原細胞、轟擊、火星侵蝕和生物熒光

這些東西有什麼共同點?它們對天體生物學都很重要

C. Scharf 2019

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原細胞

無論在地球上可識別的生命起源時還發生了什麼,一個關鍵步驟似乎是細胞的形成——膜包封——其中更復雜的分子可以聚集到足夠高的濃度,以進行有趣的化學反應。但這裡有一個問題:鹹的、充滿離子的海水和離子鎂和鐵(存在於 RNA 等化合物中)都會破壞我們認為可能是第一個原細胞的脂肪酸球體。康奈爾大學等人的一項新研究提供了一個合理而巧妙的解決方案。研究表明,如果簡單地將氨基酸混合在一起,它們不僅可以保護脂肪酸層免受破壞,還可以觸發包括形成多層細胞壁在內的結構變化,這與現代動物細胞非常相似。在我們更好地理解這一點之前還有很長的路要走,但這到目前為止是最有希望的發現之一。

轟擊


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毫無疑問,45億年前的早期太陽系是一個相當混亂的地方。為了解釋主要行星的當前結構,通常會呼叫一定程度的軌道重排或遷移。這也是因為它可以幫助解釋有關大約 39 億年前發生的劇烈小行星轟擊時期(後期重轟擊)的證據。但是,由於統計資料有限,月球上大量隕石坑中的一些證據很難解釋。現在,莫傑西斯等人一項新研究使用建模和來自隕石的資料提出了一個更早的時間線。在這種情況下,巨行星在大約 44.8 億年前經歷了軌道偏移,從而引發了地球等世界上的轟擊時期。有趣的是,透過將這種動盪轉移到更早的時間,地球可能在大約 44 億年前就成為了一個更平靜的地方,讓生命開始發展,這比通常認為的要早大約 5 億年。

火星侵蝕

火星上大氣甲烷的看似零星的存在,僅限於某些位置和高度,是持續研究和推測的主題。這可能是由於產生甲烷的生命造成的,還是地質成因?無論哪種情況,弄清楚它究竟是如何從地表某處釋放出來的都是關鍵的一步。薩菲等人一項新研究著眼於風蝕釋放被困在岩石中的甲烷的可能性。事實證明,除非有被困在沉積物中的甲烷可以與地球上最豐富的烴頁岩相媲美,否則風蝕極不可能產生像“好奇號”探測器上的儀器所探測到的氣體脈衝。這是一個非常重要的否定結果,有助於進一步縮小選擇範圍,並使我們能夠深入瞭解真相。

生物熒光

在用於在宇宙其他地方尋找生命的工具箱中新增一個新技巧。在地球上,一些海洋珊瑚會將有害的紫外線重新處理成可見波長,發出令人毛骨悚然但美麗的紅色、橙色或綠色光。不要與生物發光混淆——生物熒光紫外線轉換不涉及化學反應或生物體產生自身的光,它們只是像燙手山芋一樣擺弄紫外線光子,直到它們可以“冷卻”它們。奧馬利-詹姆斯和卡爾滕內格一項新研究詢問了這種機制如何在其他世界(特別是在圍繞以發射強烈紫外線耀斑而聞名的低質量 M 矮星近距離執行的岩石系外行星)上發揮作用。值得注意的是,對於一個被生物熒光生命覆蓋的行星來說,在正確的條件下,入射的紫外線輻射耀斑可能會導致發光反應,從而暫時使來自該行星的可見光增加多達一百倍。這是一種時間生物特徵,可能會被新一代巨型望遠鏡探測到。

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