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星海微萤(文摘版)

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日志

 
 

天体生物学(2015 年 10—12 月)  

2015-11-03 10:06:31|  分类: 天体生物学 |  标签: |举报 |字号 订阅

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地球微生物爱吃陨石(2015 10 1 日新民晚报)

暗淡“小太阳”或能支撑生命(2015 11 3 日中国科学报)

NASA 公布寻找外星生命装置(2015 11 19 日参考消息)

寻找外星生命,先来看看“大气报告”(2015 11 19 日科技日报)

寻找地外生命有新技术(2015 11 27 日科技日报)

一周国际要闻:银河系对生命最友好的区域位于旋臂(2015 12 14 日科技日报)

科学家称塔比星存在外星人希望渺茫(2015 12 16 日中国科学报)


 


新民晚报 2015 10 1

地球微生物爱吃陨石

黄晨星

近日,欧洲地球科学联合会年会上报告称,一种地球上的微生物喜欢居住在陨石上。

这种微小的有机体,名叫嗜热金属球菌喜欢吃陨石。最初在1989年发现于意大利维苏威火山附近的热酸硫磺泉,它们常以岩石中的铁和硫磺矿物质为食,并且会留下重金属残渣。这使得它们在采矿作业中十分有用,能作为对环境无害的替代物,滤出含有有毒化学物的金属。

科学家对该微生物举行了一次太空尘埃的“狂欢”,仅在两周内就消耗了所有的陨石粉末,而它们咀嚼消化却花了两个月。专家称,这项研究可能对开采小行星的矿藏有一定意义。未来的研究工作将包括测试该微生物在真空中以及真空条件下的合成火星矿物质中的生存能力。

 

 

中国科学报 2015 11 3

暗淡“小太阳”或能支撑生命

天体生物学(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

图片来源:NASA/JPL-Caltech

 

本报讯 生命在红矮星附近终究是可能存在的。长久以来,研究人员推断,占到银河系中约四分之三恒星的小型“太阳”(如图所示)太过暗淡,以至于无法为围绕它们运行的行星上的任何光合作用生物提供足够的光。

不过,基于对能获得多少可见光的确切计算,最新研究显示,此类生物将获得足以使其幸存下来的光。

这很像地球北极圈中的植物和生活在较低纬度的同类相比,能依靠大大减少的光生存。相关成果将发表于最新一期的《国际天体生物学杂志》。

不过,这种假设的外星世界将需要以非常近的距离围绕其红矮星运行,差不多像水星距离太阳那么近。只有这样才能获得足够的光。一些科学家认为,这将使行星暴露于变为不毛之地的辐射剂量范围内。

但开展最新研究的团队也“谢绝”了这种可能发生的扫兴事。他们认为,在几十亿年后,这些红矮星的辐射将和太阳相仿。如果研究人员提出的这两个论点都是正确的,那么此项研究将使在其他世界里找到生命的可能性增加近1000倍,并且使生命得以进化的最近世界距地球不到10光年。(宗华)

 


 

参考消息 2015 11 19

NASA 公布寻找外星生命装置

天体生物学(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 

 


 

科技日报 2015 11 19

虽然探测外星生命是相当困难的,却也并非无迹可寻,对行星大气层的观测,为人类寻找外星生命开启了一扇窗……

寻找外星生命,先来看看“大气报告”

本报记者 刘晓莹

天体生物学(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

天体生物学(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

 

 

天体生物学(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版) 

天文学家近日利用MEarth-South小型望远镜,发现了一颗地球大小、温度较高的岩石行星,它可能具有自己的大气层,并围绕着一颗较小的恒星运转。这颗名为GJ1132b的行星大小相当于地球的1.2倍,主要由岩石和铁组成。

 

据新加坡《联合早报》网站13日消息,科学家最近发现了“最重要”、迄今为止离地球最近的太阳系之外的类地行星。行星表面温度虽高,但大气层中可能有生命存在。并且,该行星还可能作为跳板,助推人类进一步的深远太空探索。

英国《卫报》报道,这颗行星被称作GJ1132b,它的体积只比地球大16%左右,更难能可贵的是,它距离地球仅39光年——这一距离近到人造望远镜甚至可以观测到它的大气中的化学成分、风速、甚至日落时的颜色。

麻省理工学院的扎克里·贝尔塔·汤普森说:“如果这颗行星还有大气层的话,我们可能会找到其他更加凉爽的行星。那些行星也有大气层,并且围绕恒星公转。然后,我们就可以设想分析大气层,从中寻找有生命迹象的分子结构了。”

对此,北京大学物理学院大气与海洋科学系系主任胡永云教授在接受科技日报专访时表示,由于直接观测行星地表生命迹象的难度很高,大气层则成为窥探外星生命的一扇窗。

大气层并非行星“标配”

探测行星的大气成分,是初步判断这颗行星上是否有生命存在的一种间接方法

“行星大气层是包裹在行星体外围的各种气体的总称。”胡永云说,“决定行星是否拥有大气层的因素有很多,其中,行星本身的质量是一个重要的因素。”

他介绍说,大气是因为重力关系而被吸附在行星周围的,如果一颗行星的质量太小,它就很难吸附气体分子,因此,并不是所有的行星都有大气层。“比如质量仅有地球质量11%的火星,其大气压大约只有地球的1%,一般认为,火星的质量太小是一个重要的原因。因为没有足够的引力作用,空气分子容易逃逸”。胡永云说,“再比如水星,它几乎就没有大气层,或者说它的大气层极其稀薄。如果把地球的大气压比作1,那么水星的大气压只有1015。这一方面是因为水星的质量太小,另一方面是由于水星距离太阳又太近,因此太阳风对其大气层的剥蚀作用也太大。”

“而体积、质量都与地球较为相近的金星,它的大气压力则是地球的90余倍。”胡永云说。

他表示,人类在探索可能“宜居”的行星时,不可能也没有条件到每一颗星球上去探测,而大气成分却可以通过天文观测手段来进行探测;因此,探测行星的大气成分是初步判断行星上是否有生命存在的一种间接方法。

据胡永云介绍,目前科学家已发现了近2000颗太阳系外行星,其中2030颗被认为是有可能宜居的,“那么这些行星就是人类在寻找‘宜居’星球时的重点探测对象。”胡永云说。

氧气也曾经是“有害气体”

观测和分析一颗行星的大气成分时,还要结合该行星的寿命进行综合判断

判断一颗行星是否有大气层后,接下来就要分析大气成分了。胡永云告诉科技日报记者:“人类居住的地球,其大气主要是由氮、氧组成,还有少量的二氧化碳、水蒸汽、甲烷和其他痕量气体,而氧气是现代地球生命存在的必要条件。因此,如果能够在一个宜居行星的大气成分中探测到氧气,那么该行星拥有生命的可能性将很大。而甲烷则是探测生命迹象的另一个重要指标。”

不过,胡永云表示,这并不意味着只有大气中有氧气的行星才存在生命。“现有的证据表明,地球上的生命在38亿年前就开始存在了,但那时的地球大气成分与现在有着根本性的不同。那时地球大气的氧含量极低,且大气是还原性的,主要由二氧化碳、水汽、氨和甲烷组成。那时地球上的生命是厌氧生命,并不需要氧气,氧气对于它们来讲是有毒气体。”他说,“地球大气中的氧气是在经历了大约23亿年前和7亿年前两次突然增加之后才达到现有水平的。”

“因此在观测和分析一颗行星的大气成分时,还要结合该行星的寿命进行综合判断。”胡永云说,“比如一颗只有1020亿年寿命的宜居行星,它的大气成分和生命特征很可能更像地球早期那样,即便它的大气中没有氧也并不意味着这颗行星上不存在生命。如果这颗行星和地球一样已经生活了40亿年,那么它的大气成分就应该与现代地球的大气成分更加类似。”

胡永云告诉记者,目前判断一颗行星是否宜居的有两个重要标准:首先,这颗行星必须是固体的,而且它的质量与地球差不多;其次,它的表面温度不宜过高也不宜过低,必须保证有液态水的长期存在。

据悉,GJ1132b围绕着一颗红矮星公转。这颗红矮星的体积仅相当于太阳的大约五分之一,温度和亮度也远逊于后者,不过,由于GJ1132b非常靠近红矮星,所以其表面温度也有260摄氏度。也正因此,科学家排除了星球表面存在生命的可能性,因为那里“实在是太热了”。

流言终结

“雾霾”笼罩的行星有生命?别误会,此雾霾非彼雾霾

GJ1132b发现再次让寻找外星生命的话题成为热点,有媒体在报道中称:“年轻地球曾间歇性地被有机灰橙色雾霾包裹,类似于现今观测到的其他系外行星。”“考虑地球的全球性雾霾有助于我们将地球与其他系外行星联系起来,如果是这样的话,这种雾霾将是生命迹象存在的证据”,因为“雾霾能够很好地吸收紫外线,从而使太古代时期地球处于屏蔽状态,在形成氧气和臭氧层之前避免遭受致命放射性照射。橙色雾霾有利于地球表面生物圈的进化形成,这种情况也可能存在于类似地球的系外行星。”

胡永云告诉记者,“这些文章中所说的雾霾和我们在北京遇到的雾霾天气可不是一个东西。”

“报道中提到的‘雾霾’应该是指地球早期的大气可能会出现的现象,那时大气中几乎没有氧气,所以,甲烷的浓度可以很高——因为如果有氧的话甲烷很容易被氧化掉。而当甲烷浓度高到一定程度,在太阳紫外辐射作用下会生成有机气溶胶,这是一种分子链比较长的碳氢化合物,这种有机气溶胶形成橙色的烟雾,它们可以吸收太阳的紫外辐射。土星的第六颗卫星的大气层就有这样的‘橙色’烟雾”。胡永云说,“而我们现在所说的空气污染的雾霾,大多是硫酸盐、硝酸盐的气溶胶等,这和上述文章中的有机气溶胶并非同一物质。”

“在观测一些行星的大气层时,比如行星GJ1214b,一些学者发现它的大气光谱非常平滑,看不到气体分子的吸收谱。现有的猜测是,很可能是由于大气中存在的浓厚云层或是这样一层橙色的‘雾霾’,它们遮挡了来自恒星的光。如果是后者,那么这颗行星就有可能拥有和早期地球类似的大气层。”

胡永云说:“虽然探测外星生命是相当困难的,却并非无迹可寻,对行星大气层的观测为人类寻找外星生命开启了一扇窗。未来几年发射太空望远镜将于助于我们探测类地行星大气和生命的迹象。”

延伸阅读

韦伯太空望远镜将“接棒”寻找系外生命

预计在2018年发射升空的詹姆斯·韦伯太空望远镜,造价接近90亿美元,使用欧洲阿丽亚娜5型火箭,主要观测目标是遥远的星系、星云和类星体。

韦伯太空望远镜能够探测系外行星大气的元素。美国宇航局的目标是更好地对系外行星大气中的氧气和水进行探测,同时探测其他与生命有关的信息。比如系外行星上是否存在绿色植物,如果遥远的星球存在绿色植物,那么叶绿素能够反射更多的恒星光照,这些特点都会在频谱上表现出来,这样就能够发现系外生命。

据报道,韦伯望远镜的观测能力是哈勃望远镜的100倍,可对大爆炸后2亿年的宇宙进行观测。美国宇航局称韦伯望远镜是一个“拥有红外视力的强大时间机器,可窥探135亿年前的宇宙,观测在漆黑一片的早期宇宙形成的第一批恒星和星系”。

 


 

科技日报 2015 11 27

寻找地外生命有新技术

NASA研制的“化学笔记本电脑”要上太空

本报记者  房琳琳

天体生物学(2015 年 10—12 月) - wangjj586 - 星海微萤(文摘版)

化学电脑笔记本原型机

 

如果你想寻找另一个世界的生命迹象,你可能要携带一些小的随身物品。这成为美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)发明化学笔记本电脑的指导思想,它是一种缩小版的实验室,能分析与生命有关的样本。

JPL实验室博士后杰西卡·克里莫表示:“如果这个仪器被送上太空,将成为这类检测设备中最敏感的一款,也将成为第一款可同时寻找氨基酸和脂肪酸的仪器。”

研究人员希望化学笔记本电脑能像《星际迷航》中的首次科学分析仪(Tricorder)那样,有一天能被发送到另一个行星如火星或木卫二上。它大约是普通笔记本电脑的大小,但是更厚一些,因为里面装配了一些化学分析组件。它与Tricorder的不同之处在于,需要摄取样本并对其进行分析。

JPL技术员福尔南达·莫拉与项目首席皮特·威利斯共同开发了这个仪器。莫拉说:“它是一款可以因执行不同检测任务而重新编程的化学分析仪。比如,它能像普通电脑笔记本那样,用不同的程序来检测氨基酸和脂肪酸。”

氨基酸是构成蛋白质的组件,而脂肪酸是细胞膜的重要组成部分,它们都是生命不可缺少的非生命来源,而化学笔记本电脑或许能告诉你它们的区别。

用它寻找什么?

氨基酸以两种类型出现,左手型和右手型。正如人的左右手一样,这些氨基酸互为镜像,但是包含着同样的成分。地球上的生命只用到了左手氨基酸,因为在生命历史的早期就成为标准了。一些科学家假设,在其他世界中的生命可能会用到右手型氨基酸。

克里莫说,如果测试发现了左手型和右手型的氨基酸混合物,就可以断定,这个样本并非生命的起源。但是一旦发现了左手型或者右手型氨基酸,可以成为迄今为止其他星球存在生命的证据。

对氨基酸的分析非常具有挑战性,因为左手型或者右手型的氨基酸版本在大小和电荷上都是等量的。更有挑战性的是,发明一种方法在单项分析中查找所有的氨基酸。

当笔记本设定为寻找脂肪酸的时候,科学家最感兴趣的是脂肪酸的碳链长度,这也是有机体存在或者曾经存在的标志。

它如何工作?

由电池提供电源的“化学笔记本电脑”需要分析液体样本,这一类样本在火星等星体上尤其难得。研究团队联合JPL的路德·比格尔将“咖啡机”技术应用其中,样本被放入特定通道,与水混合加热至100摄氏度以上,水流会携带有机分子。火星样本分析仪器(SAM)被放置在NASA“好奇”号火星探测车上,它也用到了类似的原理,但是用的是热而非水。

一旦水样本被送入化学笔记本电脑,仪器会通过掺入一种荧光染料,能指示氨基酸或脂肪酸。样本一起流入内部的微型芯片,氨基酸或者脂肪酸能够自动分离,在分离管道的尾部是检测激光。当通过激光检测时,荧光染料可以让研究人员看到与氨基酸或者脂肪酸有关的信号。

在微型芯片内部的“分离通道”中,已经添加了混有样本的化学添加剂。一些物种只能与右手型氨基酸发生反应,而另一些只能与左手型氨基酸发生反应。这些添加剂会改变不同氨基酸类型在分离通道中的存留时间,进而让科学家判断样本中氨基酸的类型。

为未来应用做检测

2014年,研究人员将化学笔记本电脑放在测试火星车中,做了一个区域性的实验。莫拉说:“这是第一次将之应用于实验室外的环境。也是证明其在火星车中运行总体可行的第一步。”

JPL的米歇尔·鲁塞尔帮助提供了供这次测试使用的“绿锈”样本,它是一种吸收了有机分子的矿物,可能是重要的生命起源。威利斯说:“我们的终极目标是将这个仪器放在火星探测车上,所以第一次实验室外的测试也是这么做的。”

从那时起,莫拉一直致力于改进化学电脑笔记本的工作敏感性,以便能检测到更少量的氨基酸或者脂肪酸。现在,这款仪器能够测量浓度低于万亿分之一的样本。而莫拉正在测试一种新型的激光探测器技术。

接下来的测试将在智利的阿塔卡玛沙漠进行,测试经费来自NASA行星科学与技术模拟研究项目的一笔资助。

克里默表示,这可能是对于寻找土卫二冰雪世界目标的重要应用工具,你只需要融化一点点雪,就可以直接作为样本进行分析了。

目前,化学笔记本电脑技术在地球上已经有所应用:它可以用来检测环境变化,直接在检测地点分析样本就行了,而不需要再将样本带回实验室;它还能测出药物的成分是合法还是假冒的。

 

 

 

 

 

科技日报 2015 12 14

一周国际要闻:银河系对生命最友好的区域位于旋臂

英国科学家发表在《天体生物国际期刊》上的研究表明,像银河系这样的螺旋星系,对生命来讲最危险的区域位于星系的中央,最安全且最适宜生命居住的地方是旋臂位置。我们的地球就位于宜居区域的内边缘。这是利用计算机建模与银河系类似的螺旋星系及其邻近星系得出的结果,这一模型在模拟了气体、恒星及行星分布后,再让星系演化数十亿年,从而识别出了最适合生命居住的区域。(本栏目主持人 张梦然)

 


中国科学报 2015 12 16

科学家称塔比星存在外星人希望渺茫

本报讯 美国《华盛顿邮报》日前报道称,搜寻地外文明协会的研究人员并未探测到来自KIC 8462852的外星激光脉冲。KIC 8462852是一颗恒星,其怪异行为在今年早些时候引发了关于有智慧外星人的推测。

还被称为塔比星的KIC 8462852会忽暗忽亮,仿佛被笼罩在弥散的物体中。一些研究人员认为,这些物体最像彗星碎片,但也可能是外星种族利用技术构造的东西。上个月,科学家表示,他们无法探测到来自KIC 8462852的外星无线电信号。如今,研究人员尝试探测激光信号,但同样无疾而终,从而进一步削弱了在这颗神秘恒星附近有人发射信号的希望。(徐徐)

 

 

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