究有望为探明海洋和生命起源提供线索。“龙宫”位于“小行星带”中，在地球和火星的轨道附近绕行。小行星被认为保留了地球诞生前太阳系的化学组成，有说法认为它们是生命所必需的氨基酸和水等物质的供应来源。团队从在“龙宫”地表和地下采集到的沙石中提取了成分。由于接触水后形态会发生变化并分解的名为“丙二酸”的物质含量很低，因此得出结论认为“龙宫”上曾经存在大量的水。 via Solidot