“我想要讓天文學(xué)家們更深入地思考：什么樣的行星才可能是宜居的。”

NASA的朱諾號探測器在2020年2月17日捕捉到了木星南半球的這一景象。木星有著富含氫的大氣，所以研究人員不認(rèn)為木星上會有生命；但一項新的研究表明：生命是可以在純氫氣的大氣環(huán)境下生存的。

(圖片: ? NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Kevin M. Gill, ? CC BY)

【內(nèi)容簡介】：根據(jù)一項新的研究，生命也可以在100% 的氫氣環(huán)境中茁壯成長。 這一發(fā)現(xiàn)可能完全改變我們對于宇宙中生命如何(以及在哪里)存在的理解，并為探索宇宙生命提供了新的視野。

據(jù)一項新的調(diào)查，生命可以在100%的氫氣大氣中茁壯成長。這一發(fā)現(xiàn)可能會徹底顛覆我們對生命以何種方式（和在何處）生存的認(rèn)知。關(guān)于這項調(diào)查，麻省理工的天體物理學(xué)家、行星科學(xué)家薩拉·西格爾領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊，進(jìn)行了有關(guān)大腸桿菌（一種簡單的原核生物）和酵母菌（一種更復(fù)雜的真核生物）的實驗。

他們把這些物種放在100%純氫氣的環(huán)境中，讓人難以置信的是，這些微生物都活了下來，展現(xiàn)了生命在極端大氣環(huán)境中的生存樣態(tài)。（矛盾的是，氫氣在由氮氣占主導(dǎo)的地球大氣環(huán)境中的成分還不到百萬分之一。）

“我想讓天文學(xué)家們更深入地思考：什么樣的行星才可能是宜居的，”西格爾用郵件告訴太空網(wǎng)的記者，“如果生物學(xué)家們曾經(jīng)考慮過富含氫氣的大氣環(huán)境，他們會認(rèn)為生命在氫氣中存活是正常的現(xiàn)象；因為氫氣對生物來說是無毒的?！彼f道。但是，她強(qiáng)調(diào)，“天文學(xué)家們沒有意識到生命在氫氣占主導(dǎo)的環(huán)境中可以生存，所以我們的實驗就是給出一個簡潔明了的證據(jù)，去證明這就是事實。”

接著，西格爾解釋道，她的研究團(tuán)隊也許會考慮研究系外行星——也就是太陽系外的行星——但是，他們不會把尋找可能存在生命的外星世界作為目標(biāo)。此外，因為富含氫氣的環(huán)境從行星的外表來看，通常更廣闊而巨大，所以用地球上的觀測技術(shù)會更容易被觀測到，她補(bǔ)充說道。

探尋微觀世界

西格爾和她的團(tuán)隊在實驗室中研究的微生物，在100%純氫氣環(huán)境下的成長比它們在“正常的”地球大氣環(huán)境下更慢。西格爾說道，“大腸桿菌的成長慢了幾倍，而酵母菌則慢了幾百倍，”她說道。

雖然這個實驗展現(xiàn)了生命能夠在純氫氣的空氣環(huán)境下生存的樣態(tài)，但是科學(xué)家們對能夠找到有著100%純氫氣大氣環(huán)境的系外行星不抱有期望。盡管如此，他們?nèi)韵Ｍ軌蛘业揭恍錃庹即髿庵饕煞值南低庑行牵鞲駹栒f道。

“我們還未發(fā)現(xiàn)任何的像那樣的行星——但是，”西格爾講道，“理論上來說他們應(yīng)該存在……然而，木星、土星、天王星、海王星、巨大的系外行星和“迷你海王星”都有著H2（氫氣）和He（氦）占主要成分的大氣——雖然沒人會覺得那兒會存在生命?！?/p>

仰望燦爛星空

這些發(fā)現(xiàn)對探索地外生命的研究尤為重要，因為，雖然天文學(xué)家還沒有發(fā)現(xiàn)地外生命，他們猜想可能會有大型的巖石系外行星，其大氣非常薄，富含氫氣，西格爾說。

展望未來的研究圖景，我們現(xiàn)在已經(jīng)知道生命可以在氫氣中存活，那么也就是說，研究者就能夠?qū)⒁曇巴卣沟礁h(yuǎn)的系外行星和它們的大氣研究中去。這些研究可以改變研究者的觀察視角，讓他們以現(xiàn)有的技術(shù)，去尋找以前本來可能被忽視的系外行星。此外，當(dāng)像NASA的詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡這樣的觀測工具發(fā)射到太空（詹姆斯韋伯太空望遠(yuǎn)鏡原定于在2021年12月22日發(fā)射）后，這項研究在《自然天文學(xué)》雜志上公開發(fā)布。

相關(guān)知識

詹姆斯·韋伯空間望遠(yuǎn)鏡是計劃中的紅外線空間望遠(yuǎn)鏡，原計劃耗費5億美元并于2007年發(fā)射升空。但由于各種原因，導(dǎo)致項目嚴(yán)重超支，發(fā)射時間數(shù)次推遲，最新預(yù)估總耗費高達(dá)96.6億美元，目前最新發(fā)射時間為2021年12月22日。2019年8月28日NASA表示該望遠(yuǎn)鏡首次組裝完畢。它是歐洲空間局和美國宇航局的共用計劃。

BY:?Chelsea Gohd

FY:?趙大條

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