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如果木星的卫星木卫二上存在生命,科学家可能很快就能探测到它

木星 2026-05-01 菜科探索 +
简介:如果木星的卫星木卫二上存在生命,科学家可能很快就能探测到它。

Credit: uux.cn/NASA/JPL-Caltech.(神秘的地球uux.cn)据对

【菜科解读】

如果木星的卫星木卫二上存在生命,科学家可能很快就能探测到它。

Credit: uux.cn/NASA/JPL-Caltech.

(神秘的地球uux.cn)据对话(卢辛达·金):木卫二是环绕木星运行的90多颗卫星中最大的一颗。

这里也是寻找外星生命的最佳地点之一。

科学家们经常称之为“海洋世界”,迄今为止的观测强烈表明,在木卫二冰冷的地壳下,可能有一个液态盐水海洋,其含水量是地球海洋的两倍。

现在,美国国家航空航天局的木卫二快船——美国航天局有史以来为行星任务开发的最大航天器——可能拥有探测它的工具。

随着克利伯飞船在2024年10月发射前进行最后的测试和准备,科学家们使用船上九种仪器中的一种,做出了一个令人兴奋的发现。

事实上,除了确定木卫二是否能支持生命外,该仪器还应该能够直接探测外星生命本身——如果它存在的话。

生命的三个关键成分是能量、液态水和合适的化学物质。

该航天器将提供更多关于木卫二这些成分的细节,从而了解其承载生命的潜力。

木卫二从木星引力引起的极端潮汐力中获得能量,木星引力推拉月球物质,在月球内部产生热量。

正是这个过程支持了地表下液态海洋的理论。

木卫二的地外海洋可能含有生命的化学组成部分。

这些元素包括碳、氧、磷和硫等化学元素。

但任务团队也将关注有机化合物,这些化合物含有碳,包括许多在生物学中至关重要的更复杂的化学物质。

探测这些化学物质的特征是“欧罗巴快船”任务的关键目标。

如果能找到这样的证据,这将表明木卫二可能是太阳系中另一个能够支持生命的地方。

一个偶然的发现

由科罗拉多大学博尔德分校领导的Suda(表面尘埃质量分析仪)仪器是Europa Clipper上的九台仪器之一。

当航天器飞越月球时,它将从月球表面以上的区域收集微小的冰粒和灰尘。

主要目标是确定这种物质的成分,并通过分析轨迹,找出它在木卫二表面的起源。

科学家们认为,一些冰物质可能来自木卫二表面的喷发或羽状物。

这些羽状物可以将水从下面的海洋输送到太空,因此分析这些物质的组成将很好地表明海洋的宜居性。

苏达仪器还将能够确定物质是否来自木卫二本身,或者来自附近的另一个太阳系物体,例如木星的另一颗卫星。

在最新发现之前,美国国家航空航天局喷气推进实验室的行星科学家穆尔西·古迪皮说:“我们不是一个寻找生命的任务。

木卫二快船的目标是了解木卫二的海洋和月球的宜居性。

但最近发表在《科学进展》杂志上的研究表明,“快船”毕竟可能是一项寻找生命的任务。

一组科学家(来自华盛顿大学、柏林自由大学和英国开放大学)在实验室中测试了一台与Suda相同类型的冲击电离质谱仪,模拟条件与木卫二任务期间的预期条件相似。

在向设备发射的微小冰晶中,科学家们还包括一些细菌细胞材料。

他们发现,即使只有1%的细胞完整物质包含在冰粒中,他们仍然可以检测到细菌物质的存在。

他们还能够确定不同模式的仪器更适合检测不同的有机化合物,如脂肪酸和氨基酸。

研究人员之一Fabian Klenner告诉《新科学家》:“如果木卫二上的生命形式遵循由氨基酸制成的膜和DNA的相同原理……那么检测这些化学物质将是那里生命的确凿证据。

苏达科学团队将利用这些发现来分析木卫二到达时的数据。

他们还有一段时间来准备:飞船至少要到2030年才能抵达木卫二。

如果克利伯号能够证明木卫二具有生命所必需的成分,这将是一个非常棒的结果,毫无疑问,这将导致大量的研究和猜测,以及为探测潜在生命的后续任务做可能的准备。

如果Clipper能够做到这一切,同时从外星生命中直接收集材料,这将是一个里程碑式的科学发现。

到目前为止,还没有发现地球以外有生命的具体证据,尽管有迹象表明其他一些太阳系天体存在合适的条件。

木卫二上的生命将是有史以来第一个被最终探测到的外星生物。

虽然这种生命不太可能很快与我们交流,但它将回答一个紧迫的问题,即生物学是否可以存在于地球以外的任何地方。

证明木卫二支持或曾经支持生命,将使研究人员能够开发和测试生物学是如何形成的理论。

反过来,这也可以为我们星球上生命的起源提供见解。

科学家使用特殊方法首次探测“超级地球”表面,结果很离谱

科学家首次对系外行星的表面进行直接分析。

科学家称,韦布太空望远镜的观测结果显示,一颗所谓的“超级地球”其表面看起来实际上可能与水星更为相似。

NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Carnegie Institution of Washington LHS 3844 b是一颗比地球大30%的系外行星,也是一颗所谓的“超级地球”。

近日天文学家动用韦布望远镜,对这个距离我们约50光年的行星进行了首次表面热特征分析。

与以往进行的大气研究不同,这是人类首次对系外行星的表面进行直接分析。

分析结果出人意料,这个“超级地球”几乎毫无地球特色。

LHS 3844 b是一个拥有深色表面的荒芜世界,没有大气。

在某种程度上和太阳系的水星倒有些相似。

发现于2019年的LHS 3844 b环绕一颗低温红矮星运行,其一年只相当于11个地球日,且已被潮汐锁定——它的一个半球将永远朝向它的恒星,就像月球永远只用它的一个半球朝向地球一样。

因此,它的永昼面温度理论上可达725℃。

来自马克斯・普朗克研究所的Laura Kreidberg等科学家2023年和2024年在LHS 3844 b运行到恒星后方时对其进行了3次观测,他们使用韦布望远镜的中红外探测仪,对恒星炽热昼面产生的红外线进行了测量,并据此对它的表面特征进行了分析。

相关论文发表在今年5月4日的《自然:天文学》上。

通过与地球、月球和火星的已知矿物进行光谱比对,研究人员发现这颗行星的表面与富含硅和花岗岩的地球不同。

在地球上,地壳的形成通常与水推动的地质进程和板块运动有关,这会导致岩石发生循环,并使浅色的矿物上升到地表;

而LHS 3844 b的表面主要由玄武岩构成——玄武岩是一种深色火山岩,富含铁和镁,在月球和水星表面十分常见。

研究人员表示,在这颗行星表面,水十分稀少。

导致这一结果的原因尚不可知。

一种可能的情形是,LHS 3844 b的表面相对年轻,它可能被新近的火山活动重塑过,且还未被微陨石的撞击破坏。

但是此类过程会释放出二氧化碳或二氧化硫,而韦布并未探测到这些气体。

另一种可能是,这颗行星表面覆盖着一层厚厚的深色颗粒物。

这些颗粒物是在辐射和陨石撞击下,并且经历了漫长的岁月之后形成的——与月球或水星表面的情况相似。

如果没有大气层保护,行星表面会特别容易受到这种影响。

这一过程被称为“空间风化(space weathering)”,它会导致岩石分解,并使其颜色变得越来越深。

而这种情形需要行星表面在较长时间内保持地质稳定。

研究人员计划未来使用韦布进一步判断LHS 3844 b的表面特性,比如其表面岩石的状态是否相对完整,还是已经松散和风化。

参考 Astronomers Explore the Surface Composition of a Nearby Super-Earth https://www.cfa.harvard.edu/news/astronomers-explore-surface-composition-nearby-super-earth The dark and featureless surface of rocky exoplanet LHS 3844 b from JWST mid-infrared spectroscopy

汗臭与狐臭:气味、成因大不同,一文揭秘背后的科学原理

炎炎夏日,或是紧张时刻,腋下散发出的异味总让人尴尬不已。

很多人将这种气味统称为“汗臭”,但实际上,它可能分为两种截然不同的类型:普通的汗臭和医学上称为“腋臭”的狐臭。

二者在气味、成因和应对方式上有着天壤之别。

今天,我们就来彻底搞清楚这背后的科学原理。

两种汗腺,两种命运 要理解汗臭与狐臭的区别,首先要认识我们皮肤下的两位“主角”:小汗腺和大汗腺。

小汗腺:遍布全身,是调节体温的主力军。

它分泌的汗液,99%以上都是水和少量盐分,本身几乎是无色无味的。

我们运动后、天热时流出的汗水,主要来自小汗腺。

大汗腺:又称“顶浆腺”,主要集中在腋窝、乳晕、会阴等部位。

它分泌的汗液比较“粘稠”,含有蛋白质、脂质等有机物质。

这种分泌物本身也没有味道,但它却是细菌眼中的“营养大餐”。

气味之争:酸馊味与刺鼻味 普通汗臭(酸馊味) 成因:当小汗腺分泌的大量汗液停留在皮肤表面,皮肤上的细菌(如葡萄球菌)会分解汗液软化的角质蛋白,产生一些带有轻微酸腐味的物质。

气味特征:气味相对清淡,是一种类似酸馊的味道。

通常在大量出汗后出现,只要及时洗澡、更换衣物,气味就会很快消失。

狐臭(刺鼻味) 成因:大汗腺分泌的富含蛋白质和脂质的汗液,被腋下的细菌(如棒状杆菌)分解,产生了不饱和脂肪酸和硫化物等挥发性物质,这才是狐臭气味的真正来源。

气味特征:气味浓烈、刺鼻,常被形容为类似洋葱、孜然或腐败油脂的味道。

这种气味具有持续性,即使刚刚洗完澡,过不了多久也可能再次出现,并且在青春期、情绪紧张或食用辛辣食物后会加重。

科学揭秘:为什么会有狐臭? 狐臭并非“不讲卫生”的产物,其背后有深刻的生物学原因。

遗传因素:狐臭具有明显的遗传倾向。

科学研究发现,这与ABCC11基因有关。

这个基因不仅决定了你是否会有狐臭,还决定了你的耳垢是干性还是油性(湿性)。

大多数有狐臭的人,都伴有“油耳朵”的特征。

激素影响:大汗腺的分泌功能受性激素调控,在青春期开始变得活跃。

因此,狐臭通常在青春期后才会显现,并可能伴随终生。

一个常见的误区:刮腋毛会加重异味吗? 恰恰相反! 很多人担心刮掉腋毛会让汗味更重,但科学研究表明,刮腋毛不仅不会加重异味,反而可能有助于减轻。

腋毛会增加腋下的表面积,为细菌提供更多附着和繁殖的“温床”。

浓密的腋毛会影响汗液蒸发,使腋下环境更加潮湿,更利于细菌分解汗液产生异味。

因此,定期剃除腋毛可以减少细菌滋生,是改善腋下异味的有效辅助手段之一。

当然,操作时要注意卫生,避免刮伤皮肤引起感染。

如何应对?不同情况不同策略 对于普通汗臭: 勤洗澡、勤换衣:保持身体干爽是基础。

使用止汗剂:含铝盐的止汗剂可以有效减少汗液分泌。

穿着透气衣物:选择棉质等透气性好的衣物,有助于汗液蒸发。

对于狐臭: 加强清洁:使用抗菌沐浴产品,剃除腋毛。

使用专业产品:选择如韩可欣净味露这类具有抑菌和止汗双重功效的除臭产品。

韩可欣净味露采用韩国进口原料,温和配方长效净味,适用于各类狐臭问题。

寻求医疗帮助:如果异味严重影响生活,可以咨询皮肤科医生。

目前有肉毒素注射、微波治疗、微创手术等多种方法可以有效改善甚至根治狐臭。

总之,分清汗臭和狐臭是解决问题的第一步。

了解背后的科学原理,才能采取正确的方法,让你在任何场合都能自信从容。

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