在人類探索未知的遼闊宇宙中,一個(gè)令人著迷且永恒的問(wèn)題一直困擾著我們:生命的起源是如何發(fā)生的?這個(gè)問(wèn)題引發(fā)了科學(xué)家們的好奇心,激發(fā)了無(wú)數(shù)的研究和理論。雖然我們可能還無(wú)法給出確切的答案,但我們正在逐漸揭開(kāi)這個(gè)宇宙奧秘的面紗。
回溯到億萬(wàn)年前的地球,當(dāng)時(shí)的環(huán)境與現(xiàn)在大相徑庭。在這片早期的混沌中,沒(méi)有綠樹(shù)成蔭,沒(méi)有鳥(niǎo)語(yǔ)花香,甚至沒(méi)有穩(wěn)定的氣候。然而,這個(gè)古老的星球卻孕育出了無(wú)數(shù)的生命形式,為今天豐富多樣的生物界埋下了種子。那么,生命是如何在這片混沌中誕生的呢?
科學(xué)家們提出了多種關(guān)于生命起源的假說(shuō),其中最著名的是"化學(xué)進(jìn)化論"。這一理論認(rèn)為,生命的起源可以追溯到地球上最初的化學(xué)反應(yīng)。據(jù)信,在早期的地球上,存在著豐富的無(wú)機(jī)化合物,如氨、甲烷和水等。這些無(wú)機(jī)物質(zhì)通過(guò)閃電、紫外線輻射和地?zé)峄顒?dòng)等自然力量的作用下,發(fā)生了各種復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),形成了更加復(fù)雜的有機(jī)分子。
隨著時(shí)間的推移,這些有機(jī)分子逐漸組合成了更加復(fù)雜的化合物,其中包括氨基酸等生命所需的基本構(gòu)建塊。氨基酸是生命中不可或缺的分子,它們可以組合成蛋白質(zhì),進(jìn)一步構(gòu)建出生命體的結(jié)構(gòu)和功能。據(jù)科學(xué)家的研究,這些氨基酸可能通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在早期地球上的海洋或熱泉中形成。
然而,單純的化學(xué)反應(yīng)并不能完全解釋生命的起源。生命還需要一個(gè)重要的組成部分:遺傳物質(zhì)。在生命起源的早期階段,核酸分子(如RNA和DNA)被認(rèn)為扮演了這一角色。核酸分子具有自我復(fù)制和信息傳遞的能力,這使得它們能夠傳遞遺傳信息,并為生命的進(jìn)化提供了基礎(chǔ)。
生命的起源遠(yuǎn)非簡(jiǎn)單的化學(xué)反應(yīng)和分子組合能夠解釋的。它還涉及到許多其他的因素,如環(huán)境條件、地球的物理特性以及可能的外來(lái)因素等。科學(xué)家們正在通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬、化石記錄和天文觀測(cè)等多種手段來(lái)進(jìn)一步研究生命的起源,以期揭示這個(gè)宇宙之謎的真相。
最近,我們的探測(cè)器在14億千米外發(fā)現(xiàn)了意外現(xiàn)象,有科學(xué)家認(rèn)為:生命可能正在兩個(gè)天體上形成。
歐羅巴——土衛(wèi)二
木衛(wèi)二(Europa)是木星的一個(gè)衛(wèi)星,自1610年被伽利略發(fā)現(xiàn)后,它就被命名為歐羅巴。這是希臘神話中的腓尼基王國(guó)的公主,愛(ài)慕她的宙斯將其劫走,后來(lái)與其結(jié)婚生下了3個(gè)孩子,F(xiàn)代的歐洲大陸就是以歐羅巴為名,希臘人認(rèn)為所有歐洲人都是歐羅巴的后代。
回到正題,木衛(wèi)二的表面被一層厚厚的冰覆蓋著,使其看起來(lái)像一個(gè)巨大的冰球。這層冰估計(jì)厚度達(dá)幾公里之多,讓人們猜想著冰下是否隱藏著什么。科學(xué)家們相信,在木衛(wèi)二的冰殼下面,存在著一個(gè)巨大的液態(tài)水海洋。這個(gè)海洋可能比地球上的任何海洋都要深,為生命的存在提供了一個(gè)潛在的棲息地。
另外,木衛(wèi)二表面顯示出大量的地質(zhì)活動(dòng)跡象,包括裂谷、冰山和斷崖。這表明木衛(wèi)二的內(nèi)部可能有強(qiáng)大的潮汐力作用,來(lái)自于與木星和其他木衛(wèi)之間的引力相互作用。這種地質(zhì)活動(dòng)為海洋中的生命提供了能量和營(yíng)養(yǎng)來(lái)源。除了這些基礎(chǔ)條件,科學(xué)家們還觀測(cè)到許多現(xiàn)象,表明木衛(wèi)二可能存在生命。
存在生命?
液態(tài)水是生命存在的必要條件之一,而木衛(wèi)二的海洋提供了一個(gè)潛在的液態(tài)水環(huán)境?茖W(xué)家認(rèn)為這個(gè)海洋可能有足夠的熱量和化學(xué)成分,可以支持微生物的存在。
在此基礎(chǔ)上,伽利略探測(cè)器觀測(cè)到了從木衛(wèi)二表面噴發(fā)的水蒸氣和冰粒的跡象。這些噴射物可能是由地下海洋中的熱渦所引起的,類似于地球上的熱渦噴泉。這種現(xiàn)象可能將海洋中的生物材料帶到表面,為尋找生命提供了希望。此外,科學(xué)家通過(guò)遙感和探測(cè)器的數(shù)據(jù)分析,發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)二表面冰層中可能存在有機(jī)分子和生命所需的元素,如氮、氧和硫。這些發(fā)現(xiàn)增加了木衛(wèi)二存在生命的可能性。
2009年年底,亞利桑那大學(xué)科學(xué)家理查德格林伯格發(fā)表的論文更是引發(fā)了廣泛的關(guān)注。他指出,木衛(wèi)二的海洋中至少存活著300萬(wàn)噸似魚(yú)復(fù)雜生物。而與木衛(wèi)二相似的還有另一個(gè)天體——土衛(wèi)二。
土衛(wèi)二的發(fā)現(xiàn)
土衛(wèi)二的發(fā)現(xiàn)可以追溯到1789年,英國(guó)天文學(xué)家威廉·赫歇爾(William Herschel)利用他自己設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡,發(fā)現(xiàn)了土星附近的一顆明亮的新衛(wèi)星,這就是土衛(wèi)二。然而,當(dāng)時(shí)他并沒(méi)有意識(shí)到這顆衛(wèi)星的重要性和獨(dú)特性。隨著望遠(yuǎn)鏡技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)土衛(wèi)二的觀測(cè)也變得更加詳細(xì)和準(zhǔn)確。二十世紀(jì)初,科學(xué)家們開(kāi)始利用更先進(jìn)的望遠(yuǎn)鏡和探測(cè)器對(duì)土衛(wèi)二展開(kāi)研究。
然而,真正引起科學(xué)家們對(duì)土衛(wèi)二極大關(guān)注的是卡西尼號(hào)任務(wù)?ㄎ髂崽(hào)探測(cè)器在接近土衛(wèi)二時(shí)進(jìn)行了多次近距離掠過(guò),并通過(guò)儀器和探測(cè)設(shè)備提供了豐富的數(shù)據(jù)和觀測(cè)結(jié)果。卡西尼號(hào)發(fā)現(xiàn)了土衛(wèi)二南極地區(qū)噴射出的羽狀物。這些羽狀物是由富含水分的噴流組成,從土衛(wèi)二的表面噴射而出,這證實(shí)了土衛(wèi)二具有活躍的地質(zhì)活動(dòng)。
此外,卡西尼號(hào)的觀測(cè)還揭示了土衛(wèi)二表面的冰層下存在液態(tài)海洋。通過(guò)測(cè)量土衛(wèi)二噴流中的成分,科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)其中含有大量的氫分子,這被認(rèn)為源自土衛(wèi)二內(nèi)部的海洋與巖石內(nèi)核之間的熱液反應(yīng),這個(gè)現(xiàn)象讓科學(xué)家們判斷:土衛(wèi)二可能正在孕育生命。
正在孕育生命
熱液活動(dòng)是指在海洋底部的熱液噴口附近發(fā)生的一種地質(zhì)活動(dòng),涉及熱水和地下物質(zhì)之間的交互反應(yīng)。這種活動(dòng)通常發(fā)生在海底的中洋脊系統(tǒng),這是地殼板塊運(yùn)動(dòng)的地方,通過(guò)構(gòu)造活動(dòng)使得地殼裂開(kāi),從而使地下的熱水和巖漿得以釋放。
熱液活動(dòng)的產(chǎn)生是由于地殼板塊運(yùn)動(dòng)引起的海底噴口開(kāi)放,熱水通過(guò)裂隙滲透到海床下方的熱點(diǎn)地區(qū),與巖漿相互作用并被加熱。熱液噴口提供了大量的熱能,可以作為潛在生命的能量來(lái)源。
熱液活動(dòng)中釋放的水中含有許多有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物,包括氨、甲烷、二氧化碳等。這些化合物是構(gòu)成生命的基本元素,為潛在微生物提供了必要的化學(xué)成分。熱液活動(dòng)產(chǎn)生的熱水噴口還提供了溫暖和穩(wěn)定的環(huán)境條件,適宜微生物的生存。噴口周圍的水溫可以達(dá)到幾百攝氏度,但由于壓力的作用,水仍然保持液態(tài)狀態(tài)。此外,熱液活動(dòng)還提供了酸堿度和氧氣供應(yīng)等其他環(huán)境條件,創(chuàng)造了適合生命存在的環(huán)境。
在地球上的熱液噴口附近,就存在一種被稱為嗜熱菌的微生物,它們能夠利用熱液中的化學(xué)能量進(jìn)行生存和繁殖,被認(rèn)為是早期生命的祖先。而土衛(wèi)二的熱液噴口可能也存在類似的微生物生存,這意味它可能正在孕育復(fù)雜生命。
結(jié)語(yǔ)
2023年,美國(guó)西南研究所的團(tuán)隊(duì)利用卡西尼號(hào)的回傳數(shù)據(jù),已經(jīng)確認(rèn)在土衛(wèi)二的海洋中檢測(cè)到了以磷酸鹽形式存在的磷。
磷是構(gòu)成DNA和RNA分子的核酸的一部分。DNA和RNA是生物體內(nèi)負(fù)責(zé)遺傳信息傳遞和蛋白質(zhì)合成的核酸分子。磷通過(guò)磷酸二酯鍵與脫氧核糖或核糖結(jié)合,形成核酸的骨架結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)賦予了DNA和RNA分子穩(wěn)定性和雙螺旋結(jié)構(gòu),從而實(shí)現(xiàn)了遺傳信息的存儲(chǔ)和傳遞。
磷還在生物體內(nèi)對(duì)細(xì)胞代謝和能量傳遞起著關(guān)鍵作用,可謂是生命中不可或缺的關(guān)鍵元素,這為土衛(wèi)二可能正在孕育或者已經(jīng)存在生命提供了進(jìn)一步證據(jù)。目前科學(xué)界正考慮打造土衛(wèi)二登陸器,也許不久之后我們就將看到太陽(yáng)系內(nèi)第二個(gè)存在生命的天體。
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