一項(xiàng)新研究表明,穿越太空的宇宙射線或許能提供足夠的能量,在極度寒冷和黑暗的環(huán)境中維持生命存在。
搜尋外星生命的工作很大程度上集中在尋找位于“宜居帶”(Goldilocks Zone)的行星上 —— 即行星與其恒星保持一定距離,使得其表面可能存在液態(tài)水并有足夠光照維持生命。但一項(xiàng)新研究提出了一個(gè)誘人的可能性:那些遠(yuǎn)離宿主恒星的其他世界或許也能支持生命存在。這一發(fā)現(xiàn)可能極大地拓寬地外生命的搜尋范圍。
在發(fā)表于上周《國(guó)際天體生物學(xué)雜志》上的一篇論文中,研究人員描述了宇宙射線 —— 這些高速穿越宇宙的粒子束 —— 如何能夠攜帶足夠的能量來(lái)維持生命。這些射線可以深入穿透遠(yuǎn)離宿主恒星的行星內(nèi)部,撞擊到地下的水庫(kù)。射線撞擊會(huì)分裂水分子,在一種稱為“放射性分解”(radiolysis)的過(guò)程中釋放出電子。
地球上已知某些能在黑暗寒冷環(huán)境中生存的微生物正是利用這種機(jī)制維持生命。如果正如研究結(jié)果所示,外星生命也能依靠放射性分解生存,那么天文學(xué)家可能需要重新評(píng)估什么區(qū)域才算是宜居帶。
在紐約大學(xué)阿布扎比分校天體物理與空間科學(xué)中心領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究中,研究人員進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬,以確定不同程度的宇宙射線照射可能如何影響我們太陽(yáng)系中三個(gè)寒冷天體(火星、土衛(wèi)二和木衛(wèi)二)的表面環(huán)境。
具體而言,他們想了解宇宙射線能否在這些天體上觸發(fā)放射性分解,尤其是在兩顆衛(wèi)星上,因?yàn)樘煳膶W(xué)家長(zhǎng)期以來(lái)認(rèn)為它們的冰層之下可能存在水。
研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),土衛(wèi)二是通過(guò)放射性分解維持生命最有希望的候選者,盡管模擬表明所有三個(gè)天體都能支持某種程度的放射性分解。研究人員建議天文學(xué)家應(yīng)擴(kuò)展他們認(rèn)知中的宜居帶概念,并將這個(gè)更廣闊的區(qū)域命名為“放射性分解宜居帶”(Radiolytic Habitable Zone)。
“這一發(fā)現(xiàn)改變了我們對(duì)生命可能存在之處的思考方式,”該研究的主要作者迪米特拉·阿特里(Dimitra Atri)在一份聲明中表示?!拔覀儾辉賰H僅尋找有陽(yáng)光照射的溫暖行星,現(xiàn)在可以考慮那些寒冷黑暗的地方,只要它們地表之下有一些水,并且暴露在宇宙射線下。生命或許能在比我們想象中更多的地方生存,”他補(bǔ)充道。
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