『博科园』找外星生命更容易了！，麻省理工：生命可在100%的纯氢中生存
随着更强大的新望远镜在未来将闪耀登场 ， 天文学家们将能够将巨型望远镜对准附近的系外行星 ， 窥视它们的大气层 ， 以破译它们的组成 ， 并寻找外星生命的迹象 。 但想象一下 ， 如果在搜索中 ， 确实发现了外星生物 ， 但没有认出它们是真实的生命 ， 这该怎么破？这便是像麻省理工学院1941届行星科学、物理学和航空航天教授、天文学家萨拉·西格尔等科学家希望避免的事情 。
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西格尔等天文学家正在超越“以陆地为中心”的生命观点 ， 撒下更大的网 ， 寻找除了地球之外的哪些环境实际上可能适合居住 。 在现在发表在《自然天文学》期刊上的一项研究中 ， 研究人员在实验室研究中观察到 ， 微生物可以在以氢为主导的大气中生存并茁壮成长 ， 这是一个与地球富含氮气和氧气大气截然不同的环境 。 氢是一种比氮或氧轻得多的气体 ， 富含氢的大气层会延伸到离岩石行星更远的地方 。
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因此 ， 与拥有更致密、类似地球大气层的行星相比 ， 它可以更容易地被强大的望远镜发现和研究 。 研究结果显示 ， 简单形式的生命 ， 可能居住在富含氢大气的行星上 ， 这表明美国宇航局（NASA）詹姆斯·韦伯太空望远镜等下一代望远镜开始运行 ， 天文学家可能会希望首先寻找以氢为主的系外行星 ， 以寻找生命迹象 。 西格尔说：那里有各种各样的宜居世界 ， 我们已经证实 ， 地球上的生命可以在富含氢气的大气层中生存 。
不断演变的大气
当想到其他星球上的生命 ， 并真的试图找到它时 ， 我们绝对应该把这些类型的行星添加到选项菜单中 。 在数十亿年前的早期地球 ， 大气看起来与我们今天呼吸的空气有很大不同 。 这颗幼小的行星还没有氧气 ， 它由一大堆气体组成 ， 包括二氧化碳、甲烷和非常少量的氢 。 氢气可能在大气中徘徊了数十亿年 ， 直到所谓的大氧化事件和氧气的逐渐积累 。
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今天剩下的少量氢气 ， 被某些古老的微生物品系消耗 ， 包括产甲烷菌（生活在极端气候中的生物） ， 如冰下深处或沙漠土壤中的微生物 ， 并与二氧化碳一起吞噬氢气来生产甲烷 。 科学家们经常研究在实验室条件下生长含80%氢气的产甲烷菌活性 ， 但很少有研究探讨其他微生物对富氢环境的耐受性 。 而西格尔团队则想要证明生命可以在氢气大气中生存和生长 。
在100%纯氢中生存
研究小组实验室研究了两种微生物在100%氢气环境中的生存能力 ， 选择的生物体是大肠杆菌（一种简单的原核生物）和酵母（一种更复杂的真核生物） ， 它们都没有在氢气主导 ， 甚至纯氢的环境中被研究过 。 这两种微生物都是科学家们长期研究和表征的标准模式生物 ， 这有助于研究人员设计他们的实验并理解其研究结果 。 更重要的是 ， 大肠杆菌和酵母菌可以在有氧和无氧的情况下生存 。
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这对研究人员来说是一个好处 ， 因为可以在将它们转移到富氢环境之前 ， 在露天准备实验 。 在实验中 ， 研究人员分别培养酵母和大肠杆菌的培养物 ， 然后将培养物与微生物一起注入到单独的瓶子里 ， 瓶子里装满了微生物可以赖以生存的“肉汤”或营养丰富的培养物 。 然后把瓶子里富含氧气的空气排出 ， 用某种想要被研究的气体填充剩余“顶空” ， 比如100%的氢气 。 然后将瓶子放入孵化器中 ， 在那里轻轻地、持续地摇晃 ， 以促进微生物和营养素之间的混合 。
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