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小行星表面首次發(fā)現(xiàn)地球生命所需的水和有機(jī)物質(zhì)

2021年03月09日 12:09

據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道,最新一項(xiàng)研究顯示,在Itokawa小行星表面首次發(fā)現(xiàn)地球生命必需物質(zhì),其中包括有機(jī)物質(zhì)和水。

英國(guó)倫敦皇家霍洛威大學(xué)行星科學(xué)家分析了2010年日本“隼鳥號(hào)”任務(wù)首次采集的Itokawa塵埃樣本,證實(shí)樣本中的水和有機(jī)物質(zhì)來自Itokawa小行星,而不是天體碰撞產(chǎn)生的,這表明該小行星經(jīng)歷了數(shù)十億年的化學(xué)演變。負(fù)責(zé)這項(xiàng)研究的研究小組表示,這是首次在小行星表面發(fā)現(xiàn)此類“生命物質(zhì)”。

科學(xué)家稱,這一重大發(fā)現(xiàn)可能改變地球生命進(jìn)化史,因?yàn)檫@顆小行星與地球生命早期進(jìn)化所需條件十分相似。研究報(bào)告負(fù)責(zé)人奎尼·陳博士說:“盡管這些有機(jī)物質(zhì)直接表明該小行星潛在生命,但告訴我們?cè)撔⌒行谴嬖谥厍蛏鹪吹摹牧稀?。?/p>

Itokawa小行星持續(xù)緩慢地吸收液體和有機(jī)物質(zhì),其方式與地球十分相似,幾十億年以來,該小行星像地球一樣,一直在不斷地進(jìn)化,吸收來自外星球的水和有機(jī)物質(zhì)。

奎尼解釋稱,這顆小行星在遠(yuǎn)古時(shí)期遭受災(zāi)難性碰撞,可能經(jīng)歷極端的加熱、脫水和災(zāi)難性影響,然而,該小行星還是通過引力將碰撞碎片重新融合在一起,并從塵埃或者富含碳的隕石釋放的水分完成水合過程。

這項(xiàng)研究表明,S類型小行星(即地球上大多數(shù)隕石的來源),例如:Itokawa小行星,它們含有大量孕育生命的原始成分,S類型小行星,也被稱為“石質(zhì)”小行星,可能不像碳質(zhì)小行星那樣含有大量的含碳物質(zhì),但是它們的化學(xué)成分和水分含量的進(jìn)化方式與生命起源前的地球十分相似。

如果廣闊宇宙某些恒星系統(tǒng)中也有類似早期地球狀況的星球,其包含的生命起源物質(zhì)可能孕育某些未知生命,Itokawa小行星的最新分析數(shù)據(jù)改變了人們對(duì)地球生命起源的傳統(tǒng)認(rèn)知,之前人們主要關(guān)注C類型富含碳的小行星。

奎尼博士說:“通過這項(xiàng)小行星研究,表明了將太空巖石樣本帶回地球的重要價(jià)值!一支國(guó)際研究小組對(duì)一個(gè)被命名為‘亞馬遜’的Itokawa小行星塵埃顆粒詳細(xì)研究之后,他們對(duì)該塵埃樣本保存了原始(未加熱)和已處理(加熱)的有機(jī)物質(zhì)?!?/p>

ITOKAWA:日本探測(cè)器勘測(cè)的一顆近地小行星

近地小行星Itokawa直徑大約330米,外形頗似一顆花生,它距離地球0.9-1.7個(gè)天文單位,1個(gè)天文單位相當(dāng)于地球至太陽的距離。

這是首個(gè)樣本返回任務(wù)目標(biāo)的小行星勘測(cè),2005年,日本“隼鳥號(hào)”探測(cè)器采集了該小行星的塵埃顆粒,并將它們送回地球。隨后科學(xué)家進(jìn)行了深入研究,有證據(jù)表明,塵埃顆粒中發(fā)現(xiàn)水和有機(jī)物質(zhì),它們都源自小行星,同時(shí),被加熱的有機(jī)物質(zhì)樣本顯示,該小行星曾被加熱到600攝氏度以上。

未加熱有機(jī)物質(zhì)樣本非常接近當(dāng)前Itokawa小行星塵埃樣本,這意味著Itokawa小行星冷卻之后原始有機(jī)物碰撞落至該小行星表面,奎尼博士稱,研究“亞馬遜”塵埃樣本使他們更好地了解該小行星是如何通過添加新的水和有機(jī)化合物不斷演變的,這些發(fā)現(xiàn)非常令人興奮,因?yàn)樗視粤艘活w小行星復(fù)雜的演變歷史,以及它的進(jìn)化歷程如何與生命起源前的地球如此相似。

來自太陽系的不同類型小行星

小行星分類現(xiàn)已被證實(shí)頗有爭(zhēng)議,不同類型的小行星以一些字母命名,美國(guó)宇航局將太陽系小行星主要分為3類,分別是:C類型、S類型和M類型。

C類型小行星是太陽系最常見的小行星,很可能由粘土和碳酸鹽巖石構(gòu)成,它們比其他小行星和太陽系中最古老的天體顏色更暗;S類型小行星是由碳酸鹽和鎳鐵構(gòu)成,是人類探索次數(shù)最多的小行星類型;M類型小行星的主要成分是鎳鐵,該類型小行星存在多樣性,具體特征取決于它們形成時(shí)與太陽保持的距離。

或?qū)⒔议_太陽系進(jìn)化謎團(tuán)

Itokawa小行星非常特殊,其表面部分熔化,伴隨鐵金屬沉積到小行星內(nèi)核中心,同時(shí),火山熔巖涌至小行星表面??岵┦糠Q,這項(xiàng)最新發(fā)現(xiàn)既令人驚訝,同時(shí)也超出研究人員的預(yù)期,部分原因是2005年曾對(duì)該小行星進(jìn)行勘測(cè)分析。

之所以令人驚訝,是因?yàn)镾類型小行星通常僅含有很少的水和有機(jī)化學(xué)物質(zhì),日本隼鳥號(hào)探測(cè)任務(wù)中,通過快速著陸從小行星表面采集到樣本,但該方式很難對(duì)碳物質(zhì)進(jìn)行取樣。

奎尼在接受記者采訪時(shí)稱,研究人員曾試圖從隼鳥號(hào)樣本中尋找有機(jī)物質(zhì),但當(dāng)時(shí)很難證明這些有機(jī)物質(zhì)來自這顆小行星,2019年,僅有一組科學(xué)家在隼鳥號(hào)樣本中找到了水,但他們并未發(fā)現(xiàn)有機(jī)物質(zhì)。

隼鳥號(hào)任務(wù)的成功完成以及對(duì)小行星樣本的分析,將為未來詳細(xì)研究隼鳥2號(hào)和OSIRIS-Rex任務(wù)采集樣本奠定基礎(chǔ),此外,還有其他小行星樣本采集任務(wù):2020年,隼鳥2號(hào)探測(cè)器從龍宮小行星采集較大的巖石樣本;2023年,OSIRIS-Rex任務(wù)有望采集到貝努小行星樣本。

奎尼說:“以上兩項(xiàng)太空任務(wù)將分別在龍宮和貝努小行星采集到外生物質(zhì),我們研究發(fā)現(xiàn),太陽系中物質(zhì)的混合是一個(gè)常見過程,研究更多的樣本將獲得更多驚人發(fā)現(xiàn)!”這項(xiàng)研究報(bào)告發(fā)表在近期出版的《科學(xué)報(bào)告》雜志上。(葉傾城)

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