系外生命體搜索範圍擴大,實驗:微生物可在純氫環境下繁衍

作者 | 發布日期 2020 年 05 月 05 日 16:36 | 分類 天文 , 自然科學 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


雖然我們無法近距離觀察系外行星,但透過望遠鏡的數據及建模工作,科學家能模擬出各種系外行星景象。而中一個便有關於系外行星環境能孕育什麼樣的生命體,最近科學家在實驗室中發現,酵母、大腸桿菌等微生物,可以於純氫條件下存活並繁殖,也許它們在宇宙某個星球上有著異於地球上的繁榮。

潛在可居住的系外行星代表該行星與母恆星的距離恰好處於適居帶,表面不會太熱也不會太冷、能維持液態水,是我們尋找生命的一大方向。目前科學家都還沒有在適居帶系外行星上觀測到生命跡象,但越來越多研究表明,我們應該擴大系外行星適居環境的限制──畢竟許多微生物不像脆弱人類,前者在苛刻條件下也能活得很好。

麻省理工學院天文學家 Sara Seager 團隊便在實驗室中觀察到,有些單細胞原核生物和真核生物如:酵母、大腸桿菌,可以在純氫大氣中生存並繁衍,這種環境與地球如今的富氮和富氧環境(地球大氣組成成分:78% 氮氣、21% 氧氣、0.9% 氬氣、0.03% 二氧化碳及其他微量氣體元素)大不相同。

雖然酵母和大腸桿菌在純氫環境下的生長效率比在含氧環境中還要來得慢,酵母複製得速度變慢 2.5 倍、大腸桿菌的繁殖速度則變慢 2 倍,但實驗明確表示,儘管不能確保微生物真的能依靠氫做為生命能源,但確實證明它們可在無毒純氫環境下繁衍增殖。

氫氣比氮氣或氧氣輕得多,與更緊湊的類地大氣相比,富含氫的大氣層更容易膨脹逸散,也因此更容易被望遠鏡發現與研究,未來除了在大氣以氮氣或二氧化碳為主的類地行星尋找生命跡象,應該也要考慮主要含氫的系外行星。

雖然,目前也還沒有已知大氣層成分以氫為主的系外類地行星,但 NASA 即將在接下來幾年內發射的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡,拍攝精度提高百萬倍的鏡頭將能搜出富氫大氣的岩石行星。

新論文發表在《自然天文學》(Nature Astronomy)期刊。

(首圖來源:麻省理工學院