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天文學家發現一種尋找地外生命的更好方法由西蘭花啟發

天文學家發現一種尋找地外生命的更好方法由西蘭花啟發

2022-11-17 Comments 0 Comment

西蘭花與許多其他植物和微生物一起,釋放氣體以幫助清除毒素。據科學家稱,這些氣體可能提供強有力的證據,證明其他星球上有生命。這些氣體是在生物體將一種不受歡迎的化學元素與三個氫原子和一個碳原子結合時產生的。這個過程被稱為甲基化,可能將潛在的毒素轉化為氣體,安全地漂浮在大氣中。

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如果用望遠鏡在另一個星球的大氣層中發現這些氣體,將暗示在這個星球的某個地方有生命。

加州大學河濱分校(UCR)的行星科學家Michaela Leung說:”甲基化在地球上是如此普遍,我們期望其他地方的生命也能進行甲基化。大多數細胞都有排出有害物質的機制”。

溴甲烷是一種甲基化的氣體,它比其他氣體有許多好處,這些氣體在尋找地外生命的過程中經常被當作目標。Leung進行了一項研究,研究並量化了這些好處,該研究最近發表在《天體物理學雜誌》上。例如,與傳統的生物特徵氣體相比,甲基溴在大氣中停留的時間更短。

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與西蘭花同族的蔬菜一樣,海藻也會產生甲基溴

“如果你發現它,很有可能它是在不久之前製造的–而且不管是什麼東西製造的,都還在生產它,”Leung說。與可能由微生物產生的甲烷等氣體相比,甲基溴更可能是由生物產生的。然而,它也可能是火山噴發或其他地質過程的副產品。

“通過非生物手段製造這種氣體的方法有限,所以如果你發現它,它更能說明生命的存在,”Leung說。此外,溴甲烷在”表親”生物標誌物–甲基氯附近吸收光線,這使得它們兩者以及生命的存在更容易被發現。

儘管溴甲烷在地球上極為常見,但由於太陽紫外線的強度,它在我們的大氣中不容易被檢測到。紫外線輻射會啟動化學反應,分解大氣中的水分子,將它們分裂成破壞氣體的產物。

然而,該研究確定溴甲烷在M型矮星周圍比在這個太陽系或類似的太陽系中更容易被檢測到。M型矮星比我們的太陽更小、更冷,而且它們產生的會引發破壞觀察目標成分的紫外線輻射類型更少。與太陽相比,M型矮星的宿主星使甲基溴的濃度和可探測性增加了四個數量級。

這對天文學家來說是一個好處,因為M型矮星比像我們太陽這樣的恆星要常見10倍以上,並將成為即將到來的搜索系外行星生命的第一個目標。

由於這些原因,研究人員樂觀地認為,天體生物學家將開始在未來的任務中,以及在對未來幾十年將發射的望遠鏡的能力的規劃中考慮溴甲烷。

儘管詹姆斯·韋伯太空望遠鏡在探測其他恆星周圍的類地行星大氣方面並沒有特別優化,但在本世紀末即將上線的一些極其大型的地面望遠鏡將是如此。而且它們將更適合分析這些行星大氣層的組成。

UCR研究小組將調查其他甲基化氣體作為尋找地外生命的目標的可能性,因為這組氣體與生命和只有生命的關係特別密切。

“我們相信甲基溴是地球上生物體通常製造的許多氣體中的一種,它可能為遠處的生命提供令人信服的證據,”UCR天體生物學家、研究報告的共同作者和Leung研究小組的領導Eddie Schwieterman說。”這只是冰山一角”。

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