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  • 土卫六有生命吗?在“蜻蜓号”去之前,就在实验室研究一番

    南卫理公会大学(SMU)研究人员可以帮助确定土星冰冷的卫星土卫六(泰坦),在美国宇航局探测器完成对其表面的探测访问之前,是否曾经有生命存在。此前NASA宣布“蜻蜓号”任务将于2026年奔向土星最大的卫星,预计将于2034年到达。此次任务的目标是使用一架旋翼飞行器,探索土卫六上数十个有希望的地点,研究可能导致生命存在的化学、大气和表面特性。

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    南卫理公会大学获得了19.5万美元的资助,用于在实验室环境中重现泰坦上正在发生的事情,该项目由总部位于休斯顿的韦尔奇基金会资助,由南卫理公会大学达德曼人文与科学学院化学助理教授TomLunčevski领导。南卫理大的研究生克里斯蒂娜·麦克康维尔,也获得了德克萨斯空间拨款财团的奖学金,以帮助该项目。在“泰坦”着陆之前,南卫理大学的化学家们将在多个玻璃圆筒中重现“泰坦”上的情况。

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    每个圆筒都有针尖那么大,这样他们就能了解“泰坦”表面可能会形成什么样的化学结构。对这些结构的了解最终可以帮助评估泰坦上存在生命的可能性——无论是过去、现在还是未来。长期以来,科学家们一直认为泰坦与生命起源前的地球非常相似,尽管它是一个比地球离太阳远得多,而且寒冷世界。土卫六是太阳系中唯一一颗拥有像地球一样稠密大气层的卫星,也是除地球外唯一一颗表面有液态固体的星球,包括湖泊、河流和海洋。

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    此外,美国宇航局的科学家认为泰坦可能有一个地下海洋。泰坦是一个充满敌意的地方,有液态甲烷的湖泊和海洋,还有甲烷的暴雨和风暴。风暴将大气中产生的有机分子带到地表,在地表条件下,只有甲烷、乙烷和丙烷是液体。

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    所有其他有机分子都是固体形式 - 或者正如我们在地球上称之为矿物质对这些有机矿物的化学成分和晶体结构很感兴趣,因为人们相信矿物在地球上生命起源的过程中发挥了关键作用。

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    因此,研究可能有助于评估这些奇怪的“产甲烷”泰坦生物存在的可能性。获得有关泰坦上层地壳结构的任何信息,都是由有机矿物质制成,对NASA的Dragonfly任务非常有用。为了在SMU创造这些“罐子里的泰坦”,研究人员将使用两年前结束的卡西尼 - 惠更斯任务期间获得的有关泰坦状况的信息。可以在玻璃制成的圆柱体中一步一步地重建这个世界,首先将引入水,水会结冰。其次,将用乙烷覆盖那层冰,乙烷会液化成“湖”。

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    然后将把剩下的钢瓶装满氮气,之后可以向系统中引入不同的分子,模拟降雨。最后,将通过稍微提高温度使湖泊“干燥”,并产生卫星表面。这颗卫星内部的圆柱体是经过特别设计的,因此可以进行多种最先进的实验,可以从真正的泰坦结构中学习。这些实验大部分将在提供现代同步加速器和中子辐射的研究设施中进行,例如伊利诺斯州阿贡国家实验室和马里兰州的国家技术研究所。

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