四十億多年前，當地球動盪不安、新生時，一種奇怪的生命火花誕生了。我們並不完全確定它是如何發生的，但是證據表明它位於海底深處，遠低於太陽光線的照射範圍。
如果我們能弄清楚這種火花是如何形成的，它將有助於在外星世界尋找生命。現在，美國太空總署天體生物學家已經重現了可能導致火花的海底條件。
中的一個關於生命起源的假設涉及深海特徵，稱為熱液噴口- 海底經常出現裂縫與火山活動有關，熱氣從地球深處逸出。
在地球早期，當地球沐浴在來自太陽的致命紫外線時，生命可能出現在這些射線無法穿透的海洋深處。在熱液噴口周圍，生物不需要光合作用—這個過程變得有活力對於地球上的大多數生物來說。
相反，它們在那裡依賴化學合成。聚集在噴口周圍的細菌利用化學能，例如噴口中的硫化氫與周圍海水中的氧氣之間的反應，產生糖分子- 食物。
一旦細菌存在，其他動物就可以以它們及其產生的營養為食，從而整個食物鏈可以在黑暗中茁壯成長。
這很令人興奮，因為美國太空總署研究人員有理由認為太陽系的一些冰衛星，例如的歐羅巴和土衛二的冰凍地殼下的液態海洋中可能藏有熱液噴口。
為了更仔細地研究這些條件，天體生物學家 Laurie Barge 和她的團隊在美國宇航局噴氣推進實驗室建造了微型海底，根據化石記錄，在燒杯中填充了模擬原始海洋條件的混合物。
他們希望這些能成為生長胺基酸的苗圃，而胺基酸是形成蛋白質的基石。
“在擁有真正的細胞之前，了解僅使用有機物和礦物質可以達到什麼程度，對於了解生命可能從哪些類型的環境中產生非常重要，”駁船說。
“此外，調查大氣、海洋和噴口礦物質等因素如何影響這一現象，可以幫助你了解這種情況在另一顆行星上發生的可能性有多大。”
這些混合物由水、礦物質、丙酮酸鹽和氨製成——這兩種分子可以在熱液噴口條件下形成，並且對於氨基酸的形成至關重要。
研究小組從水中去除氧氣以模擬原始地球的缺氧海洋，調整 pH 值以重現鹼度，並添加“綠銹「 - 氫氧化鐵在地球早期非常豐富。然後，他們將其全部加熱到 70 攝氏度（158 華氏度），就像通風口周圍的水一樣。
當他們在水中註入少量氧氣時，胺基酸丙胺酸就形成了。它還產生α-羥基酸乳酸鹽，它是氨基酸反應的副產品，但也可以結合成複雜的有機分子以產生生命。
“我們已經證明，在類似於早期地球甚至其他行星的地質條件下，我們可以在溫和的條件下通過簡單的反應形成氨基酸和α羥基酸，就像海底存在的那樣。”駁船說。
團隊已經在這方面進行了九年的研究，試圖弄清楚熱液噴口可以產生多少能量，以及在它們周圍可以找到什麼成分。但這是他們第一次觀察到在熱液噴口條件下發生有機反應。
美國太空總署也曾研究實際的熱液噴口在海洋下面，對周圍的水域進行採樣，並試圖更全面地了解這些環境的情況。
如果太陽系中存在地球上沒有的生命，那麼我們之前提到的冰冷衛星及其假想的熱液噴口看起來越來越像是值得一看的地方。事實上，就在去年，我們在鹹水羽流從土衛二發射。
“我們還沒有其他地方存在生命的具體證據，”駁船說。 “但是了解生命起源所需的條件可以幫助縮小我們認為生命可能存在的地方的範圍。”
美國宇航局正在考慮對這兩個國家執行任務歐羅巴和土衛二，所以請注意這個空間。
該團隊的研究成果已發表在期刊上美國國家科學院院刊。
