卡拉·科菲尔德，喷气推进实验室 一个被称为“白烟囱”的海底喷口向海洋中喷出富含矿物质的水，成为生物的能量中心
一些科学家认为地球上的生命可能在几十亿年前就已经在海底的类似喷口附近开始了
信用:美国国家海洋和大气管理局
德语(WHOI) 地球上生命最初是在哪里形成的？一些科学家认为它可能存在于海底的热液喷口附近
50亿年前
在《天体生物学》杂志的一篇新论文中，美国国家航空航天局喷气推进实验室的科学家描述了他们如何用复杂的实验装置模拟可能的古代海底环境
他们表明，在极端压力下，来自这些古老海底裂缝的流体与海水混合，可能与热液喷口的矿物质反应，产生有机分子——构成地球上几乎所有生命的基石
特别是，这项研究为深入研究诸如土星的卫星恩克拉多斯和木星的卫星欧罗巴这样的海洋世界奠定了重要的基础，这两个星球都被认为有液态水的海洋埋藏在厚厚的冰壳之下，并且可能有类似于在JPL模拟的热液活动
这个研究领域属于一个被称为天体生物学的研究领域，这项工作是由JPL冰世界团队作为前美国国家航空航天局天体生物学研究所的一部分完成的
古海之下 为了模拟在海洋充满生命之前，新形成的地球海底可能存在的条件，当时的研究生劳伦·怀特和他的同事们进行了一项实验，汇集了三种关键成分:富含氢的水，就像可能从海底通过通风口流出的那种水；富含二氧化碳的海水，就像来自古代大气一样；以及一些可能在那种环境中形成的矿物质
怀特和同事们——包括她的研究生导师、退休的JPL科学家迈克尔·拉塞尔——模拟了没有喷出特别热水的喷口(只有大约212华氏度，或100摄氏度)
创建实验设置的一个主要挑战是保持0
海平面以下6英里(1公里)——大约是海平面气压的100倍
之前的实验已经在单独的高压室内测试了类似的化学反应，但是怀特和她的同事想更全面地复制这些环境的物理特性，包括流体流动和混合的方式
这将需要在多个腔室中保持高压，这增加了项目的复杂性
(因为即使是单个高压室中的裂缝或泄漏也会造成爆炸的威胁，在这种情况下，在设备和科学家之间安装防爆挡板是标准的操作程序
) 一些科学家认为地球上生命的故事可能是从海底的热液喷口开始的
50亿年前
美国宇航局喷气推进实验室的科学家用复杂的实验装置模拟了那些古老的海底环境
学分:喷气推进实验室 科学家们想确定这种古老的条件是否能产生有机分子——那些在环或环中含有碳原子的分子，以及其他原子，最常见的是氢
复杂有机分子的例子包括氨基酸，它们最终可以形成DNA和RNA
但是正如鸡蛋、面粉、黄油和糖与蛋糕不是一回事一样，早期海洋中的碳和氢的存在并不能保证有机分子的形成
尽管在这个史前海洋中，一个碳和一个氢原子可能会合理地相互碰撞，但它们不会自动结合形成有机化合物
这个过程需要能量，就像球不会自己滚上山一样，没有能量的推动，碳和氢不会结合在一起
怀特和她的同事之前的一项研究表明，水通过热液喷口脉动可能形成了铁硫化物
通过充当催化剂，铁硫化物可以提供能量推动，降低碳和氢一起反应所需的能量，并增加它们形成有机物的可能性
新的实验测试了在古代海底喷口周围的物理条件下，这种反应是否有可能发生，如果这种喷口当时存在的话
答案？是
研究小组创造了甲酸盐和微量甲烷，两者都是有机分子
美国宇航局喷气推进实验室的科学家劳伦·怀特调整了一项实验，该实验模拟了古代海水和热液喷口的流体如何与海底矿物反应生成有机分子
50亿年前
这张照片是2014年在JPL拍摄的
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 生命的迹象 地球上自然产生的甲烷主要是由活的生物体或包括植物和动物在内的生物物质的腐烂产生的
其他星球上的甲烷也可能是生物活动的标志吗？为了利用甲烷在其他星球上寻找生命，科学家需要了解它的生物和非生物来源，比如怀特和她的同事发现的那个
怀特说:“我认为非常重要的一点是，我们证明了这些反应是在压力和流量等物理因素存在的情况下发生的。”
“我们离证明生命可能在这些环境中形成还有很长的路要走
但如果有人想证明这一点，我认为我们需要证明这个过程每一步的可行性；我们不能想当然
" 这项工作基于迈克尔·拉塞尔的假设，即地球上的生命可能是在地球早期海洋的底部形成的
有机分子的形成将是这一过程中的重要一步
同一个JPL研究小组的科学家已经探索了这项工作的其他方面，例如复制早期海洋中的化学条件，以证明氨基酸是如何在那里形成的
然而，这项新研究的独特之处在于它重新创造了那些环境的物理条件
在接下来的几年里，美国国家航空航天局将发射木卫二快船，它将围绕木星飞行，并多次飞越冰冷的木卫二
科学家认为那里的羽状物可能会从月球海洋向太空中喷水，月球海洋位于大约2到20英里(3到30公里)的冰下
这些羽状物可以提供关于海底可能的热液过程的信息，海底被认为大约有50英里(80公里)深
这篇新论文有助于加深对可能发生在除我们自己的海洋之外的其他海洋中的化学物质的理解，这将有助于科学家解释该任务和其他未来任务的发现
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