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#69:生命的化学反应是否正在泰坦星上酝酿?

探索土星卫星泰坦那朦胧的大气层,那里的化学反应模仿着早期地球,并可能产生生物学的分子构建块。

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NASA/JPL/太空科学研究所

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土星的卫星泰坦被浓厚、朦胧的大气层包裹着,其化学成分可能反映了地球上生命出现之前的条件,大约在40亿年前。在10月份,莎拉·赫斯特 (Sarah Hörst) 报告说,这种相似性不仅仅是表面现象。她在实验室中模拟了泰坦的朦胧大气层,并发现它自然地产生了生物学的分子构建块。

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赫斯特是亚利桑那大学的一名行星科学家,她开始研究泰坦的化学成分,是在美国宇航局卡西尼探测器探测到大气层中存在复杂的有机分子之后。为了模拟泰坦的环境,她的团队将低温氮气、甲烷和微量的碳 monoxide 混合在一起,并将其暴露于微波(模拟太阳的紫外线)和氧气(从附近的土星卫星恩克拉多斯爆发中降落在泰坦上的雨水)中。由此产生的混合物包含氨基酸,这是蛋白质的基本单位,以及构成 DNA 和 RNA 的五种化学碱基。

赫斯特实验中最值得注意的方面可能是她遗漏了什么:液态水,这是地球生命至关重要的因素,但却在包括泰坦在内的宇宙中的大部分地区都缺失。她说:“在合适的氛围中,即使没有水,也可以发生极其复杂的化学反应。” 泰坦的表面温度为零下 290 华氏度,可能排除了我们所知的生命形式,但模拟表明即使在恶劣条件下也可以产生有机化合物。也许生命的先驱在早期地球周围的类似朦胧大气层中形成,然后沉入液态水池中。

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