宇宙|人类第一次访问彗星:60个小时的生死时速( 三 )


“罗塞塔”飞入其尾部,并分析水蒸气 。结果表明,它和地球上的水是同一种类型 。
水确实有不同的类型,这里的类型并不是指水是咸水或淡水,而是指由什么组成的,即它的分子 。
虽然水分子都是由两个氢原子和一个氧原子构成,但组成水分的氢原子,它的质子有可能会有一个额外的中子,我们把它叫做氘[dāo] 。所以这样的水分子就比普通的水分子来得重,这样的水分子又叫重水 。
在地球上,水的比例大约是160个重水分子比100万个普通水分子 。
“罗塞塔”在彗星周围移动时测量了水蒸气中氢与氘的比例 。如果与地球的比例精确匹配将证实彗星是海洋的来源 。
但“罗塞塔”发现了一些令人惊讶的事情,氘与氢的比例是地球海洋中水的三倍 。这意味着像67P这样的彗星不可能是地球水的来源 。
如果和海水的测量结果是一样的,那么我们可以说这些彗星可能是我们在地球上看到的水的输送机制 。
但它高出了三倍,这表明,像67P这样的彗星并不是我们今天在地球上看到的水的来源 。
然而,尽管像67P这样的彗星没有给地球提供水,但我们不能排除所有彗星 。彗星有不同的系列,这些系列有不同的组成成分 。所以可能有些彗星有类似地球的水,是它们把水带到地球上 。
【彗星67P上的有机化合物】
“罗塞塔”号分析完水后,开始寻找构成生命的元素——基本有机化合物 。
科学家们一直认为彗星可能携带有机物质,但在“罗塞塔”号之前无法证实这一点 。
“罗塞塔”检测到了脂肪族化合物,这是一种富含碳和氢的有机物,这是首次在彗星表面检测到这种物质 。
这些材料是制造蛋白质的原始材料 。而蛋白质是所有生命所必需的 。这表明这些物质可能是由彗星送到地球的 。
彗星在整个太阳系中携带着生命的基石的观点,被称为分子生源说 。当彗星在外太空形成时,所有这些物质都是和它们一起形成的 。然后彗星把它们带到地球上,就像是太空运输卡车 。当然,我们现在可不希望这些送货卡车再次送货上门 。
现在有另一个问题:彗星从哪里得到这些成分的呢?
答案可能在太空深处 。在恒星系统和星系之间遭受辐射的漂浮物质被称为星际介质 。
科学家们分析了彗星67P的总体组成,发现其中有一些成分与科学家们在星际介质中发现的两种物质非常相似 。这些物质漂浮在恒星之间的气体和尘埃中 。
如果这种有机化学在地球上很常见,那么它很可能在整个星系中都很常见 。即这种制造生命的化学工具是通用的 。因此生命本身可能是通用的,有了这个通用的化学工具包,在充满生命的太空中,可能会有很多潮湿的岩石 。
所以,如果有外星生命,很有可能,组成它们的基本化学物质与我们地球生命的化学物质是相似的 。
然而,在星际物质中科学家们无法找出另一种重要元素的起源——磷 。
磷是生命所必需的原子之一,是DNA、细胞膜和能量生产的重要组成部分 。
科学家们一直不知道它从何而来,它在宇宙中很稀少,在地球表面也很稀少 。
地球诞生之初,周围的任何磷都被锁在可溶岩石中,所以当时的生命是无法利用这些磷的 。
如果岩石已经锁定了所有的矿化磷,那么生物过程中所需的磷从何而来?
彗星67P给了科学家们答案,彗星上发现了生物可利用的磷,而且不仅仅是矿化的磷 。
但彗星67P又是从哪里获得磷的呢?
2020年1月天文学家将“罗塞塔”任务的数据与阿塔卡玛毫米/亚毫米波阵列望远镜(简称ALMA)对恒星形成区域AFGL 5142的观测数据相结合进行比对 。
AFGL 5142是一个恒星的摇篮,它是一个气团,在那里大大小小的恒星同时诞生,它离我们非常近 。
宇宙|人类第一次访问彗星:60个小时的生死时速
文章图片

恒星形成区域AFGL 5142
当然这个“近”是天文学意义上的“近”,实际这个气团离我们有几千光年远 。
但科学家们已经可以对它进行详细的研究了 。ALMA天文台在离一颗刚刚形成的恒星非常非常近的地方拍摄了不同类型的尘埃和气体的高分辨率图像 。
这样就能看到恒星在形成过程中发生了什么 。最大的恒星生命挥霍得很快,所以死得也早,然后在超新星的爆炸中消亡 。
所以科学家们认为,磷元素是在大质量恒星中形成的 。所以本质上,先创造了一颗恒星,直到它生命的结束,当这颗恒星变成超新星时它将磷喷射到星际介质中 。


推荐阅读