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一粒冰可能就是我們探測外星生命所需要的一切

2024-03-23科學

科學家們越來越多地將目光投向太陽系的其他部份,以尋找微生物外星生命。

例如,美國太空總署的歐羅巴快艇任務將調查木星衛星冰冷外殼下的廣闊海洋。 該任務計劃 於今年晚些時候 發射 .

歐羅巴並不是尋找外星生命的唯一候選者。 土星和木星有幾顆冰冷的衛星引起了科學家的註意。

現在,一項新的實驗室研究表明,這些衛星噴出的單個冰粒可能是尋找外星生命的關鍵。 這是因為歐羅巴快艇的儀器足夠強大,可以探測到這些微小顆粒中的生命跡象。

探測冰冷的衛星尋找外星生命

美國太空總署的卡西尼號任務於2017年結束,發現了從土星衛星土衛二的裂縫中噴出的氣體和冰粒羽流。

這項新研究表明,這些冰冷的衛星噴出的平均冰粒應該含有足夠的物質來探測外星生命。 西雅圖華盛頓大學和柏林自由大學領導了這項研究,並將他們的研究結果發表在 【科學進展 】雜誌上 .

「我們首次證明,即使是很小一部份細胞材料也可以被航天器上的質譜儀辨識出來,」主要作者、華盛頓大學地球和空間科學博士後研究員Fabian Klenner在 一份新聞聲明中 解釋說。 「我們的結果讓我們更有信心,使用即將到來的儀器,我們將能夠探測到與地球上相似的生命形式,我們越來越相信這些生命形式可能存在於海洋衛星上。

藝術家對歐羅巴快艇宇宙飛船的印象。 來源: NASA / JPL-Caltech )

這項新研究深入探討了我們可能從未來任務中看到的發現類別,例如歐羅巴快艇。 作者開始模擬歐羅巴快艇的儀器從太空探測冰粒的場景。

該團隊使用了一種實驗裝置,將一束細細的液態水變成真空中的液滴。 然後,他們使用激光束來激發液滴。 最後,他們使用質譜分析來模擬歐羅巴快艇的儀器在太空中的作用。

研究表明, Europa Clipper SUrface 粉塵分析儀儀器非常有效。 它可以檢測數十萬個冰粒中的一個中的細胞物質。

更重要的是,分析單個冰粒比試圖在數十億粒的較大樣本中檢測不同的分子更有效。 這是因為在這些衛星上觀察到的過程可以將生物材料濃縮成單個顆粒。

尋找外星生命可能「比我們想象的要容易」

在他們的實驗中,科學家們使用了一種被稱為阿拉斯加鞘磷脂的常見細菌作為外星分子的替代品。 這種單細胞細菌在阿拉斯加很常見,它生活在寒冷的環境中,在營養很少的情況下生存。

「它們非常小,所以理論上它們能夠適應從土衛二或歐羅巴等海洋世界發出的冰粒,」克倫納解釋說。

科學家的研究結果表明,預計2030年到達木星的歐羅巴快艇很有可能發現生命。 當然,如果它確實存在於太陽系的那一部份。

「有了合適的儀器,比如美國太空總署歐羅巴快艇太空探測器上的SUrface塵埃分析儀,在冰冷的衛星上找到生命或生命痕跡可能比我們想象的要容易,」資深作者法蘭·波斯特伯格(Frank Postberg)補充道,他是柏林自由大學行星科學教授。 「當然,如果那裏存在生命,並且願意被封閉在來自地下水庫等環境中的冰粒中。