天文之謎/等同氧氣 硫化物是外星人呼吸生存物質?

科學家推測在某個行星系統中存在以硫化物為食的生命。

大陸新聞中心/綜合報導

據國外媒體報導,在波士頓近日召開的美國天文學會的會議上,麻省理工學院行星生命科學的科學家發現在距離地球遙遠的宇宙空間裡,硫磺分子很可能是一種外星生命賴以生存在物質,在某個星球上可能生活著呼吸或者進食硫化物的生物,透過對這個方向的研究,將有助於天體生物學家評估宇宙中以硫化物進行生命活動的生物是否能成為高等智慧生物。

據麻省理工學院行星生命科學研究員Renyu Hu介紹,在地球上,微生物能透過吸食火山噴發產生的硫磺分子進行生存,硫磺分子對這些微生物而言,就像人類每時每刻呼吸的氧氣,是生命活動極為不可或缺的物質。如果這種相似的代謝演變出現在某個遙遠的星球上,我們可以透過空間探測器監測這顆行星的光譜,發現其大氣成分中含有硫磺分子,而這顆遙遠的星球很有可能存在某種以硫磺分子為食的低級生物。

根據中國青年網報導,從漫漫太空中發現這樣的星球是極其不容易的,Renyu Hu與他的同事Sara Seager和William Baines主要從行星系統的適宜居住帶上尋找,因為在一個恆星周圍的一定範圍之內,在某個距離上,水是以液態的形式存在,有著適宜的溫度和物理環境。另外,行星即使不是類地行星,至少也可以在大小上與地球接近。從這點出發,並聯繫地球上的生命形式,研究小組認為這樣的星球應該是存在的,可能擁有與地球一樣的氮基大氣。

而以硫磺分子為主要能源的外星生命,透過新陳代謝會排洩出硫化氫氣體,根據天體生物學家估計,如果一個星球上存在這種生命,該行星的大氣中會增加大約10%的硫化氫濃度。微生物排放產生的硫化氫將對行星大氣成分有著很大的影響。這種化學反應的宇宙中都具有普適性,所以也可以採用光譜分析,只要分析出大氣中存在異常的硫化氫濃度,並結合其他的基本參數,就可以在一定程度上推測這顆行星是否存在生命。

由於可能存在系外生命的星球必定距離地球相當的遙遠,至少在數光年以上,而如果這顆系外行星上有液態水構成的海洋,以人類目前的技術這就很難將硫化氫氣體從液態水的光譜中分析出來。然而,額外的大氣硫化氫濃度會導致大氣中具有硫元素的氣溶膠的濃度升高,所以可檢測這部分氣溶膠的情況來反推出整個星球的硫化氫的濃度。這種檢測方法主要是透過分析可見光以及紅外波段下出現的獨特光譜,這些光譜就像人類的指紋一樣,蘊含著非常多的關於這顆星球的資訊。

儘管如此,還沒有在系外行星系統的可居主帶上發生有這種特徵的類地行星,而目前所掌握的一些具有大氣特徵的行星一般都距離地球較近。對於這個外星生命的假設,該研究小組的科學家也認為:我們還需要進一步研究宇宙天體在火山噴發中產生的其他氣體,由於火山噴發中會產生大量的氣體,可能有些氣體成分會制約,或者扼殺某種生命活動,所以我們還需要繼續審視這個外星生命探測方法。

而外星生命透過吞噬硫化物進行生命活動,也許還會釋放別的氣體,從這個角度看,硫化氫只能作為生命特徵的一個標誌。我們今後還將對地球上,以及太陽系內的行星上的火山活動產生的氣體進行詳細的研究,將這種規律推廣並運用到尋找系外生命的課題上。