研究發現實驗室環境中可以產生被認為是其他星球上存在生命的指標
科羅拉多大學博爾德分校（University of Colorado Boulder）的一項研究發現，某些生物特徵（如二甲基硫醚）以前被認為是其他星球上生命的指標，而現在可以在實驗室環境中產生。這項發現源自於模擬地外大氣，它建議我們重新評估如何從太空數據中解讀生命跡象。
探索遙遠行星–那些環繞我們自己以外的恆星運行的行星–存在生命的可能性的一種方法是研究它們的大氣層。 透過望遠鏡拍攝的影像可以發現一些氣體，這些氣體表明存在生命和適合居住的條件。 然而，科羅拉多大學博爾德分校最近的一項研究對這一觀點提出了質疑，研究表明，一種通常被認為是生命生物標誌的氣體可以在實驗室中合成，而不需要任何生物體。
這篇發表在9月23日Astrophysical Journal Letters上的論文發現，一種通常被科學家視為生命跡象的分子（即生物特徵）可能並不像之前認為的那樣是生命的有力指標。 二甲基硫醚是一種通常由海洋微生物產生的有機硫化合物，這種化合物是利用光和許多行星大氣中常見的氣體產生的。
研究人員說，在實驗室中創造出二甲基硫醚令人興奮，但他們的發現顛覆了先前的研究。 這項工作由中大博爾德分校環境科學合作研究所（CIRES）訪問學者內特-里德（Nate Reed）和環境科學合作研究所研究員、化學副教授埃莉-布朗（Ellie Browne）領導。
布朗說：”我們製造的硫分子被認為是生命的標誌，因為它們是由地球上的生命產生的。但我們是在沒有生命的情況下在實驗室中製造出它們的–所以它可能不是生命的標誌，但可能是某種有利於生命的標誌。
詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（JWST）將於2021年12月發射升空，它的紅外線功能將擴展我們的宇宙視野，使我們能夠對遙遠的系外行星大氣層及其存在生命的可能性進行詳細分析。 圖片來源：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez
美國國家航空暨太空總署的詹姆斯-韋伯太空望遠鏡（JWST）於2021年發射升空。 其任務之一是捕捉系外行星（地球太陽系外的行星）的圖像，以了解不同的大氣層。 這個太空船的部分任務是詢問： 這些行星是否孕育著生命？
這項新研究探討了當氣體與光發生反應並形成”有機霧霾和相關氣體”（透過大氣化學作用形成的氣溶膠粒子）時，行星大氣中會發生什麼。 作者重點研究了含硫的有機分子，包括二甲基硫醚，它們是地球上生物體的次級代謝物。
里德說：”我們看到的論文的重大發現之一是二甲基硫醚。這個發現令人興奮，因為它已經在系外行星大氣中被測量到，而且以前認為它是行星上生活著生命的跡象。
為了在實驗室中重現行星大氣，里德和布朗與包括CIRES副主任瑪吉-托爾伯特在內的合著者一起，模擬了光與氣體反應的大氣。 在這項新研究中，他們利用紫外線將甲烷和硫化氫分子轉化為反應性物種，產生有機硫氣體-從詹姆斯-韋伯太空望遠鏡上看到的生物特徵。
里德指出，雖然這些發現令人興奮，但它們僅限於單一類型的大氣。他說：”大氣種類繁多，我們只研究了其中一種大氣的微小差異–不可能在實驗室裡研究存在的每一種大氣。”
展望未來，研究人員希望他們的研究能激發更多基礎的實驗室研究，探討基本的化學反應，尤其是與硫相關的反應。 硫是一種具有挑戰性的物質–它又黏又臭，而且有毒。 但是，如果不研究硫反應，科學家就無法充分理解這些發現對生物特徵的意義。
布朗說：「當我們在尋找這些生物特徵時，人們傾向於誇大『我們探測到了生命跡象』。大氣層非常善於製造一大堆不同的分子，我們發現，在實驗室中可以製造的分子並不意味著它不是一種來源。
編譯自/ SciTechDaily