中国病原生物学杂志

NASA对生命的探索:太阳系及太阳系以外的天体生

 


Credit:NASA

我们在宇宙中是孤独的存在吗?目前为止,地球是太阳系中唯一一个已知有生命存在的星球,但NASA依旧正在努力探测地外生命。

NASA正在探索太阳系及太阳系以外的宇宙空间,以助力解答关于地外生命的基本问题。从研究火星的可居住性,探测前景看好的具有液态海洋的星球,例如土卫六泰坦(Titan)和木卫二欧罗巴(Europa),到发现围绕遥远恒星运转的大小与地球相近的行星,NASA的科学任务正凝聚合力,旨在找到关于地外生命的明确迹象(该科学领域被称作天体生物学)。

通过天体生物学研究,NASA投入时间精力和资金来研究地球上生命的起源、进化和极限。这项研究工作对于明确将地外生命探测的关注点聚焦在哪里至关重要。随着NASA对太阳系的不断探索,我们对地球上的生命和其他星球上存在生命的可能性的理解也随着许多新的科学发现而不断发生改变。对地球上极端环境中的生物体的研究,如从南极洲的极地高原到海洋深处,都强调了我们已知的生命具有高度适应性,但这些生命并不总是很容易被发现。搜寻生命需十分谨慎,并以天体生物学研究过程中获取的知识为基础。即便如果有生命存在,我们也可能尚不知道如何对其进行识别。

深入了解NASA地外生命探测的过去、现在和未来过往任务

维京1 号和2 号Viking 1 and 2

Credits: NASA/JPL

45年前,“维京计划”成为美国第一个在安全着陆于火星表面的任务,从而在历史上占有了一席之地。

维京1号和2号各由一个轨道飞行器和一个着陆器组成,是NASA首次尝试在地球以外的星球上探测生命,因此也是第一个致力于天体生物学的任务。该任务的生物学实验揭示了火星土壤中意料之外的化学反应,但没有提供明确的证据证明着陆点附近有活体微生物存在。

伽利略号(Galileo

Credits: NASA/JPL

NASA的伽利略号木星探测器围绕木星运行了近8年,并对木星的所有主要卫星进行了近距离飞掠。 伽利略号传回的数据继续影响着天体生物学,尤其是发现木卫二欧罗巴这颗冰冷卫星含有地下海洋且其蓄水量比地球上的水资源总量还多的相关证据。这些发现也扩大了在太阳系传统宜居带之外寻找宜居环境的范围。宜居带是指一颗恒星周围一定距离的范围,在这一范围内水可以以液态形式存在。

卡西尼号(Cassini

NASA/JPL-Caltech

十多年来,卡西尼号太空船向我们展现了关于土星及其冰冷卫星的奇迹,带我们领略了令人惊讶的星球样貌,扩大了我们对存在生命可能性的星球类型的了解。

天体生物学家首次得以透过土卫六的浓厚大气层,对其表面开展研究,并在土卫六表面发现了充满液态碳氢化合物的湖泊和海洋。天体生物学家们正在研究这些液态碳氢化合物对土卫六上的存在生命生命的可能性而言究竟意味着什么。卡西尼号还探测到了从土卫二恩克拉多斯(Enceladus)上活跃的冰喷泉喷出的冰水柱,并在羽流喷发物中发现了关于盐水和有机物的证据。这提出了关于土卫二表面下是否可能存在宜居环境的问题。

勇气号(Spirit)和机遇号(Opportunity)火星车

Credits: NASA/JPL-Caltech

NASA的双胞胎火星车“勇气号”和“机遇号”于2003年发射,旨在寻找火星上是否有水存在或曾经是否有水存在。这两个火星车最初预计的工作寿命只有三个月,但实际上它们的运行时间却远远超过了最初预期,坚持数年在火星上收集数据。2010年3月22日,勇气号传回最后一个信号,自此停止了工作。 2019年6月14日,NASA宣布“机遇号”探测器退役。

“勇气号”和“机遇号”任务是证明火星表面曾经存在液态水的第一个任务,液态水是生命的关键成分。这两个火星车的发现塑造了我们对火星地质和过去环境的理解,重要的是表明火星的古代环境可能曾经适合生命的存在。

开普勒望太空望远镜(KeplerK2任务

Credits: NASA

NASA的第一个行星猎取任务,开普勒太空望远镜任务,为我们在太阳系及太阳系之外的宇宙空间寻找生命铺平了道路。开普勒太空望远镜任务的一个重要部分是在遥远的恒星周围发现了地球大小的行星。