在薩拉·霍斯特實(shí)驗(yàn)室中，富含二氧化碳的行星大氣暴露在等離子體的放電環(huán)境中。
一直以來(lái)，在或近或遠(yuǎn)的其他行星系統(tǒng)中探索尋找生命時(shí)，人類通常認(rèn)為，如果一顆行星大氣層中存在氧氣，那么就可以被看作是或有生命存在的最可靠的征兆。然而，據(jù)美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）旗下的《地球與空間化學(xué)》雜志12月11日刊發(fā)的一篇研究論文稱，美國(guó)約翰·霍普金斯大學(xué)（The Johns Hopkins University，簡(jiǎn)稱JHU）的一項(xiàng)最新研究成果建議天文學(xué)界重新考慮這一經(jīng)驗(yàn)法則。該校的研究人員在實(shí)驗(yàn)室里模擬了系外行星的大氣條件，并在這一條件下成功地創(chuàng)造出了有機(jī)化合物和氧氣，但是卻未發(fā)現(xiàn)有生命誕生的跡象。對(duì)于那些認(rèn)為遙遠(yuǎn)星球上只要存在氧氣和有機(jī)物，那么那里就可能存在生命的科學(xué)家來(lái)說(shuō)，這一研究結(jié)果無(wú)疑是一個(gè)提醒與警示。
該論文的第一作者、JHU地球和行星科學(xué)系的助理研究員Chao He介紹道：“我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中生成了氧氣和有機(jī)分子，雖然這些物質(zhì)可以作為在實(shí)驗(yàn)室里培育生命體的基石，但是事實(shí)證明，即使兩者同時(shí)存在也不能明確指示有生命存在。研究人員需要進(jìn)一步更仔細(xì)地思考這些分子是如何產(chǎn)生的?！?/p>
氧氣占地球大氣總量的20%，也是科學(xué)界一致認(rèn)為的地球大氣中具有最明顯可靠的生物特征的氣體之一。然而，在尋找太陽(yáng)系外生命的過(guò)程中，人類對(duì)不同的能源是如何引發(fā)化學(xué)反應(yīng)以及這些反應(yīng)如何能生成氧氣等生物特征的信息知之甚少。盡管之前為了預(yù)測(cè)系外行星大氣層中可能會(huì)生成什么，其他研究人員已經(jīng)在電腦上就光化學(xué)模型進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)，但是據(jù)Chao He透露，在他之前還沒(méi)有人把相關(guān)模擬結(jié)果在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行過(guò)驗(yàn)證。
Chao He的研究團(tuán)隊(duì)在該論文的共同作者之一、JHU地球與行星科學(xué)助理教授薩拉·霍斯特（Sarah Horst）的實(shí)驗(yàn)室中一個(gè)專門設(shè)計(jì)的“行星煙霧室”（Planetary HAZE，簡(jiǎn)稱PHAZER）中進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。他們?cè)谌A氏80至700度之間測(cè)試了9種不同的、含特定氣體成分——如二氧化碳、水、氨和甲烷——的氣體混合物，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之前針對(duì)超級(jí)地球和迷你海王星類型的系外行星大氣的預(yù)測(cè)結(jié)果一致——這兩種系外行星是我們銀河系中數(shù)量最多的行星。
最終，研究小組發(fā)現(xiàn)了多種可能產(chǎn)生氧氣和有機(jī)分子的情況，而這些物質(zhì)又可以進(jìn)一步生成生命誕生的原材料——諸如甲醛和氰化氫的糖類和氨基酸類物質(zhì)。Chao He總結(jié)道：“人們過(guò)去認(rèn)為，只要氧氣和有機(jī)物共同存在，就表明生命存在，但是我們?cè)诙啻文M實(shí)驗(yàn)中在無(wú)生命的條件下生成了它們。這就表明，即使這兩種被科學(xué)界普遍接受的生物特征同時(shí)存在，那也可能是生命存在的假陽(yáng)性反映?！?/p>
編譯：朱明逸 審稿：西莫 責(zé)編： 唐林芳
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