天體生物學(xué)家尋找探測(cè)外星生命的新方法
來自華盛頓大學(xué)和加利福尼亞大學(xué)的天體生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)找到了一種尋找外星生命的簡(jiǎn)單方法,這種方法可能比在太陽系外行星上尋找氧氣更有希望。
華盛頓大學(xué)的博士生Joshua Krissansen-Totton說:“尋找大氣氧作為生物印記的想法已經(jīng)存在很長(zhǎng)時(shí)間了。”
“而且這是一個(gè)很好的策略 - 沒有生命就很難制造大量的氧氣。”
“但我們不想把所有雞蛋放在一個(gè)籃子里。即使生命在宇宙中很常見,我們也不知道生命是否會(huì)產(chǎn)生氧氣。氧氣生成的生物化學(xué)非常復(fù)雜,可能非常罕見。“
Krissansen-Totton及其合作者研究了地球上的生命歷史,發(fā)現(xiàn)地球大氣中含有不均衡氣體混合物的時(shí)間,只能存在于生物體內(nèi) - 從池塘浮渣到巨大的紅木。
事實(shí)上,生命制造大量氧氣的能力只發(fā)生在地球歷史的八分之一。
通過采取更長(zhǎng)遠(yuǎn)的觀點(diǎn),該團(tuán)隊(duì)確定了一種新的氣體組合,可提供生命證據(jù):甲烷加二氧化碳,減去一氧化碳。
“我們需要在一個(gè)表面有液態(tài)水的世界中尋找相當(dāng)豐富的甲烷和二氧化碳,并發(fā)現(xiàn)沒有一氧化碳,”來自華盛頓大學(xué)的David Catling教授說。
“我們的研究表明,這種組合將是一個(gè)令人信服的生命跡象。令人興奮的是,我們的建議是可行的,并可能導(dǎo)致在不久的將來發(fā)現(xiàn)外星生物圈。“
研究人員研究了行星產(chǎn)生甲烷的所有方式 - 從小行星撞擊,行星內(nèi)部的放氣,巖石和水的反應(yīng) - 并發(fā)現(xiàn)在巖石上,地球上很難產(chǎn)生大量的甲烷沒有任何生物的行星。
如果一起檢測(cè)甲烷和二氧化碳,特別是沒有一氧化碳,那就是一種表明生命的化學(xué)不平衡。兩個(gè)分子中的碳原子代表相反的氧化水平。二氧化碳盡可能多地保留氧分子,而甲烷中的碳缺乏氧氣,而是氧氣的化學(xué)對(duì)手氫氣。
“所以你有這些極端的氧化水平。并且通過非生物過程很難做到這一點(diǎn),而不會(huì)產(chǎn)生中間體的一氧化碳,“Krissansen-Totton說。
“例如,帶有火山噴射二氧化碳和甲烷的行星也會(huì)傾向于排出一氧化碳。”
“更重要的是,一氧化碳往往不會(huì)在一個(gè)擁有生命的星球的大氣層中積聚。”
“一氧化碳是一種很容易被微生物吃掉的氣體。因此,如果一氧化碳含量豐富,這可能是一個(gè)線索,也許你正在研究一個(gè)沒有生物學(xué)的行星。“
作者同意氧氣是尋找生命跡象的好方法,但認(rèn)為這種新組合至少可以通過新望遠(yuǎn)鏡的目標(biāo)突然出現(xiàn)。
Krissansen-Totton說:“生活中的甲烷使用簡(jiǎn)單的新陳代謝,無處不在,并且已經(jīng)存在于地球的大部分歷史中。”
“這樣做很容易,但它可能比產(chǎn)生氧氣的生命更常見。當(dāng)新望遠(yuǎn)鏡上線時(shí),這絕對(duì)是我們應(yīng)該尋找的東西。“