什么是有机物(化学中什么是有机物)
土卫二上发现的复杂有机物对生命的发现有什么意义?
在土星卫星恩克拉多斯表面裂缝喷出的水柱中发现了富含碳的有机分子,碳可能是生命的基石。这一发现使土卫二成为太阳系中发现生命的最佳地点。土卫二的羽流是由美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船发现的。它位于土卫二南半球313英里(504公里)宽的地方,由许多被称为“老虎条纹”的裂缝发出。这些羽状物起源于碱性和微咸的地下海洋,在那里有可能找到生命。虽然海洋目前超出了我们的能力,但这些羽流提供了一种从轨道上采样海洋的方法。
土星冰冷的卫星恩克拉多斯,在底部可以看到线性的“老虎图案”。图片:美国宇航局/JPL-加州理工学院/空间科学研究所。
因此,卡西尼号多次飞越烟柱,用它的宇宙尘埃分析仪、离子和中性质谱仪“品尝”它们。在《自然》发表的最新研究成果中,科学家发现卡西尼号在这些羽流俯冲过程中探测到了巨大而复杂的有机分子。以前,在羽状物中只发现非常简单的有机分子,如甲醇。
有机来源
有机分子是由碳原子的长链组成的,碳原子是生物分子的主要成分。这些分子可以促进生命的化学,如脱氧核糖核酸和核糖核酸,并可以通过生物过程产生。然而,有机分子的存在并不一定意味着土卫二上有生命:有机物也可以由地球的化学过程形成,该过程涉及水和岩石之间的相互作用。圣安东尼奥西南研究所的地球化学和《自然》论文的作者克里斯托弗格林说:为了确定有机分子是如何形成的,识别它们的组成“是它们起源的关键”。
土卫二的羽状物是由美国宇航局的卡西尼飞船拍摄的。图片:美国宇航局/JPL-加州理工学院/空间科学研究所。
卡西尼号于1997年发射,比羽毛被发现几乎早了十年,它的仪器没有被用来取样或区分复杂的有机分子。在接受《天体生物学》采访时,格林表示:我们需要识别羽毛中的哪些特定有机分子,这将有助于我们确定它们中的任何一种或任何一组是否可以被认为是生物特征。
基本生活要求。
这不是第一次在太阳系的其他地方发现复杂的有机分子。此前,它们是在碳质球粒陨石、彗星的尘尾和土星的另一颗卫星土卫六的大气中发现的。然而,特别是在土卫二上发现了这些。
土卫二的横截面显示了它的冰壳、地下海洋和岩石核心,以及这些羽状物。
未来的任务。
在卡西尼号于2017年9月有意识地潜入土星大气层完成任务后,科学家们能做的不多,直到一项新的任务带着专门设计用于研究羽流的仪器进入土卫二。未来的任何任务都将需要羽毛的高分辨率质谱分析,以及表面老虎条纹的进一步质谱分析和气相色谱分析,随后可能是月球任务,以真正了解这一过程是否发生在土卫二上,以及生命是否可能是它们的核心。我们不知道这些过程是什么,但我们只是看到并欣赏冰山一角。