尋找方法再升級!地外生命或難以藏身,科學家找到了更準確的方法

天空之城 2020/09/14 檢舉 我要評論

人類探索太空有兩大主要目的,一是尋找像地球一樣的宜居星球,二是尋找外星生命。這兩個任務往往同時進行的,而不是分裂開來的,因為當探測器在地外星球發現了地外生命時,說明該星球的環境適合外星生命生存,所以也有可能適合地球生命生存。同樣地,如果探測器發現了一顆自然條件和地球相似的星球,那麼它也擁有孕育生命的潛能。

根據報導,《生物學》期刊上刊登了一篇關於如何尋找外星生命痕跡的研究論文,該論文指出來自西班牙馬德里天文生物學中心的科學家阿爾貝托·法蘭和他的團隊研發出一種用於尋找地外生命的新工具。該工具的全稱為「複雜分子檢測器」,英文簡寫是「CMOLD」,據瞭解它的優勢是能夠提高探測器在其它星球探索地外生命的準確率。

在過去的太空探索中,探測器如何檢測有機化合物的存在?

在CMOLD之前,月球探測器和火星探測器幾乎都採用氣相色譜-質譜儀來探索地外生命的痕跡。眾所周知,生命體與非生命體之間最大的區別是生命體由眾多複雜的有機化合物構成,例如脂肪、蛋白質、糖類等,而非生命體主要由無機物構成,例如玻璃主要有二氧化矽構成、水主要由水分子構成,而氣相色譜-質譜儀是專門檢測揮發性有機化合物的儀器。

這種檢測儀器的工作原理不難懂,它們首先會選中具有探索價值的目標,然後利用設備自帶的加熱器對其加熱,如果目標物體是揮發性物質,那麼氣相色譜-質譜儀通過檢測就可以判斷該揮發性物質是不是有機物。這種檢測儀器早在上世紀70年代美國宇航局的初代火星探測器「海盜號」上裝備了,好奇號也裝備了這種儀器,接下來歐洲的火星探測器也將如此。

CMOLD憑藉什麼技術去尋找外星生命?

西班牙的研究人員之所以要研發新的檢測工具,是因為之前的檢測方法存在問題。利用氣相色譜-質譜儀存在一定的局限性,因為它對類似地球生命的形式檢測準確性會高一些,但是難以檢測更加複雜的生命體。比如曾有科學家在地球上發現一塊看似沙礫但實際上是大腸桿菌的東西,如果不是更精確的檢測設備幾乎很難分辨出來。

而這次研發出來的CMOLD的檢測精確程度提高了不少,這得益於它與以往探測器不同的工作方式。根據研究人員的介紹,這種設備先是從液體中提取出有機分子,然後利用三種分析儀器進行綜合分析,這三種儀器分別是顯微鏡、拉曼光譜儀和生物標記探測器。CMOLD所搭配的顯微鏡是高解析度的光學顯微鏡,它將在探測器近距離探測時提供放大研究的機會。

經過測試,生物標記探測器會對地球的生命化學信號表現出活躍的信號,如果外星生命的組成成分也和地球生命相似,那麼它也能派上用場。這三種儀器中最重要的是拉曼光譜儀,據說它能夠檢測出複雜的生物特徵。就算外星生物的特徵和地球生命特徵不相同,拉曼光譜儀還是能夠分析出探測目標是否含有生命特徵。

CMOLD將會有怎樣的應用前景?

從檢測準確性來看,CMOLD比氣相色譜-質譜儀要高不少,同時它也節省了從地外星球取回採集樣本這個過程的成本,比如一些月球探測器和火星探測器都需要將採集樣本運回地球後才能進入更深入的分析和研究,而CMOLD讓探測器擁有就地分析研究的能力。該探測設備公開後立即引起了一些航太機構的注意,比如歐洲航天局和美國宇航局。

據瞭解,歐洲航天局計畫在2022年發射的羅斯林德·佛蘭克林探測器將搭載著CMOLD儀器,NASA的「破冰者」計畫也有可能採用這種儀器。

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