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強大的熱液噴口從地下噴射出物質,這些物質與地下水混合,釋放到水蒸氣和冰粒中……
這不是地球某處的火山噴發,而是在遙遠的土星衛星——土衛二上的一幕。更令人驚訝的是,科學家通過觀測數據得出結論:在土衛二的冰粒中,發現了含氮和氧的化合物,這在地球上屬於形成氨基酸的重要成份。近日,《皇家天文學會月報》報道了德國柏林自由大學研究小組的這一研究成果。
zhecifaxianwuyirangrenfuxianglianpian,duiyudiqiushengminglaishuo,anjisuanshishengmingdejishi,ercicifaxiandeliangzhongfenzi,zhengshianjisuanhuaxuefanyingdeyibufen。name,zheshifouyiweizhetuweieryoukenengyunyuchuxindeshengming?專家們又是如何看待這樣的發現呢?
地下海洋長出“翅膀”
土tu星xing是shi太tai陽yang係xi八ba大da行xing星xing之zhi一yi。遠yuan遠yuan看kan去qu,土tu星xing有you一yi個ge美mei麗li的de光guang環huan,這zhe個ge光guang環huan其qi實shi是shi由you無wu數shu個ge小xiao塊kuai物wu體ti組zu成cheng,其qi中zhong就jiu包bao括kuo許xu多duo大da大da小xiao小xiao的de衛wei星xing。目mu前qian,已yi發fa現xian的de土tu星xing衛wei星xing達da82顆,最著名的土衛六上甚至有大氣。
與yu土tu衛wei六liu相xiang比bi,土tu衛wei二er並bing不bu出chu眾zhong。它ta體ti型xing僅jin為wei土tu衛wei六liu的de十shi分fen之zhi一yi,表biao麵mian被bei厚hou厚hou的de白bai雪xue覆fu蓋gai。科ke學xue家jia認ren為wei,土tu衛wei二er的de冰bing殼ke下xia方fang存cun在zai一yi個ge巨ju大da的de地di下xia海hai洋yang,其qi水shui量liang超chao過guo地di球qiu海hai洋yang的de兩liang倍bei,而er水shui正zheng是shi支zhi持chi生sheng命ming存cun在zai的de最zui基ji礎chu條tiao件jian。
1997年,人類發射了土星探測器“卡西尼”號。“卡西尼”號在飛經土衛二時,拍攝到巨大的“羽毛”——這其實是土衛二地殼裂縫中噴射出的羽狀氣流。
這些羽狀氣流來自土衛二深海底部的熱液噴口,這些噴口噴射出的物質,最終變成了小顆粒冰和水蒸氣。
“卡西尼”號曾多次飛越“羽毛”,用它的宇宙塵埃分析儀、離子和中性質譜儀進行探測。在“卡西尼”號傳回的數據中,德國柏林自由大學研究團隊有了驚人的發現。
“我們發現了更小且可溶的有機結構單元——可能是氨基酸和其他地球生命必需成分的初期形式。”該論文的聯合作者喬恩·希利爾表示。
這項研究揭示出土衛二的地下海洋存在著大量的活性物質,為在土衛二上尋找生命跡象帶來一道曙光。“如(ru)果(guo)條(tiao)件(jian)合(he)適(shi),來(lai)自(zi)土(tu)衛(wei)二(er)地(di)下(xia)海(hai)洋(yang)的(de)分(fen)子(zi)可(ke)能(neng)和(he)我(wo)們(men)在(zai)地(di)球(qiu)上(shang)看(kan)到(dao)的(de)有(you)著(zhe)相(xiang)同(tong)的(de)反(fan)應(ying)過(guo)程(cheng)。我(wo)們(men)還(hai)不(bu)知(zhi)道(dao)地(di)球(qiu)以(yi)外(wai)的(de)生(sheng)命(ming)是(shi)否(fou)需(xu)要(yao)氨(an)基(ji)酸(suan),但(dan)是(shi)發(fa)現(xian)這(zhe)些(xie)構(gou)成(cheng)氨(an)基(ji)酸(suan)的(de)分(fen)子(zi)是(shi)解(jie)開(kai)謎(mi)團(tuan)的(de)重(zhong)要(yao)環(huan)節(jie)。”該團隊負責人諾伊爾·赫瓦賈(Nozair Khawaja)表示。
生命“實驗”沒這麼容易
這些有機化合物是氨基酸的主要組成部分。那麼,其存在是否意味著土衛二上有生命或能夠孕育生命呢?幾位中國科學家給出了幾乎否定的回答。
南京大學天文與空間科學學院教授張輝認為,這是一個意料之中的發現。早在20世紀,就已發現星際大分子。在原恒星盤裏存在除了氫氣和氦氣以外的化合物十分正常,碳、氮、氧等元素都可以在恒星核反應中形成,經過超新星爆發而散播到星雲裏,然後再形成第二代、第三代等恒星,其中就會含有這些元素,在一定的溫度和光照之下,經過一係列光化學反應形成甲烷、二氧化碳、氨氣等化合物,是自然而然的過程。
“我們甚至可以在太陽係外的行星大氣裏發現水蒸氣。但這和宜居行星還有很大的距離。”張輝表示,這些有機分子的發現,提供了一種生物存在可能性,應該樂觀但謹慎。
中國科學院國家天文台研究員鄭永春也表示,人類在隕石、彗星中就曾發現複雜的有機化合物,包括氨基酸、核苷酸等。“這些有機化合物並不代表那個星球上有生命,因為生命需要有機化合物,但是有機化合物不一定是生命活動形成的。”
鄭永春告訴記者,地球生命究竟起源於自身的有機物質還是來自外太空,仍在爭論之中。從目前來看,隻有在地球這樣溫暖、適宜的環境下,有機化合物才能夠發展成生命。而在類似土衛二的星球上,不太可能發展出生命。
“雖然人類早就知道組成生命的主要物質是什麼,現代科技水平也在不斷進步,但是至今沒有任何人能在實驗室合成出生命體。”現代古生物學和地層學國家重點實驗室主任、中國科學院南京地質古生物研究所研究員袁訓來說:“即使在土衛二發現了氨基酸也不是令人驚奇的事,從有機化合物到生命是一個非常複雜而漫長的過程。”
地球早期生命的起源確實與氨基酸有關,但是僅有氨基酸還不夠,蛋白質、嘌呤、嘧啶等物質都是生命的組成部分。“最重要的是需要把它們組裝在一起,才能形成生命。”袁訓來表示,“這有非常大的偶然性,概率比買彩票中大獎還要低得多。”
袁訓來認為,地球生命的出現是一個漫長的過程,在至少2億—4億年間,大自然不斷地嚐試,讓這些物質反複組合,最終才“試驗成功”,組裝出生命體。這樣看來,外太空的有機化合物想要演化成生命體,缺的不是原料,而是那份運氣。

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