圖解:這張由美國國家航空航天局發射的卡西尼號探測器於2007年拍攝的照片上,土衛二上的羽狀氣流清晰可見。從卡西尼號的視角看,這顆衛星正處於太陽前方很近的位置。
從土星的衛星土衛二上噴發出來的羽狀氣流中發現了新的有機化合物,這是氨基酸的組成部分。這些發現是不斷深入研究卡西尼號採集資料的成果。
強勁的熱液噴口噴射出土衛二核心中的物質,這些物質與土星上巨大的地下海洋水混合後以水蒸汽和冰粒的形式釋放到太空中,在凝結冰粒中新發現的分子被確定為含氧和氮的化合物。
在地球上,類似的化合物是產生氨基酸的化學反應的一部分,這是生命的基礎。海底的熱液噴口為這些化學反應提供能量。科學家們相信土衛二上的熱液噴口有著類似的作用,為產生氨基酸的化學反應提供能量。
圖解:此插圖顯示了有機化合物進入到土衛二上羽狀氣流釋放出的冰粒中的全過程,卡西尼號探測器在其中發現了有機化合物。
柏林自由大學研究團隊的負責人Nozair Khawaja表示,“如果條件合適,來自土衛二地下海洋的分子可能和我們在地球上看到的有著相同的反應過程。我們還不知道地球以外的生命是否需要氨基酸,但是發現這些構成氨基酸的分子是解開謎團的重要環節。”他的研究成果刊登在10月2日的《皇家天文學會月報》上。
圖解:卡西尼號所拍攝到的土衛二,影像接近真實色彩。
雖然卡西尼號於2017年9月結束了它的使命,但它傳回的資料可供深入研究數十年之久。Khawaja的團隊研究了探測器上宇宙塵埃分析器(CDA)採集的資料,發現了冰粒從土衛二噴射到土星的E環。
科學家們使用CDA上的質譜儀測定冰粒中有機物質的構成。
圖解: 1981年8月26日旅行者2號所拍攝的土衛二面對的半球,顯示出年輕地表。
科學家發現,新發現的有機物先溶解在土衛二的地下海洋中,隨著水汽蒸發後凝結在冰粒中,存在於土衛二的地殼裂縫中。這些冰粒隨著裂縫中噴射出的羽狀氣流被吹到太空,從而被卡西尼號上的CDA探測分析。
新的研究成果為該研究團隊去年關於大量不溶於水的複雜有機分子漂浮於土衛二地下海洋中的發現提供了更多有力支撐。該研究團隊通過最新的工作進行更加深入的研究,發現了溶解在海洋中、能夠刺激氨基酸形成的熱液過程的所需成分。
圖解:在靠近土衛二南極的著名的“虎皮條紋(土衛二)”區域有許多地方噴出的水冰形成大大小小的羽狀的噴射物。從左到右的四個主要條狀物分別是大馬士革、巴格達、開羅、和亞歷山大溝狀的地形正在被太陽逆光照射。
聯合作者喬恩·希利爾(Jon Hillier)表示:“在這裡我們發現了更小且可溶的有機結構單元——可能是氨基酸和其他地球生命必需成分的初期形式。”
這項研究揭示了土衛二的地下海洋存在著大量的活性物質,這是土衛二適宜生命生存研究的一道曙光。
圖解:從土星北極上方觀測的土衛二軌道圖(紅色高亮部分)
卡西尼-惠更斯號專案由美國國家航空航天局(NASA)、歐洲航天局(ESA)和義大利航天局聯合開展。美國國家航空航天局的噴氣推進試驗室是加州理工學院在加利福利亞州帕薩迪納市的一個分部,為美國國家航空航天局科學任務理事會管理該專案。噴氣推進試驗室(JPL)設計、開發和組裝卡西尼號探測器,並與義大利航天局聯合美國和數個歐洲國家的科學家共同建造了雷達系統。
圖解:土衛二軌道的側面圖,該圖顯示了土衛二與土星E環的關係
參考資料
1.Wikipedia百科全書
2.天文學名詞
3. nasa-七七-歷下
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