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在14億千米外的土衛二上,科學家發現意外現象,難道是外星生命?
2023/09/14

在人類探索未知的遼闊宇宙中,一個令人著迷且永恒的問題一直困擾著我們: 生命的起源是如何發生的?這個問題引發了科學家們的好奇心,激發了無數的研究和理論。雖然我們可能還無法給出確切的答案,但我們正在逐漸揭開這個宇宙奧秘的面紗。

回溯到億萬年前的地球,當時的環境與現在大相徑庭。 在這片早期的混沌中,沒有綠樹成蔭,沒有鳥語花香,甚至沒有穩定的氣候。然而,這個古老的星球卻孕育出了無數的生命形式,為今天豐富多樣的生物界埋下了種子。那麼,生命是如何在這片混沌中誕生的呢?

科學家們提出了多種關于生命起源的假說,其中最著名的是「化學進化論」。這一理論認為,生命的起源可以追溯到地球上最初的化學反應。據信,在早期的地球上,存在著豐富的無機化合物,如氨、甲烷和水等。

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這些無機物質通過閃電、紫外線輻射和地熱活動等自然力量的作用下,發生了各種復雜的化學反應,形成了更加復雜的有機分子。

隨著時間的推移,這些有機分子逐漸組合成了更加復雜的化合物,其中包括氨基酸等生命所需的基本構建塊。氨基酸是生命中不可或缺的分子,它們可以組合成蛋白質,進一步構建出生命體的結構和功能。據科學家的研究,這些氨基酸可能通過化學反應在早期地球上的海洋或熱泉中形成。

然而,單純的化學反應并不能完全解釋生命的起源。生命還需要一個重要的組成部分:遺傳物質。在生命起源的早期階段,核酸分子(如RNA和DNA)被認為扮演了這一角色。 核酸分子具有自我復制和信息傳遞的能力,這使得它們能夠傳遞遺傳信息,并為生命的進化提供了基礎。

生命的起源遠非簡單的化學反應和分子組合能夠解釋的。它還涉及到許多其他的因素,如環境條件、地球的物理特性以及可能的外來因素等。 科學家們正在通過實驗室模擬、化石記錄和天文觀測等多種手段來進一步研究生命的起源,以期揭示這個宇宙之謎的真相。

最近,我們的探測器在14億千米外發現了意外現象, 有科學家認為:生命可能正在兩個天體上形成。

歐羅巴——土衛二

木衛二(Europa)是木星的一個衛星,自1610年被伽利略發現后,它就被命名為歐羅巴。這是希臘神話中的腓尼基王國的公主,愛慕她的宙斯將其劫走,後來與其結婚生下了3個孩子。現代的歐洲大陸就是以歐羅巴為名,希臘人認為所有歐洲人都是歐羅巴的后代。

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回到正題,木衛二的表面被一層厚厚的冰覆蓋著,使其看起來像一個巨大的冰球。這層冰估計厚度達幾公里之多,讓人們猜想著冰下是否隱藏著什麼。 科學家們相信,在木衛二的冰殼下面,存在著一個巨大的液態水海洋。這個海洋可能比地球上的任何海洋都要深,為生命的存在提供了一個潛在的棲息地。

另外,木衛二表面顯示出大量的地質活動跡象,包括裂谷、冰山和斷崖。這表明木衛二的內部可能有強大的潮汐力作用,來自于與木星和其他木衛之間的引力相互作用。 這種地質活動為海洋中的生命提供了能量和營養來源。除了這些基礎條件,科學家們還觀測到許多現象,表明木衛二可能存在生命。

存在生命?

液態水是生命存在的必要條件之一,而木衛二的海洋提供了一個潛在的液態水環境。

科學家認為這個海洋可能有足夠的熱量和化學成分,可以支持微生物的存在。

在此基礎上,伽利略探測器觀測到了從木衛二表面噴發的水蒸氣和冰粒的跡象。這些噴射物可能是由地下海洋中的熱渦所引起的,類似于地球上的熱渦噴泉。這種現象可能將海洋中的生物材料帶到表面,為尋找生命提供了希望。 此外,科學家通過遙測和探測器的數據分析,發現木衛二表面冰層中可能存在有機分子和生命所需的元素,如氮、氧和硫。這些發現增加了木衛二存在生命的可能性。

2009年年底,亞利桑那大學科學家理查德格林伯格發表的論文更是引發了廣泛的關注。 他指出,木衛二的海洋中至少存活著300萬噸似魚復雜生物。而與木衛二相似的還有另一個天體——土衛二。

土衛二的發現

土衛二的發現可以追溯到1789年,英國天文學家威廉·赫歇爾(William Herschel)利用他自己設計的望遠鏡,發現了土星附近的一顆明亮的新衛星,這就是土衛二。

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然而,當時他并沒有意識到這顆衛星的重要性和獨特性。隨著望遠鏡技術的進步,對土衛二的觀測也變得更加詳細和準確。二十世紀初,科學家們開始利用更先進的望遠鏡和探測器對土衛二展開研究。

然而,真正引起科學家們對土衛二極大關注的是卡西尼號任務。卡西尼號探測器在接近土衛二時進行了多次近距離掠過,并通過儀器和探測設備提供了豐富的數據和觀測結果。 卡西尼號發現了土衛二南極地區噴射出的羽狀物。這些羽狀物是由富含水分的噴流組成,從土衛二的表面噴射而出,這證實了土衛二具有活躍的地質活動。

此外,卡西尼號的觀測還揭示了土衛二表面的冰層下存在液態海洋。 通過測量土衛二噴流中的成分,科學家們發現其中含有大量的氫分子,這被認為源自土衛二內部的海洋與巖石內核之間的熱液反應,這個現象讓科學家們判斷:土衛二可能正在孕育生命。

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正在孕育生命

熱液活動是指在海洋底部的熱液噴口附近發生的一種地質活動,涉及熱水和地下物質之間的交互反應。這種活動通常發生在海底的中洋脊系統,這是地殼板塊運動的地方,通過構造活動使得地殼裂開,從而使地下的熱水和巖漿得以釋放。

熱液活動的產生是由于地殼板塊運動引起的海底噴口開放,熱水通過裂隙滲透到海床下方的熱點地區,與巖漿相互作用并被加熱。 熱液噴口提供了大量的熱能,可以作為潛在生命的能量來源。

熱液活動中釋放的水中含有許多有機和無機化合物,包括氨、甲烷、二氧化碳等。這些化合物是構成生命的基本元素,為潛在微生物提供了必要的化學成分 。熱液活動產生的熱水噴口還提供了溫暖和穩定的環境條件,適宜微生物的生存。

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噴口周圍的水溫可以達到幾百攝氏度,但由于壓力的作用,水仍然保持液態狀態。此外,熱液活動還提供了酸堿度和氧氣供應等其他環境條件,創造了適合生命存在的環境。

在地球上的熱液噴口附近,就存在一種被稱為嗜熱菌的微生物,它們能夠利用熱液中的化學能量進行生存和繁殖,被認為是早期生命的祖先。而土衛二的熱液噴口可能也存在類似的微生物生存,這意味它可能正在孕育復雜生命。

結語

2023年,美國西南研究所的團隊利用卡西尼號的回傳數據,已經確認在土衛二的海洋中檢測到了以磷酸鹽形式存在的磷。

磷是構成DNA和RNA分子的核酸的一部分。DNA和RNA是生物體內負責遺傳信息傳遞和蛋白質合成的核酸分子。

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磷通過磷酸二酯鍵與脫氧核糖或核糖結合,形成核酸的骨架結構。這種結構賦予了DNA和RNA分子穩定性和雙螺旋結構,從而實現了遺傳信息的存儲和傳遞。

磷還在生物體內對細胞代謝和能量傳遞起著關鍵作用,可謂是生命中不可或缺的關鍵元素,這為土衛二可能正在孕育或者已經存在生命提供了進一步證據。目前科學界正考慮打造土衛二登陸器,也許不久之后我們就將看到太陽系內第二個存在生命的天體。

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