小行星表面首次发现地球生命所需的水和有机物质

2021/3/9 9:15:14 来源:新浪科技 作者:叶倾城 责编:远洋

北京时间 3 月 9 日消息,据国外媒体报道,最新一项研究显示,在 Itokawa 小行星表面首次发现地球生命必需物质,其中包括有机物质和水。

英国伦敦皇家霍洛威大学行星科学家分析了 2010 年日本 “隼鸟号”任务首次采集的 Itokawa 尘埃样本,证实样本中的水和有机物质来自 Itokawa 小行星,而不是天体碰撞产生的,这表明该小行星经历了数十亿年的化学演变。负责这项研究的研究小组表示,这是首次在小行星表面发现此类 “生命物质”。

科学家称,这一重大发现可能改变地球生命进化史,因为这颗小行星与地球生命早期进化所需条件十分相似。研究报告负责人奎尼 · 陈博士说:“尽管这些有机物质直接表明该小行星潜在生命,但告诉我们该小行星存在着地球生命起源的‘原材料’。”

Itokawa 小行星持续缓慢地吸收液体和有机物质,其方式与地球十分相似,几十亿年以来,该小行星像地球一样,一直在不断地进化,吸收来自外星球的水和有机物质。

奎尼解释称,这颗小行星在远古时期遭受灾难性碰撞,可能经历极端的加热、脱水和灾难性影响,然而,该小行星还是通过引力将碰撞碎片重新融合在一起,并从尘埃或者富含碳的陨石释放的水分完成水合过程。

这项研究表明,S 类型小行星(即地球上大多数陨石的来源),例如:Itokawa 小行星,它们含有大量孕育生命的原始成分,S 类型小行星,也被称为 “石质”小行星,可能不像碳质小行星那样含有大量的含碳物质,但是它们的化学成分和水分含量的进化方式与生命起源前的地球十分相似。

如果广阔宇宙某些恒星系统中也有类似早期地球状况的星球,其包含的生命起源物质可能孕育某些未知生命,Itokawa 小行星的最新分析数据改变了人们对地球生命起源的传统认知,之前人们主要关注 C 类型富含碳的小行星。

奎尼博士说:“通过这项小行星研究,表明了将太空岩石样本带回地球的重要价值!一支国际研究小组对一个被命名为‘亚马逊’的 Itokawa 小行星尘埃颗粒详细研究之后,他们对该尘埃样本保存了原始(未加热)和已处理(加热)的有机物质。”

ITOKAWA:日本探测器勘测的一颗近地小行星

近地小行星 Itokawa 直径大约 330 米,外形颇似一颗花生,它距离地球 0.9-1.7 个天文单位,1 个天文单位相当于地球至太阳的距离。

这是首个样本返回任务目标的小行星勘测,2005 年,日本 “隼鸟号”探测器采集了该小行星的尘埃颗粒,并将它们送回地球。随后科学家进行了深入研究,有证据表明,尘埃颗粒中发现水和有机物质,它们都源自小行星,同时,被加热的有机物质样本显示,该小行星曾被加热到 600 摄氏度以上。

未加热有机物质样本非常接近当前 Itokawa 小行星尘埃样本,这意味着 Itokawa 小行星冷却之后原始有机物碰撞落至该小行星表面,奎尼博士称,研究 “亚马逊”尘埃样本使他们更好地了解该小行星是如何通过添加新的水和有机化合物不断演变的,这些发现非常令人兴奋,因为它揭晓了一颗小行星复杂的演变历史,以及它的进化历程如何与生命起源前的地球如此相似。

来自太阳系的不同类型小行星

小行星分类现已被证实颇有争议,不同类型的小行星以一些字母命名,美国宇航局将太阳系小行星主要分为 3 类,分别是:C 类型、S 类型和 M 类型。

C 类型小行星是太阳系最常见的小行星,很可能由粘土和碳酸盐岩石构成,它们比其他小行星和太阳系中最古老的天体颜色更暗;S 类型小行星是由碳酸盐和镍铁构成,是人类探索次数最多的小行星类型;M 类型小行星的主要成分是镍铁,该类型小行星存在多样性,具体特征取决于它们形成时与太阳保持的距离。

或将揭开太阳系进化谜团

Itokawa 小行星非常特殊,其表面部分熔化,伴随铁金属沉积到小行星内核中心,同时,火山熔岩涌至小行星表面。奎尼博士称,这项最新发现既令人惊讶,同时也超出研究人员的预期,部分原因是 2005 年曾对该小行星进行勘测分析。

之所以令人惊讶,是因为 S 类型小行星通常仅含有很少的水和有机化学物质,日本隼鸟号探测任务中,通过快速着陆从小行星表面采集到样本,但该方式很难对碳物质进行取样。

奎尼在接受记者采访时称,研究人员曾试图从隼鸟号样本中寻找有机物质,但当时很难证明这些有机物质来自这颗小行星,2019 年,仅有一组科学家在隼鸟号样本中找到了水,但他们并未发现有机物质。

隼鸟号任务的成功完成以及对小行星样本的分析,将为未来详细研究隼鸟 2 号和 OSIRIS-Rex 任务采集样本奠定基础,此外,还有其他小行星样本采集任务:2020 年,隼鸟 2 号探测器从龙宫小行星采集较大的岩石样本;2023 年,OSIRIS-Rex 任务有望采集到贝努小行星样本。

奎尼说:“以上两项太空任务将分别在龙宫和贝努小行星采集到外生物质,我们研究发现,太阳系中物质的混合是一个常见过程,研究更多的样本将获得更多惊人发现!”这项研究报告发表在近期出版的《科学报告》杂志上。

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关键词:小行星

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