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          新研究:宇宙中如有豐富的生命 大氣中甲烷或可探測

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          日期:2022-03-30 16:09:24    來源:科技日報    

          地球以外的行星上是否有生命存在?其證據不可能像外星飛船降落在巴黎埃菲爾鐵塔旁邊那樣引人注目,更可能來自對遙遠行星的觀測——該行星帶有暗示生物活動的大氣化學物質。一項發表在28日的《美國國家科學院院刊》上的新研究證明,如果宇宙中有豐富的生命,那么其大氣中的甲烷或是能探測到的地球以外生命的第一個跡象。

          甲烷是地球大氣中重要的微量氣體,含量低于百萬分之二。這項新研究的主要作者、美國加州大學圣克魯茲分校天文學和天體物理學研究生瑪吉·湯普森說:“在地球上,絕大多數甲烷是由生命產生的。”而非生物產生的甲烷比例微乎其微。

          研究人員指出,甲烷是一種很好的生物特征。首先,即使外星生命的生物化學與地球生物圈的生物化學完全不同,但對于任何基于碳的生命來說,甲烷生成都是一種明顯而簡單的代謝策略,因此其他地方的生命產生甲烷也不足為奇。

          其次,如果沒有生命有機體的持續補充,甲烷就不會在可居住的巖石行星的大氣中持續很長時間。在地球上,大氣中的甲烷是不穩定的,容易被光化學反應破壞,但地球有生物在持續補充甲烷。

          第三是甲烷的非生物過程來源,如火山作用或大洋中脊和熱液噴口的化學反應,很難維持甲烷的補給。例如,火山釋放的氣體會將甲烷和一氧化碳添加到大氣中,但生物活動往往會很容易地消耗一氧化碳。因此,非生物過程不能像在地球那樣輕易產生富含甲烷和二氧化碳、卻幾乎沒有一氧化碳的宜居行星大氣。

          研究人員得出結論,對于一顆圍繞類日恒星運行的巖石行星來說,如果大氣中也有二氧化碳,甲烷比一氧化碳更豐富,并且可以排除極富水的行星成分,那么大氣甲烷更有可能被認為是存在生命的強烈指示。

          該研究強調,其他行星環境可能十分富有多樣性,也許還有其他非生物甲烷生產過程。

          與大氣中的氧氣等其他潛在的生物特征不同,甲烷是少數可以使用詹姆斯·韋布空間望遠鏡檢測到的氣體之一。(實習記者 張佳欣)

          關鍵詞: 宇宙中如有豐富的生命 大氣中甲烷 巖石行星 生命有機體

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