生活——但不是我们所知道的

经过一系列的任务失败,1965年7月的第一个成功的飞越火星。美国水手4号成为第一个宇宙飞船采取关闭另一个星球的照片,喜气洋洋的22 impact-cratered火星表面的图像返回地球。从那时起,20多个成功的任务探讨了红色植物的大气和地表。

由于收集到的图像和数据,通过望远镜,地球上和太空,我们现在知道,数十亿年前,火星上有生命的三个关键成分。它有大量的化学组成,表面液态水和能源(火山活动)权力使生命成为可能的化学反应(地球上的能源是太阳)。今天,荒凉的火星表面被认为是不适合生活,但生活的可能性现有地下深处冰冻表面没有被排除。到目前为止,没有证据表明生活——古代或被发现。火星适合人类居住,事实证明,并不意味着它有一个栖息地。

正在寻找火星生命,三个火星任务计划在未来几年内推出。长期、大量的空间机构也旨在收集样本来自火星送回地球后,进行更深入的分析。寻找外星生命的迹象是延伸到太阳系的深处。

欧罗巴

巨大的气体行星木星,火星在太阳系以外的行星,目前不适合生活在任何可能的形式。但它的冰冷的卫星——尤其是欧罗巴——有潜力。许多任务飞过去木星及其卫星传递到其他地方,但美国宇航局伽利略的使命是第一个专门设计轨道行星及其卫星研究。在木星图像和数据收集系统从1995年到2003年,通过欧罗巴12次。

图片和数据收集的这个航天器表明木卫二有分层结构像地球一样:富含铁的一个核心,岩石地幔和地壳的冰。磁场测量发现电流内,符合海洋咸的液体在整个地球周围的厚皮的冰。照片显示巨大的冰块的裂缝,采取相同的任务,支持这个想法。

木卫二的表面类似于地球的南极海冰,解释道弗朗索瓦•特空间天体物理学研究所的大学因为在法国:“这表明,冰是地质很年轻,它可以证明与储层交互的液态水。2012年12月,哈勃太空望远镜还发现水蒸气高于欧罗巴的南极,它提出了这个来自喷发水羽流。飞船还没有见过这些羽毛,然而,如果他们确实存在一定是断断续续的。

所以,木卫二可能有水。但其他两个必要组件可居住吗?它的摩擦热能的来源来自被拉向木星的引力场在不同阶段由不同数量的椭圆轨道。也有大量的辐射在木星可能开始化学反应(足够强大也很快摧毁任何有机化合物形成)。但是否有正确的原始化学成分还不知道;模型表明,它可能,但需要更多的硬数据。

2022年,两个欧洲太空总署(ESA)和美国国家航空航天局计划发射宇宙飞船将会近距离接触了欧罗巴。ESA的木星冰卫星探险者(汁)将接管七年到达木星系统。我们将到达2029年底,开始操作在2030年期间,“说,波利特,团队的一名成员发展可见光和红外光谱仪上Majis(月亮和木星成像光谱仪)。果汁的主要目标任务是伽倪墨得斯,另一个木星的卫星,但欧罗巴将收到两个飞越。Majis将描述这个月球的表面成分和-紫外光谱仪上一起确定欧罗巴非常薄的大气层的构成。其他相机和光谱仪也将帮助建立了解这个冰冷世界的内陆地区,地壳。

对于美国宇航局的欧罗巴限幅器使命,欧罗巴的明星。虽然看似显而易见的使命将轨道欧罗巴几年,任何飞船这样做将暴露于缩短从木星辐射。相反,欧罗巴快船将绕木星,浸渍在其辐射带。它将执行至少45密切飞越欧罗巴超过三年半。相机和光谱仪将研究月球及其脆弱的大气层。如果水羽毛在南极确实存在,它也能够飞通过这些,因此直接测量月球的海洋的化学成分。如果木卫二快船在2022年发射,有两个可能的到达时间:2025年,如果美国宇航局新太空发射系统(SLS),目前正在开发使用,或2030年1月,如果使用传统的火箭。

土卫二

土星木星的卫星的邻居也在寻找外星生命的最高目标,尤其是恩克拉多斯和泰坦。卡西尼号于2001年抵达土星系统并进行了23个飞越泰坦的土卫二和127年2017年9月在任务结束之前。

恩克拉多斯的第一次举起旗帜,它不是无气冰冷的身体之前,“卡西尼”计划科学家解释说Linda Spilker。所以卡西尼号,然后又临近了。“第三次飞越我们在热红外热检测到南极,我们看到近距离四虎纹区域的裂缝中,”她说。南极附近的老虎条纹斑点比其余的200°C温暖的月亮。与欧罗巴,假设摩擦引起的引力从土星意味着从内而外的土卫二升温。

这第三次飞越也收集的证据的材料喷射出条纹。“当然对土卫二,让我们得到了更多的好奇,“Spilker在说。一些下面的20飞越飞直接通过柱材料和采样的气体和颗粒。当我们发现水蒸气,咸水库和有机物。

离子和中性粒子质谱仪卡西尼发现有机分子在羽流,气体和粒子,仪器的限制。“他们可以检测到100个原子质量单位。有C组₂C₆和可能超出Spilker在解释道。

我们发现水蒸气,咸的水库和有机物从土卫二的极地飞机

虽然这是非常令人兴奋的发现这些有机物,尚不可能说他们是否形成的生物,她解释说。的仪器没有进行区分的一种方式,我们需要与更强大的质谱仪,回去去一个更大的范围,寻找大型连锁父分子如氨基酸和脂肪酸。

其他令人兴奋的发现的羽流数据是多余的氢和nanosilica检测微小的颗粒,这只能用很热的水形式。的那两条信息一起指出海底热液喷口的土卫二的证据,“Spilker在说。在地点的海水与岩浆热液喷口形式。水裂缝分成核心,加热,然后回来再一次力。

在地球上,热液喷口是有着丰富的生物,没有看到其他地方。这些微生物获取能源矿产丰富的营养的液体从地球的核心。他们被认为是地球上唯一的生物不最终从太阳获取能量。热液喷口恩克拉多斯,和其他行星,因此潜在的网站。

恩克拉多斯,像欧罗巴,被认为是全球海洋表面下冰冷的。卡西尼号10年的研究数据,看着月亮的振动,发现核心和地壳不是固定在一起。进行分离的方法是有一个全球液态水海洋,“Spilker在说。现在估计,全球海洋的土卫二可以数亿甚至数十亿年——它甚至可以持续从土卫二形成的时间。这是令人兴奋的,因为这意味着有大量的时间在一个巨大的生命之水的可能形式,她解释说。

卡西尼号收集的数据表明,土卫二的三个成分需要支持生命,但没有证据表明生活实际上是目前还没有被发现。望远镜,Spilker在解释道,不是伟大的探索这个月亮:“恩克拉多斯非常小,非常接近土星,从地球上很难探测到。”,因为这个原因进一步任务这是可取的,她解释说。

泰坦

卡西尼号并不是第一个飞船前往土星的卫星。旅行者1号在1980年访问该地区。当研究人员回到再处理一些旧照片,卡西尼发现了土卫二的羽毛后,他们意识到飞机是25年前被摄像头拍到。

泰坦,然而,这是Nasa的旅行者的主要目标任务。1944年,天文学家使用望远镜发现这个月有厚厚的大气层含有甲烷。旅行者号飞船然后收集的数据显示,大多数是氮、甲烷和少量几个百分点的碳氢化合物如乙烷、丙烷、乙炔。“我们从红外测量空间天文台在1990年代中期帮助我们找到一些更复杂的分子,”解释道莎拉·霍斯特,一个大气化学家在巴尔的摩的约翰霍普金斯大学,我们。苯是最重的分子,我们知道在卡西尼号之前,”她补充道。

化学在泰坦很快就会变得非常复杂

“卡西尼号到达那里,并开始做测量大气中,而是找到事情的大量的78像苯,卡西尼发现土卫六大气层的顶端上有离子的质量更像10000年,”霍斯特说。”这是七、八百个碳原子而不是6或7个碳原子。

船上的仪器卡西尼-惠更斯号探测器,2005年1月,降落在泰坦——不能够识别这些离子,只是确认它们的存在。这些分子形成的氮和甲烷在大气中被紫外线和辐射分解,然后以各种各样的方式重组。“泰坦化学很快就会变得非常复杂,“解释道Ralph Lorenz约翰霍普金斯大学。霍斯特认为:“卡西尼号的最大一件事已经告诉我们关于泰坦是化学比我们想象的更加复杂之前我们到那里。”

泰坦也被认为有一个冰冷的表面下液态水的海洋。在泰坦上的冰壳可能是多厚比在欧罗巴和恩克拉多斯,”霍斯特说。再次,怀疑其他卫星与地下海洋,生命存活的环境。但这并不是唯一的环境对泰坦,生活可以潜在的形式。

泰坦湖泊在波兰。它是唯一的地方比地球其它已知液体表面。但表面温度为-180°C这些不能包含水。卡西尼任务确定,他们是完全的极冷乙烷和甲烷气体在地球上。土卫六,这些液态碳氢化合物雕刻河谷,形成云,随雨。但他们还充当溶剂需要支持的生活?

如果有生物从表面上看,他们会使用化学与我们完全不同,”霍斯特解释说。“它可能仍然是基于碳、氮、氢和氧。它可能只是一组不同的分子更好地工作在这些温度和溶剂。

大气中的有机物质在不断下降

我们并不真正了解全面的化学可能性在液态甲烷等非极性溶剂,”洛伦兹解释道。这已经推测可能与丙烯腈形成膜。的想法是,这种组装称为azotosome,脂质体在传统的生物化学的模拟。methane-loving和methane-hating结束的分子可能允许丙烯腈安排在一个球形囊泡能够隔离一组化学物质从另一个。

我们知道一些可能的功能丙烯腈化学需要执行最终成为生活,但我们不知道如何完成所有步骤。当然,我们不知道如何完成所有步骤在水里,”洛伦茨说。“这是两个不同的环境,我们需要寻找泰坦上的生命。我们可以寻找生活正如我们所知,而且我们不知道的生命,它会使事情变得复杂。”

霍斯特和洛伦茨是任务的一部分想法阶段目标来做到这一点。2017年12月,美国宇航局宣布进一步融资发展的可能性发送drone-like旋翼飞机蜻蜓探索泰坦的生命起源以前的化学。在2019年的春天,Nasa将宣布是否蜻蜓会起飞。

如果我们足够幸运,蜻蜓是资助,我们将推出在2025年和2034年泰坦,”洛伦兹解释道。蜻蜓是四轴飞行器能够飞几十公里的一个小时,超过任何行星探测器旅行。泰坦环境的特殊性,其低重力和厚厚的大气层,意味着它会很容易搬迁实验室使用转子。我们就能起飞和探索越来越有趣的目标,”他说。

蜻蜓将一套工具看泰坦的表面和大气的化学。它也能探测表面下使用钻和伽马射线谱仪。(使用这些我们可以得到)信息的事情你不一定能看到如果我们只是看表面,”霍斯特解释说。大气中的有机物质是不断下降,它可以掩盖任何下面。

2034年以前,望远镜将继续被用来研究泰坦。”阿塔卡玛大型毫米阵列射电望远镜阵列,在南美洲的阿塔卡马沙漠,是一个非常不可思议的资源对我们来说,”霍斯特说。他们用泰坦校准目标,所有这些数据都公开。人们已经发现相当多的新分子土卫六大气层中使用这些数据。的望远镜也允许这些分子是如何分布的信息土卫六大气层中被发现。一旦詹姆斯·韦伯发射,希望我们能得到一些好的泰坦科学从望远镜。”

太阳系以外的

的詹姆斯韦伯太空望远镜(JWST)将在2019年上半年推出。它将“公园”两个拉格朗日点,一个深空位置太阳的引力,地球和月球彼此抵消。这只会坐在那里,这一点在太空轨道,”解释道Nikole刘易斯天文学家在巴尔的摩的太空望远镜科学研究所,美国,詹姆斯韦伯太空望远镜正在开发。这也是科学操作中心的哈勃太空望远镜。

以及研究行星和卫星在我们的太阳系中,詹姆斯韦伯太空望远镜将寻找太阳系以外,加入系外行星的研究,有可能存在生命。2017年2月,宣布Trappist-1明星有七个地球般大小的行星。太阳系只是39个光年,这看起来非常类似于我们自己的。和至少三个行星是在所谓的“宜居地带”意味着它们可能主机表面液态水。

Trappist-1行星被发现使用斯皮策太空望远镜,凌日行星和星子小型望远镜(特拉普派)在智利和其他一些地面望远镜。由于他们的发现,刘易斯共同领导的研究小组已经使用哈勃筛选这些行星的大气层。詹姆斯韦伯太空望远镜将增加许多更多的细节照片她的团队目前正在形成的系外行星和它们的大气。

詹姆斯韦伯太空望远镜是一个红外望远镜的灵敏度比其前任。它可以探测到的化学指纹——如果他们有组件系外行星的大气层包括水、甲烷、二氧化碳、氧气和臭氧。

刘易斯的团队也将寻找证据,生活在一个或多个这些行星,改变大气的化学。“我们期望某些化学物种的平衡,然后生活平衡,”她解释说。我们能搜索大量的行星寻找这些不平衡在其大气的迹象表明,那里的生活。

刘易斯显然是兴奋的未来可能会带来什么。“这将是一个非常转换时间的系外行星和太阳系科学。推动,试图了解我们的太阳能系统的卫星,然后也许他们潜在的生命支持。