
水。从极地冰盖到热气腾腾的间歇泉,它在地球上到处都是。在这个星球上水流的地方,您一定可以找到生命。
“当我们在地球上找到水时 - 是否是冰覆盖的湖泊深海水热通风孔,无论是干旱的沙漠 - 如果有水,我们已经找到了微生物找到了一种居住在那里的方法。
这就是原因NASA追求外星生命的座右铭是“跟随水”。
昨天(9月28日),美国宇航局科学家宣布,他们在火星上找到了它:科学家在红色星球的图像中季节性发现了十多年的黑暗条纹流水的证据,新的研究表明。研究人员说,虽然砖的流量可能太富含氯的盐来维持生命,但它们确实增加了火星现在可以拥有生命的几率。 [在照片中:水在火星上流动吗?这是给出的
但是,为什么水这样的至关重要的分子呢?还有其他成分还可以为其他星球提供完美的生活食谱吗?
事实证明,水的几种化学特性使其对于生物来说是必不可少的。水不仅可以溶解任何东西,而且还可以在相对狭窄的温度范围内以固体,液体和气体形式存在的仅有的材料之一。
流动的生活
从心中,地球上的所有生命都使用将生物与环境区分开的膜。为了维持生命,生物体会采用重要的材料来制造能量,同时耗尽诸如废物等有毒物质。
在这方面,水是必不可少的,这仅仅是因为它是地球样温度下的液体。因为它流动,水提供了一种有效的方法,可以将物质从细胞转移到细胞的环境。相比之下,从固体中派生能量是一个更艰难的前景(尽管有吃岩石的微生物),格拉泽说。
但是,等式的另一部分 - 水可以将物品带入和离开电池 - 与水的独特化学构型有关。
谦虚水分子由两个与氧原子键合的氢原子组成。
Glazer告诉Live Science:“他们将它们融合在一起的方式使水成为这种奇妙的通用溶剂,”这意味着几乎每种物质都可以溶于水中。
这是因为该分子具有极性,这意味着氢原子倾向于束在分子的一侧,形成正区域,而氧气端具有负电荷。阳性氢端倾向于吸引负离子(或外壳中具有额外电子的原子),而负区域则在正离子中诱饵(其一种电子中的一个电子剥离)。
具有惊人的溶解特性的水是将物质(例如磷酸盐或钙离子)传播到细胞中的理想培养基。
水的阶段
水的另一个特征是它可以在地球上发生的温度范围内充当固体,液体和气体。 Glazer说,在温度或压力下,其他被确定为支持生命的良好候选者的分子往往是液体的,这对于大多数已知的生命形式而言是无宿舍的。 [5人的神话和误解这是给出的
格拉泽说:“水确实在那个最佳位置。”
他补充说,在相对紧迫的压力范围内,水都可以在所有三个阶段都可以蓬勃发展。
Glazer说:“我们星球上使用的所有三种水都造就了这种真正整洁的栖息地和微气候。”
例如,在山脉雕刻的冰川中可以发现冷冻冰,而水蒸气有助于温暖气氛。
生命的摇篮
水可能不仅仅是有助于促进生活基本过程的液体 - 也可能是保护摇篮生命的基础夏威夷大学马诺阿大学的物理实验化学家拉尔夫·凯瑟(Ralf Kaiser)说,他拥有天文学研究经验。
关于地球生命如何出现的一种理论,称为panspermia,假设冰冷的彗星粉碎到地球上,带有很小的有机分子,形成了生命的前体。 Kaiser说,但是穿越太空是一个艰难的旅程,惩罚辐射水平通常会降低那些精致的分子。
但是,以其固体形式,水可以提供一种方法来保护这些分子免受辐射的影响。
Kaiser告诉Live Science:“一种可能性是,由于构建块被冻结在水中,因此它在其周围具有这种保护性的地幔。”
接受一些替代品
当然,尽管水对于我们的家乡星球上的生命至关重要,但可能有生命形式不符合《地球剧本》。
科学家还在研究其他可能与通用溶剂和运输培养基相似的液体。加利福尼亚州莫菲特菲尔德的NASA Ames研究中心的天文学家克里斯·麦凯(Chris McKay)说,一些顶级竞争者是氨和甲烷。氨,像水一样,是一种极地分子,在宇宙中相对丰富,但是科学家在任何地方都没有发现任何大量的氨太阳系,麦凯说。
甲烷不是极性的,但可以溶解许多其他物质。然而,与水不同,甲烷仅在非常寒冷的温度下才能变成液体 - 在寒冷的296华氏度下(减去182摄氏度)。
“我们知道,泰坦上有大量的液态甲烷和乙烷,”土星的卫星之一,麦凯在一封电子邮件中告诉现场科学。 “因此,人们的兴趣是生命是否可以使用液态甲烷/乙烷的问题。”
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