【NASA的实验揭示土卫二和木卫二表面附近可能存在生命迹象】木星的卫星木卫二和土

丹亦科普合 2024-07-20 21:29:18

【NASA的实验揭示土卫二和木卫二表面附近可能存在生命迹象】

木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二的冰壳下有海洋的迹象。美国国家航空航天局(NASA)的一项实验表明,如果这些海洋中孕育着生命,那么尽管这些星球上存在着严酷的辐射,以有机分子(如氨基酸、核酸等)形式存在的生命迹象仍可能在表面冰层下存活。如果机器人着陆器被送往这些卫星寻找生命迹象,它们将不必挖得很深就能找到被辐射改变或破坏后幸存下来的氨基酸。

"根据我们的实验,木卫二上氨基酸的'安全'取样深度是在拖曳半球(与木卫二绕木星运动方向相反的半球)的高纬度地区,也就是表面没有受到陨石撞击太大干扰的区域,将近8英寸(约20厘米),"位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的亚历山大-帕夫洛夫说。

研究发表在《天体生物学》

研究小组在辐射分解实验中使用氨基酸作为冰卫星上生物分子的可能代表。氨基酸可以由生命产生,也可以由非生物化学产生。然而,在木卫二或土卫二上发现某些种类的氨基酸将是生命的潜在迹象,因为它们被陆地生命用作构建蛋白质的成分。蛋白质对生命至关重要,因为它们被用来制造酶,加快或调节化学反应,并制造结构。地表下海洋中的氨基酸和其他化合物可以通过喷泉活动或冰壳的缓慢搅动运动带到地表。

为了评估氨基酸在这些世界上的存活情况,研究小组将氨基酸样品与冷至零下 321华氏度(零下 196摄氏度)的冰混合在密封、不透气的小瓶中,并用不同剂量的伽马射线(一种高能量光)对其进行轰击。由于海洋中可能存在微小生命,他们还测试了死细菌中的氨基酸在冰中的存活情况。最后,他们测试了与硅酸盐尘埃混合的冰中的氨基酸样本,以考虑来自陨石或内部的物质与地表冰混合的可能性。

这些实验为确定氨基酸的分解率(称为放射性分解常数)提供了关键数据。有了这些数据,研究小组利用欧罗巴和土卫二冰面的年龄和辐射环境,计算出钻探深度和位置,在这些位置,10% 的氨基酸将在放射性破坏中存活下来。

虽然以前也进行过测试氨基酸在冰中存活的实验,但这是第一次使用较低剂量的辐射来测试氨基酸在冰中的存活情况,因为仅仅改变或降解氨基酸就足以让人无法确定它们是否是潜在的生命迹象。这也是首次利用欧罗巴/土卫二条件评估这些化合物在微生物中存活情况的实验,也是首次测试氨基酸与尘埃混合存活情况的实验。

研究小组发现,氨基酸与灰尘混合后降解速度更快,但来自微生物的氨基酸降解速度较慢。

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