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科学家识别产前的化学条件作为地球

时间:2021-11-29 11:58:05来源:

艺术家的Kepler-452B的概念,这是一个岩石的地球大小的Exoplanet在其宿主之星的可居住区。

科学家们已经确定了我们的太阳系以外的一组行星,其中存在可能导致地球生命的相同化学条件。

来自剑桥大学的研究人员和分子生物学的医学研究委员会(MRC LMB),发现生活在岩石行星表面上发展的机会与地球相连,与曝光的光的类型和强度相连由其主人明星。

他们的学习在杂志上发表在中国科学进步,提出了发出足够的紫外线(UV)光的星星可以以与地球上发育的相同方式在其轨道行星上启动生命,其中UV光线为一系列化学品产生生命构建块的反应。

研究人员已经确定了一系列行星,其中来自宿主恒星的UV光足以允许这些化学反应发生,并且位于地球表面上可以存在液态水的可居住范围内。

“这项工作使我们能够缩小最佳地点寻找生活的地方,”博伊克里奇实验室和MRC LMB联合隶属关系,博士·雷默博士博士说,康沃尔岛和MRC LMB,以及纸张的第一个作者。“它让我们更接近解决我们是否独自在宇宙中的问题。”

新论文是试着实验室和MRC LMB之间持续合作的结果,使有机化学和外产的研究。它建立了John Sutherland教授的工作,该教授是目前论文的共同作者,他研究了地球上的生命的化学来源。

在2015年发布的论文中,Suthelland教授在MRC LMB的团队提出了氰化物,虽然是致命的毒药,但事实上是地球上所有生命的原始汤中的关键成分。

液体水居住区内确诊的外产的图(以及地球)。

在该假设中,来自陨石的碳粘在幼地中与大气中的氮气相互作用以形成氰化氢。在表面上下雨的氰化物,其中以各种方式与其他元素相互作用,由来自太阳的UV光供电。由这些相互作用产生的化学品产生了RNA的建筑块,大多数生物学家认为是携带信息的第一个生命分子的DNA的密切相关。

在实验室中,Sutherland的团队在UV灯下重建这些化学反应,并产生脂质,氨基酸和核苷酸的前体,所有这些都是活细胞的必要组分。

“我遇到了这些早期的实验,作为一个天文学家,我的第一个问题总是你使用的是什么样的光,这是他们没有真正考虑的化学家,”雷梅尔说。“我开始测量其灯发出的光子的数量,然后实现了将这种光与不同恒星的光相比是一个直接的下一步。”

两组进行了一系列实验室实验,以测量在暴露于紫外光的氰化物和水中氢硫酸氢离子的建筑物块和亚硫酸盐离子的速度。然后它们在没有光的情况下进行相同的实验。

“在黑暗中发生了化学:它比在光明中发生的化学速度慢,但它在那里,”高级作者教授Didier Queloz,也来自Caventish实验室。“我们希望看到光明化学赢得黑暗化学所需的光。”

与氰化氢和氢硫酸氢在黑暗中运行的同一实验导致惰性化合物,不能用于形成寿命的构建块,而在灯下进行的实验确实导致必要的构建块。

然后研究人员将光学化学与不同恒星的UV光进行了与紫外线。它们绘制了在这些恒星周围的轨道中的行星可用的UV光量,以确定可以激活化学的位置。

当我们的太阳发出足够的光线时,他们发现围绕与我们的行星表面形成有足够光的恒温。另一方面,凉爽的星星不会为要形成的结构块产生足够的光线,除了它们具有频繁强大的太阳能耀斑,以逐步颠簸化学前进。两颗既接收到足够的光线以激活化学的行星,可能在其表面上有液态水纳入研究人员称之为辅助区。

在驻留在辅助区的已知的外肌中是由开普勒望远镜检测的几个行星,包括开夹器452b,这是一个绰号的地球'表兄弟'的行星,尽管它与电流技术探讨太远。下一代望远镜,如美国宇航局的苔丝和詹姆斯韦布望远镜,希望能够识别和潜在地描述位于辅助区内的更多行星。

当然,如果在其他行星上有生命,它也可能与地球上的完全不同的方式发展。

“我不确定偶然的生活是多么的生活,但是,到目前为止,我们只有一个例子,可以寻找最像我们的地方是有意义的,”克里姆默说。“在必要的情况下,有必要的区别,并且就足够了。构建块是必要的,但它们可能还不足以来,您可以在数十亿年混合它们,并且没有发生任何事情。但是你至少要看看必要的东西存在的地方。“

根据最近的估计,可观察宇宙中有多达700亿万亿陆行星。萨瑟兰说:“在以前的一部分是什么,或者可能是令人震惊的事情,因为生活令我兴奋地令人着迷。”“当然,对生命的兴奋并不是一切,我们仍然不知道生命的起源是有多可能的,即使是有利的情况 - 如果它真的不太可能,那么我们可能是一个人,但如果没有,我们可能有公司。 “

该研究由Kavli基金会和西蒙斯基金会提供资金。

出版物:Paul B. Rimmer等,“Exoplanets对RNA前体的起源”,科学推进(2018)Doi:10.1126 / sciadv.aar3302

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