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重水也能形成生命?欧洲的罗塞塔任务,在彗星上找到了什么?

2024-10-02科学

2004年的时候,欧洲航天局搞了个罗塞塔任务。为啥搞这个任务呢?主要就是想在彗星上找找水。为啥要找水呢?这是为了给一个假说找证据呢,啥假说呢?就是地球上的水是彗星或者小行星带来的这个假说。

不过呢,随着他们一个劲儿地往深里探索,嘿,我们瞅见生命还有另外一种可能呢,啥可能呢?就是重水也能弄出生命来。这到底是咋回事儿呀?

【什么是重水?】

啥是「重水」呢?得先说明白喽,这可不是啥稀罕玩意儿。据调查啊,在咱地球上的天然水里,重水的含量大概是万分之二上下。

一般的水啊,是两个氢原子和一个氧原子凑一块儿的。咱这重水可不一样,它是两个氘和一个氧弄成的。氘呢,那可是氢的同位素,就像氢的一个近亲似的。这氘比氢多了个中子,这么一来,在质量上就有点差别了。重水的相对分子质量比水高了大概11%呢,就这么着,人家就被叫做「重水」了。

水和重水啊,它们本身的性质差不了多少,就跟双胞胎似的,所以这俩在化学性质上也没多大差距。从物理性质这块儿瞧呢,它俩电解的速度和沸点不太一样,这么一来呢,就能用电解法和蒸馏法来提纯了。

不少人都寻思啊,重水跟水的性质也没差多少,那咱人类能不能就拿重水把平常喝的水给替换喽呢?

这答案明摆着呢,就算重水和水长得挺像,可让重水把咱生命之源的水给替换喽,那是门儿都没有的事儿。

虽说呢,国际上现在拿重水来治肿瘤,可也就是在实验室里摆弄摆弄,临床试验的数据压根儿就没有呢。

不过呢,打这儿咱就能瞅出来,能变成一种对付癌细胞的玩意儿,它自个儿肯定是有点毒性的。就从人体系统这方面来说,重水要是吃多了,可能就有下面这些后果:

头一个呢,就是DNA中毒,也就是咱们平常说的慢性中毒。

眼巴前儿,那些个新闻报道里,就没瞅见有谁过量喝重水的消息。不过呢,有一帮子学者寻思着,重水这玩意儿能把细胞有丝分裂给摁住。说大白话就是,在重水捣鼓下,细胞就没本事繁殖喽。

为啥会有这情况呢?主要就是重水有个本事,能让微管蛋白复合体变得稳定,这么一来解聚就被抑制了,细胞就没法进行有丝分裂喽。要是这种事儿发生在受精卵上呀,那可能就是导致不育的重要因素喽。

还有啊,在实验室做试验的时候,科学家又发现了一个挺吓人的事儿。在重水环境里,DNA那家伙的自由度更高了,这可就给核酸的形成还有蛋白质合成出了个大难题,细胞生长都没东西供给了。

后来做试验的时候也证实了这个事儿,用重水来治癌症的小白鼠,它的细胞在周期里会被阻滞。

您想啊,要是咱这人的身体一下子吃进去太多的重水,那咱这身体可就惨喽,得遭到从来都没遇见过的DNA毒性的攻击。细胞呢,就不分裂了,新陈代谢也变弱了。人体的各个器官因为没法得到新细胞的补充,就慢慢不行喽。那咱人啊,就只能等着死翘翘了。

其次呢,就是肠道有毒性了,这也就是咱们老说的急性中毒。

前头不是说了嘛,D20和p0啊,从物理、化学性质好多方面来看,那相似性可大了去了。嘿,在大自然里,这俩就跟好哥们儿似的,能和平共处。可一到咱人体里,这俩带来的感觉和后果那可就差老鼻子远了。

下张图就是维基百科统计出来的二者的不同之处,瞅一眼,咱就能知道在人身体里二者都发生了些啥样的一连串变化。

头一个得说粘滞度这事儿,重水在人身体里的时候,那粘滞度啊,比水差不多要多出五分之一呢。再就是啊,常温的时候,重水有点偏碱性,这么一来啊,水的电解能力可就开始走下坡路喽。

二者之间有不一样的差别呢,在这儿咱就不一一细说了。不过就从这些个数据,咱就能很容易瞧出来重水对身体影响到啥程度了。

肠道在人体里可是个重要的器官,专门管吸收水分这事儿。等水啊还有其他能溶在水里的电解质进到肠道之后呢,小肠上皮组织就开始调节渗透压了,这么着就把水分给吸收了。

可要是这时候把水换成重水呢,嘿,肠腔里头和外头的渗透压差呀,就噌噌变大喽。咱这肠道为了把这差儿给调好,就会拼了老命地把肠道外边的水往肠道里头拽,好让内外的渗透压能达到平衡状态。

这一操作整出来高渗透性脱水和急性腹泻这俩后果呢,要是没得到有效的治疗,那就只能死翘翘了,没别的路可走。

重水要是在人体里的量再接着增多,那肠道那道屏障和身体里的水循环系统,在短时间内可就得被祸祸得够呛喽。实验室的数据也能让咱们瞧出这事儿来。

同时啊,肠道屏障一被破坏,在肠道里寄居着的那些细菌可就瞅准机会了,说不定就搞出第二轮的细菌感染来呢。

后来研究的时候也发现这么个事儿,要是水里的重水含量超了50%往上,那植物、动物还有人的命可就惨喽。这么看来,这重水对人类那是只有坏处,一点好处都没有哇。

当然了,事儿也不是就没转机了。就像各国的科学家,现在正热火朝天地试着用重水把癌细胞给干掉呢,琢磨着有没有可能把癌症给治好。

尤其是在那种恶性的消化系统癌症这块儿,有一定的疗效呢。它们能把癌细胞给有效地拦住,让癌细胞没法繁殖,也没法新陈代谢,这么着就引起癌细胞凋亡了。

不过呢,这种杀伤力可没长眼睛,对正常细胞能破坏到啥程度,还得接着研究研究。重水这玩意儿啊,还能用来治高血压啥的呢,现在都已经有相关的专利申请了。嘿,另外啊,重水可是咱们核反应里的关键材料之一呢。

咱在现实里啊,一次性喝那么老多的重水,那根本就办不到啊。您得知道,要弄死一个大概72千克的成年人,起码得灌进去10升往上的重水,还得是在短时间里哐哐往里灌才行呢。

您得明白,一个正常人啊,要是没什么特殊状况,哪能一下子喝进去这么老多水呢。

所以啊,琢磨着靠狂喝重水把自己喝死,那可真是脑洞开得太大了。重水提纯可不容易呢,这就导致它价格老贵了。想喝好多重水把自己喝死,还得有点钱的底气才行呢。

嘿,您瞧,就这么个重水,瞅着和生命那是半点儿关系都没有。可就在前儿个,欧洲航天局探索的时候呢,嘿,它还迎来了一线生机。

【地球上的水从何而来?】

在讲欧洲发现生命的另一种可能之前呢,咱得先了解一下,地球上的水是打哪儿来的呀。好多人一说起地球有多特殊、多值得珍惜,就会扯到地球上的水资源,这答案吧,说对也对,说不对也不对。

首先啊,水对生命有多重要这事儿那是板上钉钉的。可水这玩意儿在宇宙里,那可算不上啥稀罕宝贝。

它在各大行星上到处都是,不管是离太阳最近的水星,还是离太阳最远的海王星,咱们的探测器都发现过水的影子。可为啥还说地球上的水金贵呢?

在太阳系里啊,就数地球上的水特殊,有液态、固态还有气态这三种模样呢。可好多行星里的水啊,就只是水冰那样儿的存在。

好多人都特好奇,地球在太阳系里就是个普普通通的行星,咋就有水呢?它的水是打哪儿来的呢?

有个特重要的假说,就是觉着地球上的水全是从小行星或者彗星上来的。为啥会这么想呢?嗨,因为人在地球上的水里头发现了和小行星的水有一样的化学特征,就是有氘这个氢同位素。他们琢磨着这过程就该是这么来的。

好几十亿年前啊,太阳系刚冒出来那时候,它的行星体系还没搭建好呢,周围全是大把的星云。这些星云就给行星的诞生创造了机会,在不停地撞来撞去又融合之后,行星外表的岩浆层就这么形成了。

在这个过程里呢,那些有点「水分」的小行星就会凑到一块儿融合起来,整出一个全新的行星胚胎。氢元素啊,还有一部分惰性气体呢,就跟星云中的其他东西互相作用,这么着,行星的大气层就形成了。

这时候啊,本来是小行星撞出来的那些行星胚胎呢,被外力一个劲儿地挤啊挤的,就这么着,最后就弄出了这个到处都是水的地球。

这虽说还只是个假说吧,可这并不耽误咱们探索宇宙呀。

眼巴前儿,人类都已经探明白彗星里的主要成分有水了。为了瞅瞅这事儿对不对,欧洲航天局在2004年整了个叫「罗塞塔」的任务。

【罗塞塔任务】

彗星飞得那可老快了,可在人类深空探测里啊,就有个特神奇的任务,就是欧洲航天局2004年发起的那个追赶彗星计划。

他们打算跟一个叫67P的彗星成功凑一块儿,然后给这彗星画个地图。还带着一组着陆器呢。67P彗星可是从老远的奥尔特云来的,那可是太阳系最外边儿的地儿。探索它们的话,咱就能知道太阳系里最原始的玩意儿了。

那可不,这可是人类历史上头一遭探索彗星呢,这难度,闭着眼都能想象出来有多大。这任务完成得那叫一个刺激,就跟坐过山车似的。本来啊,出了个特大失误,所有人都觉着这事儿要黄了,对它都不抱啥希望了。嘿,没想到它突然来个超级大反转,不但成功了,还完成得特别漂亮,给人类探测彗星送上了老珍贵的材料。

更要紧的是,人类在那颗叫67P的彗星上发现了好多水呢。这水可不是一般的水,是一种叫做重水的水。

要是按照以前的说法,地球上的水是小型彗星撞击或者挤压才带来的,那地球上最早的那些水,肯定就是重水喽。

就这种水资源,现代科学都判定它对生命不利呢。嘿,那在好几亿年前,第一批生物咋就在这水里冒出来了呢?难道生命的存在还有别的道道儿?到现在也没个准话儿,不过呢,这好像给咱们研究生命起源指了条新道儿。

说不定啊,人类生命的摇篮压根就不是那化学方程式写成H?O的水呢,没准是那种方程式写成D2O或者2pO的重水哟。