木星拥有富含氢的大气层,因此研究人员认为木星上不会有生命;但一项新研究表明,生命可以在纯氢气氛中生存。
根据一项新的调查,生命可以在100%氢气的气氛中茁壮成长。这一发现可能会彻底改变我们对生命如何(以及在哪里)存在的理解。为了调查,由麻省理工学院天体物理学家和行星科学家萨拉·西格尔领导的研究小组对大肠杆菌(一种简单的原核生物)和酵母(一种更复杂的真核生物)进行了实验。.
他们将这些物种置于100%纯氢的环境中。令人难以置信的是,这些微生物能够存活下来,显示了生命在极端大气环境中的生存。(矛盾的是,在地球以氮为主的大气层中,氢所占的比例不到百万分之一。)
“我希望天文学家更深入地思考什么样的行星可能适合居住,”西格尔通过电子邮件告诉Space.com。“如果生物学家曾经考虑过富含氢气的大气层,他们会认为生命在氢气中生存是正常的;说它是无毒的,”她说。但是,她强调,“天文学家并没有意识到生命可以在以氢为主的环境中生存,所以我们的实验在这里给出了一个简洁明了的证据,证明情况确实如此。”
然后,SeegerHer的研究团队可能会考虑研究系外行星——太阳系外的行星——但他们的目标不是寻找可能存在生命的外星世界,Err解释说。此外,她补充说,由于从地球表面看富含氢气的环境通常是广阔而巨大的,因此使用基于地球的观测技术更容易看到它们。
Siegel和她的团队在实验室研究的微生物在100%纯氢的环境中比在“正常”地球大气中生长得更慢。“大肠杆菌的生长速度慢了几倍,而酵母的生长速度慢了数百倍,”西格尔说。虽然这个实验表明生命可以在纯氢气的空气环境中生存,但科学家们并不期望找到大气层为100%纯氢气的系外行星。西格尔说,他们仍然希望找到大气层以氢为主的系外行星。
“我们还没有发现任何这样的行星——但是,”西格尔说,“理论上它们应该存在……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”都含有H2(氢)和氦(氦)为主的大气——尽管没有人会认为那里会有生命。”
这些发现对探索地外生命具有重要意义研究尤为重要,因为天文学家尚未发现地外生命,他们怀疑可能存在巨大的岩石西格尔说,系外行星的大气层非常稀薄,富含氢气。
展望未来的研究格局,我们现在知道生命可以在氢气中生存,这意味着研究人员可以扩大视野,进一步研究系外行星及其大气层。这些研究可以改变研究人员的视角,使他们能够找到以前可能被现有技术忽视的系外行星。此外,当NASA的詹姆斯韦伯太空望远镜等观测工具被发射到太空(计划于2021年12月22日发射)时,该研究发表在《自然天文学》期刊上。
相关知识
詹姆斯·韦伯太空望远镜是计划中的红外太空望远镜,原计划耗资5亿美元,于2007年发射。但由于种种原因,项目严重超支,发射时间被推迟推迟了几次。最新估算总成本高达96.6亿美元。最晚的发射时间是2021年12月22日。2019年8月28日,美国宇航局表示首次组装望远镜。这是欧洲航天局和美国宇航局的联合计划。