左邊是地球，右邊是開普勒-452b。新研究指出，開普勒-452b接受了足夠多的恒星發(fā)出的光，可能支持生命生存。圖片來(lái)源：美國(guó)太空網(wǎng)

英國(guó)劍橋大學(xué)官網(wǎng)8月1日發(fā)布公告稱，該?？茖W(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)最新發(fā)現(xiàn)了太陽(yáng)系外的一組行星。每當(dāng)有新系外行星現(xiàn)身，那個(gè)一直盤旋于人們腦海的問(wèn)題就會(huì)浮現(xiàn)出來(lái)：新行星能否讓生命繁衍生息？

對(duì)此，科學(xué)家首先默認(rèn)的回答是：要確認(rèn)這顆行星是否位于宜居帶，即行星與恒星之間的距離讓行星表面可以存在液態(tài)水。

但單靠水并不會(huì)制造生命，劍橋大學(xué)的最新研究指出，我們還必須考慮另外一點(diǎn)：行星是否受到了足夠多的主恒星發(fā)出的紫外線輻射來(lái)創(chuàng)造生命的基石，此次發(fā)現(xiàn)的新系外行星正是受到了主恒星的這一“恩澤”，生命或許能在此像在地球上那樣繁衍。而它們所在的區(qū)域，被稱為“自然發(fā)生區(qū)”。

有可能孕育生命的新系外行星露面

來(lái)自劍橋大學(xué)卡文迪什實(shí)驗(yàn)室和醫(yī)學(xué)研究委員會(huì)分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MRC LMB）的研究人員發(fā)現(xiàn)，生命在像地球這樣的巖石行星表面孕育的機(jī)會(huì)與其主恒星發(fā)出光的類型和強(qiáng)度有關(guān)。

他們?cè)诎l(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》雜志的最新論文中提出，發(fā)出足夠多紫外線（UV）的恒星可在圍繞其旋轉(zhuǎn)的行星上催生生命，這一過(guò)程類似地球生命的誕生。在地球上，紫外線為一系列化學(xué)反應(yīng)提供了能量，這些反應(yīng)產(chǎn)生了生命的基本組成部分。

他們最新確定的這一系列行星，其主恒星發(fā)出的紫外線足以讓這些化學(xué)反應(yīng)在行星上發(fā)生，且這些行星位于宜居帶內(nèi)。

論文第一作者、卡文迪什實(shí)驗(yàn)室和MRC LMB聯(lián)合培養(yǎng)的博士后研究員保羅?瑞默說(shuō)：“這項(xiàng)工作使我們能縮小搜索生命的最佳位置，它讓我們更接近于解決我們?cè)谟钪嬷惺欠窆陋?dú)這一問(wèn)題?！?/p>

足夠的紫外線很重要

論文共同作者約翰?薩瑟蘭教授此前曾開展了一項(xiàng)關(guān)于地球生命化學(xué)起源的研究，并在2015年發(fā)表論文指出，氰化物雖然是一種致命的毒藥，但實(shí)際上也是孕育地球生命的原始湯中的一種關(guān)鍵成分。他們提出一個(gè)假設(shè)：撞向年輕地球的隕石帶來(lái)的碳，與大氣中的氮相互作用形成氰化氫。氰化氫天女散花般撒到地球表面，而太陽(yáng)紫外線提供的能量，使其在地球表面以各種方式與其他元素相互作用。這些相互作用產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì)生成了RNA的基礎(chǔ)組成成分。

在實(shí)驗(yàn)室中，薩瑟蘭的團(tuán)隊(duì)在紫外燈下重建了這些化學(xué)反應(yīng)，并生成了脂質(zhì)、氨基酸和核苷酸前體，這些都是活細(xì)胞的必需成分。

瑞默說(shuō)：“我無(wú)意中看見了這些實(shí)驗(yàn)，作為一名天文學(xué)家，我的第一個(gè)問(wèn)題始終是：你使用的是什么樣的光，而他們這些化學(xué)家沒有真正思考過(guò)這一問(wèn)題，于是，我開始測(cè)量他們的燈發(fā)出的光子的數(shù)量，然后意識(shí)到，接下來(lái)應(yīng)該將這種光與不同恒星發(fā)出的光進(jìn)行比較。”

兩個(gè)小組合作進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，測(cè)量當(dāng)暴露于紫外線時(shí)，氰化氫和水中的亞硫酸氫根離子能以多快的速度形成生命的基本組成部分。然后，他們?cè)跊]有光的情況下進(jìn)行了相同的實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在黑暗中，氰化氫和亞硫酸氫鹽一起生成了惰性化合物，其不能用于形成生命的基本組件；而在光下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)確實(shí)產(chǎn)生了生命的必要組成部分。

隨后，研究人員將光化學(xué)與暗化學(xué)相比較發(fā)現(xiàn)，與太陽(yáng)相同溫度的恒星會(huì)發(fā)出足夠多的光線，激活化學(xué)反應(yīng)，讓生命的基本組成部分得以在其行星表面形成；而冷恒星不會(huì)產(chǎn)生足夠的光線來(lái)生成這些生命的組成部分，除非它們擁有周期性的強(qiáng)大的太陽(yáng)耀斑，一步一步推動(dòng)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。

應(yīng)聚焦于自然發(fā)生區(qū)

研究人員指出，這些能夠接收到足夠多的光來(lái)激活化學(xué)物質(zhì)，且表面可能含有液態(tài)水的行星，位于所謂的“自然發(fā)生區(qū)”。

已知位于自然發(fā)生區(qū)的系外行星中，有幾顆已被美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）開普勒太空望遠(yuǎn)鏡探測(cè)到，包括開普勒-452b，它于2015年被發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)NASA稱其為“在類似太陽(yáng)的恒星的宜居區(qū)內(nèi)第一顆接近地球大小的行星”。這顆行星被稱為地球的“堂兄”，但它距離地球太遠(yuǎn)，以目前的技術(shù)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)探測(cè)。下一代望遠(yuǎn)鏡，如NASA的“凌日系外行星勘測(cè)衛(wèi)星”（TESS）和詹姆斯?韋伯望遠(yuǎn)鏡，將有望能夠識(shí)別和描述位于自然發(fā)生區(qū)內(nèi)的更多行星。

不過(guò)，研究人員也指出，根據(jù)最近的估計(jì)，可觀測(cè)宇宙中有多達(dá)7×1020顆類地行星。如果在其他星球上存在生命，它們也有可能以與地球上完全不同的方式繁衍。

瑞默說(shuō)：“我不確定生命是多么偶然，但鑒于到目前為止我們只有一個(gè)例子，尋找最像我們的地方意義重大?！?/p>

據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)8月1日?qǐng)?bào)道，瑞默已經(jīng)計(jì)劃好了下一步：他想使用氙燈，它與來(lái)自恒星的紫外線更接近，可以讓他們更好地厘清RNA的形成發(fā)生于何處。（劉霞）