最新研究表明,外星生命可能存在于炎热多岩的行星上,其维持生命的物质不是水,而是一种含盐的流体。
寻找外星生命通常依赖于寻找维持地球生命的相同条件。但如果外星人并不需要与我们相同的生存条件呢?一项新提议针对水 —— 这个在寻找外星生命中可以说是最重要的因素之一 —— 探讨了这个问题。
麻省理工学院(MIT)一项引人入胜的新研究提出,液态物质对于地外宜居性才是关键,而不仅仅是水。这项新研究特别关注离子液体—— 行星科学家认为这类物质可能在岩石行星和卫星表面形成。离子液体对高温和低压具有极高的耐受性,使其能够保持稳定的液态,这潜在地有利于生物分子。
如果得到证实,这项于8月11日发表在《美国国家科学院院刊》上的提议,将极大地扩展已知系外行星中被视为“宜居带”的范围。按照现行标准,宜居带被定义为行星系统中液态水能够稳定存在于其表面的区域。在生命问题上,我们对水的偏向是可以理解的;我们所知的所有生命都依赖水。
“我们认为水是生命所必需的,因为这是地球生命所需要的,”该研究的主要作者、麻省理工学院博士后研究员拉查娜·阿格拉瓦尔(Rachana Agrawal)告诉麻省理工学院新闻社。“但如果我们采用更广义的定义,我们会发现我们需要的是一种能够进行生命代谢的液体。”
最初,研究人员在研究金星有毒且充满气体的环境,以及这种环境是否可能支持外星生命。这颗行星被硫酸云层笼罩,硫酸是地球上火山活动的常见副产品,推测在其他岩石行星上也是如此。该团队在尝试用不同方法从硫酸中提取有机化合物时,他们解释说,每次都发现“总会残留一层顽固的液体”。
“由此,我们迈出了想象的一步,思考这可能意味着什么,”阿格拉瓦尔说。“地球上的火山会产生硫酸,而小行星和其他行星天体上也发现了有机化合物。因此,这让我们思考离子液体是否有可能在系外行星上自然形成并存在。”
在这项研究中,研究人员探索了离子液体如何自然形成。(地球上的离子液体主要是为工业目的而合成的;唯一的天然实例是来自两种特定蚂蚁的毒液混合物)。他们在玄武岩(岩石行星常见的地质特征)上将各种含氮有机化合物与硫酸混合。这个反应发生在模拟金星或其他岩石行星天气的炎热、低压条件下。他们发现,在高达华氏356度(摄氏180度)的温度和极低的压力下,这些实验中产生了离子液体。
“我们非常惊讶于离子液体能在如此多不同的条件下形成,”研究的合著者、麻省理工学院天体物理学家萨拉·西格(Sara Seager)告诉麻省理工学院新闻社。西格解释说,结果还表明,与水相比,离子液体具有非凡的持久性。如果离子液体的“小囊”能在行星表面存留数千年,它们将成为“基于离子液体的简单生命形式的小绿洲”。
“我们只是打开了一个充满新研究的潘多拉魔盒,”西格补充道。
以地球和地球生命为起点开始寻找外星生命是完全合理的。但当我们考虑某些可能违背这些基本假设的事物时,正是最具挑战性和突破性的探索应运而生之时。
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