文章图片
文章图片
外星生命的探测是我们在科学领域面临的最大挑战之一 。 它试图回答人类最基本的问题之一：我们是孤独的吗？我们试图通过探索我们如何在其他地方检测最基本的生命形式——微生物生命的问题 ， 在这项任务中向前迈出一步 。 生命的检测显然需要一个适合该任务的操作定义 。 虽然普遍接受的对生命的综合定义存在问题 ， 但人们普遍认为 ， 某些特征与生命相关联 ， 这些特征标志着它的存在 ， 无论它发生在哪里 ， 这些包括：（1）复杂的聚合化学在有限的微环境中的隔离 ， （2）能量转换以保持与周围环境的热力学不平衡中的复杂状态 ， （3）复制自身几乎相同倍数的能力 。 这些特性的共同结果是有利环境中的大量生命 ， 以至于可以检测到化学和集体生物本身 ， 或者至少可以检测到它们对环境的影响 。
【检测地外生命的方法和技术】由于我们无法获得物理样本 ， 在可预见的未来 ， 除了我们最近的行星邻居之外 ， 到处寻找外星生命受到限制 。 因此 ， 目前只能通过遥感和机器人探测器获得的信息将提供有关其他地方是否存在生命的唯一线索 。 虽然可能无法在行星体上检测到单一微生物 ， 但即使我们能够在那里着陆 ， 我们从地球上的经验中知道 ， 单一有机体不会单独存在 ， 但会形成一个群落 ， 影响它的环境 。 地球上这种生命群落效应的一个典型例子是大气中存在不平衡的分子氧和甲烷 ， 这只能用两种气体的持续生物产生来解释 。
这是生命生物特征的一个例子 ， 生命的其他特征可能是地质特征 ， 例如由生物过程产生的岩石和沉积物 ， 例如早期地球的带状铁形成和叠层石沉积物 ， 以及与生物过程一致的侵蚀速度和类型 。 生命的特征是生命过程活动的直接结果 。 一些生物特征在尺度上是微观的 ， 因此难以远程检测 ， 而其他的 ， 例如大气成分 ， 或生物产生的大分子的集体积累 ， 则在当前机器人技术的探索能力范围内 。 除了生物印记 ， 我们将“生物指标”和“地理指标”称为与生命存在一致但不能证实其存在的参数 。 例子包括（1）能量流或梯度的证据 ， （2）液体的存在 ， 和（3）复杂的化学 ， 所有可能的生命要求 。 大多数生命指标可以通过遥感方法相对容易地检测到 。 这一系列论文提供了在我们的太阳系及其他地方搜索生物特征以及生物和地理指标的示例 。
研究人员讨论了太赫兹圆二色光谱作为生物印记的价值 。 他们的技术具有巨大的潜力 ， 因为通过这种方法检测手性可以被认为是生命的特征 ， 无论外星生命形式可能使用哪些特定的构建块 。 手性只是生命过程所需的较大大分子组装的结果 。 科研人员关于木星卫星欧罗巴潜在生物特征的近红外探测报告 。 他们得出结论 ， 伽利略光谱数据与微生物样本的实验室测量结果的比较与生命的生物特征一致 ， 但强调需要额外的欧罗巴任务来确认 。
研究人员还讨论了在太阳系外行星上探测生命的可能性 。 他提出了一种新的遥感策略 ， 通过直接搜索与生命相关的叶绿素和相关光合化合物 ， 并指出其适用于计划中的达尔文和类地行星探测器任务 。 讨论了植物结构的生存潜力及其在其他世界上作为可检测生物印记的价值 。 提出热能是生命的基本能源 ， 详细阐述了热合成如何作为一种代谢策略发挥作用 ， 并指出了“热合成”生命的可能栖息地 。
推荐阅读
- 史无前例！科学家发现恒星中大型有机分子，外星人体型也将巨大？
- 新发现！俄科学家认为月壤对人体有害，为何载人登月宇航员长寿？
- 吞噬星空：地球第一强者洪，最终成长到了什么高度？
- 如果不出现意外，地球寿命还有多久？人类移居可能才是最现实的
- ?关于自然界中生物修复前景的介绍
- 距地球575光年外，有一颗特别的行星，有助于揭开硅基生命的奥秘
- 哈佛天文系主任阿维勒布：100亿年前，宇宙或到处是生命！
- 在外星系统中寻找手性分子和光学活性
- 火星的大气与地球的动荡自然相匹配