时时彩后一7码做号方法 > 技术新闻 > 天文学家使用不平衡生物签名来检测外行星的生命

天文学家使用不平衡生物签名来检测外行星的生命

1970-01-01 作者:admin   |   浏览(25)

未来的望远镜,如詹姆斯韦伯太空望远镜(右)将观测遥远行星的大气,寻求生命的证据。地球(左上)在其大气中有几种气体,可以揭示生命的存在,主要是氧气和臭氧。这项新研究发现,对于早期的地球(左下),丰富的甲烷和二氧化碳的结合将为生命提供另一种标志.NASA / Wikimedia Commons / Joshua Krissansen-Totton

随着美国太空总署的詹姆斯韦伯太空望远镜和其他新型巨型望远镜上线,他们将需要新颖的战略来寻找其他星球上生命的证据。华盛顿大学的一项研究发现了一种简单的方法来寻找可能比仅仅寻找氧气更有前途的生命。

1月24日发表在“科学进展”上的这篇论文提供了一个新的方法来提供一个遥远的星球蕴藏着生命的证据。

“这种将大气氧作为生物印记的想法已经存在很长时间了。这是一个很好的策略 - 如果没有生命就很难获得更多的氧气,“通用作者,地球和空间科学的大学博士生Joshua Krissansen-Totton说道。 “但我们不想把所有的鸡蛋放在一个篮子里。即使生命在宇宙中很普遍,我们也不知道生命是否会产生氧气。氧气生产的生物化学非常复杂,可能相当罕见。“

这项新研究着眼于地球上的生命历史,这是我们所知道的一个有人居住的星球,用以发现地球大气中含有混合气体的时间,这些气体混合物超出平衡状态,并且只有在有生物存在的情况下才会存在 - 从池塘败类到巨型红杉。事实上,人类生产大量氧气的能力只发生在地球历史的八分之一。

通过采取更长远的观点,研究人员确定了一种新的气体组合,可以提供生命的证据:甲烷加二氧化碳,减去一氧化碳。

“我们需要在一个表面有液态水的世界上寻找相当丰富的甲烷和二氧化碳,并且发现缺少一氧化碳,”共同作者,地球与空间科学教授戴维卡特林说。 “我们的研究表明,这种组合将是一个令人信服的生命迹象。令人兴奋的是,我们的建议是可行的,并且可能导致在不远的将来发现外星生物圈的历史。“

这篇论文探讨了一颗行星能够产生甲烷的所有方式 - 从小行星的撞击,从地球内部的排气,岩石和水的反应 - 并且发现在岩石般的地球上很难产生大量的甲烷没有任何生物体的星球。

如果一起检测到甲烷和二氧化碳,特别是没有一氧化碳,这是一种化学不平衡,表示生命。两个分子中的碳原子代表相反的氧化水平。二氧化碳可以容纳尽可能多的氧气分子,而甲烷中的碳缺乏氧气,而是含有氧气的化学对手 - 氢气。

“所以你有这些极端的氧化水平。而且通过非生物过程很难做到这一点,同时不产生一氧化碳,这是中间过程,“Krissansen-Totton说。 “例如,火山喷出二氧化碳和甲烷的行星也会倾泻出一氧化碳。”

更重要的是,一氧化碳往往不会积聚在蕴藏生命的星球的气氛中。

Krissansen-Totton说:“一氧化碳是一种很容易被微生物吃掉的气体。 “所以如果一氧化碳丰富,那可能是你看到一个没有生物的行星的线索。”

作者同意氧气是寻找生命迹象的好方法,但认为这种新的组合至少有可能通过新的望远镜的视角出现。

Krissansen-Totton说:“使甲烷使用简单新陈代谢的生活,无处不在,并且已经贯穿了地球历史的大部分时间。 “这样做很容易,它比氧气生产更普遍。这绝对是我们在望远镜上线时应该寻找的东西。“

另一位合着者是加利福尼亚大学河滨分校的斯蒂芬妮奥尔森。该研究由美国国家航空航天局资助。

出版物:Joshua Krissansen-Totton等,“地球历史上的不平衡生物印记和探测外星球生命的影响”,科学进展,2018年1月24日:Vol。 4,没有。 1,eaao5747; DOI:10.1126 / sciadv.aao5747

资料来源:华盛顿大学Hannah Hickey