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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物質(zhì)

2021/3/9 9:15:14 來源:新浪科技 作者:葉傾城 責(zé)編:遠(yuǎn)洋

北京時間 3 月 9 日消息,據(jù)國外媒體報道,最新一項研究顯示,在 Itokawa 小行星表面首次發(fā)現(xiàn)地球生命必需物質(zhì),其中包括有機物質(zhì)和水。

英國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”任務(wù)首次采集的 Itokawa 塵埃樣本,證實樣本中的水和有機物質(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,因為這顆小行星與地球生命早期進(jìn)化所需條件十分相似。研究報告負(fù)責(zé)人奎尼 · 陳博士說:“盡管這些有機物質(zhì)直接表明該小行星潛在生命,但告訴我們該小行星存在著地球生命起源的‘原材料’?!?/p>

Itokawa 小行星持續(xù)緩慢地吸收液體和有機物質(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物質(zhì)。

奎尼解釋稱,這顆小行星在遠(yuǎn)古時期遭受災(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?;蛘吒缓嫉碾E石釋放的水分完成水合過程。

這項研究表明,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:“通過這項小行星研究,表明了將太空巖石樣本帶回地球的重要價值!一支國際研究小組對一個被命名為‘亞馬遜’的 Itokawa 小行星塵埃顆粒詳細(xì)研究之后,他們對該塵埃樣本保存了原始(未加熱)和已處理(加熱)的有機物質(zhì)?!?/p>

ITOKAWA:日本探測器勘測的一顆近地小行星

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 個天文單位,1 個天文單位相當(dāng)于地球至太陽的距離。

這是首個樣本返回任務(wù)目標(biāo)的小行星勘測,2005 年,日本 “隼鳥號”探測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)水和有機物質(zhì),它們都源自小行星,同時,被加熱的有機物質(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化合物不斷演變的,這些發(fā)現(xiàn)非常令人興奮,因為它揭曉了一顆小行星復(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)已被證實頗有爭議,不同類型的小行星以一些字母命名,美國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,火山熔巖涌至小行星表面??岵┦糠Q,這項最新發(fā)現(xiàn)既令人驚訝,同時也超出研究人員的預(yù)期,部分原因是 2005 年曾對該小行星進(jìn)行勘測分析。

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

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

隼鳥號任務(wù)的成功完成以及對小行星樣本的分析,將為未來詳細(xì)研究隼鳥 2 號和 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 號探測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)的混合是一個常見過程,研究更多的樣本將獲得更多驚人發(fā)現(xiàn)!”這項研究報告發(fā)表在近期出版的《科學(xué)報告》雜志上。

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