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利用地球的历史为寻找系外行星上的生命提供肖艾杨烁小说全章免费信息

天文学与空间 2022-05-28 00:01:12

作者朱尔斯·伯恩斯坦,加州大学河滨分校 一颗类似地球的“系外卫星”,围绕恒星可居住区内的一颗气态巨行星运行

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 加州大学河滨分校是美国国家航空航天局天体生物学计划的八个新研究小组之一,负责解决地球上生命的进化和起源以及太阳系以外生命的可能性等问题

这些团队组成了美国宇航局天体生物学研究跨学科联盟项目的创始班

这个由UCR领导的团队受到一个基本问题的激励,这个问题是如何探测那些能够孕育生命并保持可居住状态的行星,尽管随着时间发生了巨大的变化,这需要在太阳系以外数光年的行星大气中寻找生物气体

项目负责人、UCR生物地球化学家蒂莫西·莱昂斯说:“为了实现这一目标,我们的研究集中在地球历史的许多不同章节——或者说变化的地球——这些章节跨越数十亿年,为研究太阳系以外的系外行星提供了重要的模板。”

莱昂斯说,由于它们与我们相距遥远,人类可能永远也不会访问这些行星,至少不会很快

然而,在不久的将来,科学家将能够分析这些行星大气的成分,寻找可能来自生命的气体,如氧气和甲烷

在过去的4年里,地球经历了巨大的变化

50亿年,主要的转变发生在板块构造、气候、海洋化学、生态系统结构和大气成分上

“这些变化代表着一个机会,”莱昂斯说

“地球进化史的不同时期提供了许多基本上是外星世界的一瞥,其中一些可能是与现代地球条件非常不同的可居住行星状态的类似物

" 里昂团队激动人心的新研究前沿包括对地球最初5亿年的研究,以及对我们星球及其未来数十亿年生命的预测

佐治亚理工学院生物地球化学家克里斯托弗·赖因哈德指出,研究地球过去的生物标志气体将使该团队能够设计望远镜,并完善远地系外行星大气中潜在生命痕迹的解释模型

一旦研究人员理解了地球和它的恒星——太阳——是如何一起变化以维持数十亿年来充满生命的液态海洋的,该团队就可以预测其他行星系统是如何发展和维持生命的,并更好地理解如何寻找生命

UCR天体生物学家爱德华·施韦特曼说:“这样一个‘早期地球使命’必须包括团队内部广泛的跨学科性、美国宇航局天体生物学计划的研究协调网络(RCNs)内部和之间的有效协同作用,以及致力于有助于指导美国宇航局未来几十年科学的可交付成果。”

这项任务的成功需要生物、化学、地质、海洋学和天文学方面的专业知识

耶鲁大学生物地球化学家诺亚·普拉纳夫斯基说:“我们的团队把所有这些都带到了桌面上

因此,团队中的不同专家包括天文学家、行星科学家、地质学家、地球物理学家、海洋学家、生物地球化学学家和地球生物学家

该团队将从世界各地收集跨越数十亿年的古代岩石样本和现代沉积物,并利用它们产生的数据为地球古代和未来的海洋和大气驱动广泛的计算模型

普渡大学地球和系外行星科学家斯蒂芬妮·奥尔森说:“这些模型将使研究小组能够评估地球历史的不同时期是否以气体为特征,这些气体可以作为生命的产物从远处观察到,就像今天我们星球上的氧气指纹一样。”

这项工作需要多管齐下地看待地球这个复杂的系统,这个系统随着时间的推移发生了巨大的变化

然而,尽管发生了这些变化,地球仍然持续适宜居住,液态水海洋充满了生命

地球是如何变得和保持可居住的,以及它的生命是否能被遥远的观察者探测到,这些问题将最终定义和完善对系外行星生命的探索

“简而言之,”莱昂斯说,“我们团队的令人兴奋的目标是提供一个新的、更全面的地球进化史观点,以帮助指导美国宇航局在遥远的世界寻找生命的特定任务

" 在美国国家航空航天局天体生物学研究所的庇护下,经过20年激动人心的研究,皇家科学院是美国国家航空航天局天体生物学的新面孔,该研究所以前曾支持过UCR领导的团队

4美元

来自美国宇航局的600万新奖项将历时五年,包括来自佐治亚理工学院、耶鲁大学、普渡大学、加州大学洛杉矶分校、美国宇航局艾姆斯研究中心的团队成员以及来自世界各地的合作者

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