天文学家报告’ve在金星大气中检测到了氨基酸甘氨酸

这几天感觉像所有人都注视着金星吗?在地球上发现潜在的生物标记膦’上个月的高层气氛吸引了很多关注。那里’但是,关于膦发现的含义仍存在一些不确定性。

现在,一组研究人员声称他们’我在金星中发现了氨基酸甘氨酸’ 大气层.

宣布发现的论文标题为“在金星大气中检测最简单的氨基酸甘氨酸.”主要作者是Arijit Manna,博士。印度西孟加拉邦Midnapore学院物理系研究学者。该文件位于预印本网站arxiv.org上,这意味着它没有’经过同行评审并发表在期刊上… yet.

大约有500种已知氨基酸,但遗传密码中只有20种。甘氨酸是其中最简单的。

The structure of the amino acid 甘氨酸. Image Credit: By NEUROtiker - Own work, Public Domain, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1636637
The structure of the amino acid 甘氨酸. Image Credit: By NEUROtiker – Own work, Public Domain, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1636637

虽然甘氨酸和其他氨基酸不是’生物签名,它们是生命的一些组成部分。实际上,他们’是蛋白质的基础。它们还是地球上最早出现的有机分子中的一些。甘氨酸对于蛋白质和其他生物化合物的开发很重要。

研究人员使用阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)检测金星中的甘氨酸’光谱学的气氛。他们在赤道附近的中纬度发现了它。那’信号最强的地方,两极都没有检测到。

在他们的论文中,作者写道“它在金星大气中的检测可能是了解益生元在金星大气中形成机制的关键之一。金星的高层大气可能正在经历与数十亿年前地球几乎相同的生物方法。”

那两个句子真是一拳。金星的云层中会发生某种生物学过程吗?它“might”成为其中的关键之一“may be going”通过地球所做的同样的事情。这是什么意思?

首先是膦,然后是甘氨酸

9月中旬,一组研究人员 报告发现有膦 在金星的高层大气中(Greaves等,2020)。像甘氨酸一样,在中纬度地区也能更强地检测到它。磷化氢可以是生物签名,并且在地球上。但是它也可以化学方式产生,尽管这需要大量的能量。它’在木星和土星的地方被发现’生产所需的丰富能源。但是金星没有’没有创造它所需的能量。

发现膦的研究人员团队对自己的发现持谨慎态度。在他们的论文中,他们几乎恳求其他研究人员解释磷化氢’的存在而又不诉诸生命。“现在,天文学家们将思考无生命地证明磷化氢的所有方法,对此我表示欢迎。请这样做,因为我们将尽一切可能展示可产生膦的非生物过程。”

来自先前研究的该图说明了包含磷化氢的大气层。图片来源:Truong等,2020。
来自先前研究的该图说明了包含磷化氢的大气层。图片来源:Truong等,2020。

然后几周后,另一组研究人员做到了这一点。在 他们的论文被称为假设的观点,他们说火山可能是磷化氢的原因。“我们假设,火山中形成的痕量磷化物将通过火山作用带到地表,然后喷入大气,在大气中它们可以与水或硫酸反应生成膦。”

膦的检测是这一最新发现的背景。这两个发现都是围绕金星的更大问题的一部分:它们的生命或在金星的生命潜力?还是这些化学物质与生命无关?

研究人员确定了金星区域’ 大气层 that 威力 be able to host 生活. It would be a bizarre and unusual arrangement from our perspective.

在大多数情况下,金星非常不友好。大气是酸性的,温度足够高 融化航天器,并且大气压正在碎裂。但是温度很高,大约在地表以上48至60公里(30至37英里)之间,温度没有那么致命。在该高度下,温度范围为-1 C至93 C(30至200华氏度)。它’这很有争议,但一些科学家认为,一种简单的生活可以在那里生存,永久繁殖而无需接触地球’的表面。磷化氢很容易降解,因此必须连续生产磷才能对其进行检测。在该高度的生命可能是膦的来源。

艺术家对金星表面的印象,显示了雷暴和远处的火山。图片来源:©欧洲航天局/ J。还有什么
一个艺术家’对金星表面的印象,显示出雷电风暴和远处的火山。图片来源:©欧洲航天局/ J。还有什么

甘氨酸的这一新发现仅增加了神秘性和不确定性。在他们的论文中,研究人员建议 哈德利细胞 可能负责提供一个生活的家。“中纬度的哈德利环流可以提供最稳定的生命维持条件,其中70-90天的循环时间足以使(类地球)微生物生命繁殖。”

同样,甘氨酸的检测与膦的检测相匹配。“甘氨酸的纬度依赖性分布与最近检测到的磷化氢的检出限以及拟议的哈德利细胞上边界大致匹配(在?10?以内),气体在上下高度之间循环。”

这张图显示了NH2CH2COOH(甘氨酸)的混合比与云中大气高度(km)的关系
层(约75-80公里)(红色曲线),而PH3(磷化氢)(黑色曲线)。图片来源:Manna等人,2020年。
这张图显示了NH2CH2COOH(甘氨酸)的混合比与云中大气高度(km)的关系
层(约75-80公里)(红色曲线),而PH3(磷化氢)(黑色曲线)。图片来源:Manna等人,2020年。

唐’t发射航天器

尽管这是一个有趣的发现,值得进一步研究,但是在寻找其他地方的生活中,甘氨酸的存在远不及击倒打击。作者知道这一点,并谨慎指出。

“应该注意的是,金星中甘氨酸的检测’气氛是生命存在的暗示,但不是有力的证据。”

It’s an ingredient used 生活,但不是指示 生活.

他们的论文指出了一些旨在测试地球生命化学起源的历史性实验。 1953年,现在著名的 Miller-Urey实验 重新创造了地球的早期条件。研究人员创建了一种水,甲烷,氨和氢的化学混合物,然后将能量应用于模拟闪电。结果得到了更复杂的有机化合物汤。

A simple diagram of the Miller-Urey实验. Image Credit: By The original uploader was Carny at Hebrew Wikipedia. - Transferred from he.wikipedia to Commons., CC BY 2.5, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2173230
A simple diagram of the Miller-Urey实验. Image Credit: By The original uploader was Carny at Hebrew Wikipedia. – Transferred from he.wikipedia to Commons., CC BY 2.5, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=2173230

实验产生了乙醇酸(甘氨酸的前体),结果支持了 生物发生 理论。金星中检测到的甘氨酸’可以通过与Miller-Urey实验相同的途径产生大气。金星中还有其他通往甘氨酸的化学途径’ 大气层.

“在天体物理学,化学物理学和生物物理学中,由简单分子合成的最简单氨基酸甘氨酸的合成反应路线对于化学演化和生命起源具有重要意义,” the authors write. “在金星大气中检测到甘氨酸可能表明
the existence of an early form 生活 in the 大气层 of the solar planet because amino acid is a building block of protein. 金星 可能要去 through the primary stage of biological evolution.”

否则可能不会。

“尽管在地球上,甘氨酸是通过生物程序产生的,但在金星上,甘氨酸可能是通过其他光化学或地球化学手段产生的,这在地球上并不常见。”金星与地球有很大的不同,那里正在发生的过程在地球上并不存在。

这里’所有注意事项都出现的地方。

本文本身的避风港’还没有被同行评审。结果有一些缺点。

例如,甘氨酸的光谱信号非常接近氧化硫的信号,因此它’s possible there’甘氨酸检测错误。而且这只是一次检测,不会重复或验证。同样,甘氨酸是最简单的氨基酸,在其他地方也发现过。它’s been 在彗星上检测到 和陨石,在那里’生活真的没有希望。

还避风港’在地球以外的任何其他星球上都没有看到过,这意味着在像金星这样充满敌意的世界上看到它会令人惊讶。

为了找出答案,我们需要更多的飞船访问金星。“直接从金星表面和云层取样的金星任务可能会确认行星中甘氨酸的来源,” the authors state.

美国宇航局's proposed DAVINCI (Deep 大气层 金星 Investigation of Noble gases, 化学, and Imaging) mission would study the chemical composition of the 金星ian 大气层 as it descended to the surface. Image Credit: 美国宇航局.
美国宇航局’s proposed DAVINCI (Deep 大气层 金星 Investigation of Noble gases, 化学, and Imaging) mission would study the chemical composition of the 金星ian 大气层 as it descended to the surface. Image Credit: 美国宇航局.

如果证实了甘氨酸的检测,则是了解生命增长的另一个有趣的进展。或可能向我们表明,似乎是益生元的化学物质仅在极少数情况下才是益生元,而在其余时间中,它几乎意味着什么。那里’s so much we don’不知道,对金星的访问是了解更多信息并回答我们一些问题的唯一途径。

但就目前而言,我们可以放心,生活已经没有了’在金星上找不到。相反,我们可能只发现了金星的另一块拼图游戏’复杂的气氛。

更多:

一则回覆“天文学家报告’ve在金星大气中检测到了氨基酸甘氨酸”

  1. 金星假说
    作者:A. Cartwright

    摘要:目前的模型表明,金星可能已经适合居住。复杂的生命可能已经在高度辐射的金星上演化,并通过小行星转移到了地球。该模型适合
    在寒武纪和奥陶纪时期,高度发达的生命脉冲以惊人的速度出现,多样化并灭绝,这也解释了这一时期出现的非同寻常的遗传多样性。

    一句话摘要:在寒武纪和奥陶纪时期,由于复杂生命的突然出现和辐射而产生的未回答的问题得到了解答。
    提出这些复杂的生命形式是在金星上演化的,并由石蛇皮症转移到这里。

    //arxiv.org/abs/1608.03074

    安娜贝尔·卡特赖特(Annabel Cartwright)也在金星云层中发现磷化氢的团队中。

    发布时间:2020年9月14日
    金星云层中的磷化氢气体
    简·S·格雷夫斯(Jane S. ,安娜贝尔·卡特赖特(Annabel Cartwright),英戈·穆勒(Ingo Mueller-Wodarg),占昌昌(Zhangchang Zhan),佩·弗里伯格(Per Friberg),伊恩·库尔森(Iain Coulson),艾莉莎·李(E'lisa Lee)& Jim Hoge
    自然天文学(2020)

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