07.11 不要被误导了!NASA并没有在土卫二上发现任何生命的迹象

不要被误导了!NASA并没有在土卫二上发现任何生命的迹象

在土卫二的海洋中寻找生命的最有趣、也是最不耗费资源的想法之一,是让一个探测器在类似于间歇泉的喷发中飞行,收集样本并分析它们,寻找生命的产物分子。

也许当今科学界最大的探索就是找到起源于地球之外的生命。虽然对地外智慧的搜索目前来说都是空的,我们的天文能力还没有发展到我们能够在其他恒星周围的行星的大气层中嗅出生命的痕迹,但我们有一个近距离的可行性方案却可以考虑。如果我们太阳系中的一个世界包含生命,不论过去的或现在的,我们可以用今天的技术发现它。

生命存在的地方有很多可能性,包括火星表面下,金星的云顶,以及像木星的卫星欧罗巴那样的地下海洋。但太阳系中有一个世界脱颖而出:土星的卫星土卫二,冰下有液态水的海洋,在地表上方几百英里处有喷泉喷出,在那里遇到外星生命的可能性前所未有的大。

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这是2005年11月27日卡西尼号宇宙飞船的窄角照相机拍摄的土卫二南半球间歇喷发(蓝色区域)的伪彩色图像。

最近,土卫二登上了头条,因为在它的间歇泉羽中发现了复杂的有机分子,这使得许多人猜测它的地下海洋深处存在生命。毕竟,这种猜测可能有一些可取之处。构成生命基本成分的碳化合物存在于太阳系的许多地方:在地球上、在彗星和小行星上、在其他行星上、在许多卫星上。

生命所需要的元素大量存在,但土卫二也很特别,因为它有大量的液态水。此外,它靠近土星意味着土卫二上的潮汐力是巨大的:海洋底部应该释放能量。这三种成分——生命所必需的碳化合物、液态水和热源,都是生命在地球海洋底部生存所必需的。

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海底深处,在没有阳光照射的热液喷口周围,地球上的生命依然旺盛。如何从非生命中创造生命是当今科学界悬而未决的一个大问题,但如果生命可以存在于这里,也许在木卫二或土卫二的海底,也有生命。

所以如果它发生在地球上,为什么它不能发生在另一个世界上呢?答案当然是,它可能发生在那里,也可能发生在几十亿年前。在这遥远的土星卫星冰冷的外壳下,生命很容易存活和繁衍。

但这不是我们发现的。我们没有发现任何分子,能够表明它们是生命过程的产物;我们发现的分子仅仅是生命的原料。这两者之间有很大的不同,举个例子,你在家里找到糖、面粉、鸡蛋、牛奶和黄油,就能意味着那里有一个成功烘焙的蛋糕?同样道理,在土卫二上找到生命原料成分,就能证明那里存在生命?

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艺术家对被原行星盘环绕的年轻恒星的想象图。围绕类日恒星的原行星盘有许多未知的性质

事实上,一个更大的惊喜是没有找到生命的成分,这是有争议的!最近的发现为我们提供了一幅关于行星和卫星是如何在我们的太阳系形成的完整的端对端图像。我们完全期望我们的太阳,像所有的恒星一样,是由围绕着它的原行星盘形成的。盘中的早期缺陷可能形成了主要世界的核心,而极端的温度吹走了大部分气态物质。几百万年后,来自外太阳系的较冷、密度较低的物质向内迁移,增强了行星,并相应地生长。地球的地幔,大约占地球的84%,被认为围绕着一个重金属核心,正是这个原因。

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尽管地球的半径,可能主要由其内部和外部核组成,地幔,后来形成并由类似物质组成,在太阳系的其他地方,构成了我们世界的80%以上的质量和体积。

地球上大部分的元素、分子和化合物也是由月球、火星、小行星和太阳系中的许多其他岩石天体组成的。当陨石落到地球上并存活下来时,我们可以检查它们,看看里面有什么。一个典型的例子是默奇森陨石,这是一块大约50年前在澳大利亚坠落的巨石。当我们切开它,检查它的成分时,我们发现里面有很多复杂的有机分子。除了在地球上生命过程中有用的20种氨基酸之外,我们还发现了60多种其他独特的氨基酸。在太阳系和宇宙的其他地方,生命的成分不仅普遍存在,而且在我们所到之处,我们都能找到生命中没有的潜在成分。

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在20世纪澳大利亚的默奇森陨石中发现了大量自然界中没有的氨基酸。80多种独特的氨基酸存在于普通的古老的太空岩石中,这一事实可能表明,生命,甚至生命本身的成分,根本不是在行星上产生的。

有一个完整的陨石家族,像默奇森陨石一样,表明它不是一次性的。除了糖、甲酸乙酯和多环芳香烃等其它有机化合物外,许多同样的有机化合物也存在于星云、中性气体云、年轻恒星的外流以及星际空间中。

生命的成分,包括但不限于我们兴奋地发现从土卫二内部涌出的成分,在我们知道的任何地方都能找到。

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卡西尼在土卫二的间歇泉羽中发现的各种碳基有机阳离子的化学路径。它们与我们在银河系各处发现的有机分子密切相关。

我们在土卫二发现的东西在很多方面都是非凡的。这的确是我们第一次发现一个超越我们自身的世界,在这个世界里,有机物质被认为是生命起源所必需的,它们被嵌入到液态水的海洋中,在那里,来自世界内部的能量源可以催化甚至开始生物化学过程。当我们完全期待其他的世界,如木卫二欧罗巴,甚至可能是海卫一崔顿和冥王星,将会有类似的故事,土卫二恩克拉多斯是第一个我们到达那里的世界。

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土星的卫星土卫二的内部的插图显示在它的岩石核心和冰壳之间的全球液态水海洋。这里显示的岩层厚度并不是按比例排列的,但从土卫二散发出的水柱首次揭示了生命成分的踪迹。

但我们还没有发现生命,也没有发现生物过程产物的化学证据。我们真正发现的是一种基本的有机化学成分的组合,这些成分没有任何生物起源的义务。不是每一杯面粉都会变成蛋糕,也不是每一个碳基分子都会导致生命的起源。如果我们发现了外星生命,我们在土卫二上发现的东西甚至都没有暗示它的存在。我们所拥有的就是我们所知道的另一个生命机会的证据。为了实现下一个大飞跃,我们需要自己去探索这些羽流,看看这些成分是否创造了美好的东西,或者我们对地球以外的外星生命的探索是否需要带我们去另一个目的地。

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