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天体生物学家在垂死的行星上寻找生命的迹象

这是一个艺术家对“热木星”级行星的概念,HAT-P-7b这颗行星围绕着一颗比我们的太阳信用热得多的恒星:NASA; ESA; G Bacon,STScI使用气候和生物圈的计算机模型,天体生物学家正在研究生命迹象如何看待垂死的行星如果生命存在于宇宙中的任何其他地方,它可能只是稍纵即逝现在科学家正在研究生命迹象的样子在垂死的行星上天文学家在过去的二十年中发现了数百个遥远的外星体行星未来的任务可以探测到生命体征的潜在生命迹象,例如大气中的氧气或甲烷等天体生物学家杰克奥马利詹姆斯在圣大学苏格兰法夫郡的安德鲁斯和他的同事指出,地球上生命的生物印记在一段时间内并没有保持不变,但在其历史上发生了相当大的变化。这导致研究人员推测地球和其他行星在未来如何看待“天体生物学一个领域似乎更多地关注生命的起源以及如何在地球之外找到生命,但不太重视e生命中的生命,这让我有兴趣了解更多关于其他星球上的生物圈如何达到目的,并且通过延伸,我们可以期望在其可居住的一生中探测一个可居住的星球上的生命多久,“该研究的主要作者奥马利 - 詹姆斯说,科学家们正在测试一个关于气候和生物圈的计算机模型 - 可能的系外行星的整体生命 - “那时候想法就是要及时推进这个模型当所有的水和所有的生命都从地球上消失时,“奥马利 - 詹姆斯说太阳是一颗中年恒星,目前大约有460亿年的历史,在其演化的后期阶段,大约20亿到30亿年。现在,太阳将变得更热,导致未来地球的表面温度更高,因此在任何生命的环境中生长和生存的环境都更加恶劣研究团队模拟了地球生物圈的生物印记气体从现在到现在和将来的太阳比较高达280亿年信用:用户:Mysid,用户:Mrsanitazier“关于这些结果的最令人兴奋的事情是他们建议我们可能潜在地发现生命的存在即使在其可居住的生命周期的最后阶段,当生命的多样性和人口规模与我们今天在地球上看到的相比大大减少时,“O'Malley-James告诉天体生物学杂志今天地球生物圈的死亡将会存在从植物死亡开始上升的温度会导致被称为硅酸盐的硅负载岩石磨损,增加其对二氧化碳的吸收所导致的大气二氧化碳的下降,植物为了从太阳光产生能量而需要,最终将结束植物的年龄植物的灭绝既可以减少大气中的氧气含量,又可以消除大多数生态系统中的主要食物来源,从而实现同步动物灭绝,从大型脊椎动物到较小的脊椎动物,无脊椎动物的执行时间最长。总而言之,研究人员计算出地球的表面将在目前的120亿至1850亿年之间变得非常不适合居住,生活是艰难的,所以在垂死的地球上,微生物的持续时间可能比更复杂的生物要长得多在植物和动物灭绝之后,科学家们认为这个星球未来的生物圈将像它的早期生物圈一样,主要由单细胞微生物组成,没有植物来帮助产生氧气大气中的氧气最终会达到微不足道的水平,在几百万年内引发相对快速的转变,转向无氧存活的微生物。地球的最终幸存者可以坚持在洞穴,地下深处或高海拔相对凉爽的避难所直到大约280亿年后,太阳可能会使地球变得太大天文学家从远处探测任何生命科学家计算出高等植物的灭绝会使大气中的氧气和臭氧水平降低到天文学家无法察觉的浓度,从现在开始大约1110亿年 尽管如此,这种氧气的下降可能意味着挥发性化合物异戊二烯的水平可能在空气中积聚,可能在植物灭绝之前起到生物印记的作用。异戊二烯是一种生物物质,通常在大气中的寿命非常短,因为它会迅速反应与氧气一起植物和动物的死亡也会产生大量的腐烂物质,这些物质会释放甲烷硫醇等化合物进入大气层。这种气体只能来自生物来源 - 尽管阳光迅速将这种气体分解,产生的气体,乙烷在所有植物和动物灭绝之前,甲烷还可以成为一种生物标志物当所有其他生物标志物气体在垂死的行星大气层中无法检测到时,甲烷也可能成为一种生物标志物事实上,地球大气层中未来的甲烷水平可能高出10倍。目前 - 产甲烷细菌获得更多的二氧化碳作为燃料,因为植物不再是为了消除二氧化碳仍然,研究人员提醒生命不是甲烷的唯一来源 - 火山岩和涉及火山岩的化学反应也会产生气体。科学家还推测,云可能成为垂死行星上潜在生物印记的家园。一旦行星的表面变得太热而无法生存,微生物就会在云中找到避难所 - 现在已知微生物存在于地球的大气层中,尽管它们仍然不确定它们是否只是在倒退之前通过,还是它们是否积极地生活在天空中研究人员表示,空气中的微生物可能有助于在干旱的行星大气中产生意外的大云滴。此外,植被可以作为一种可探测的生物印记,直到高等植物灭绝 - 叶子会在地球反射的光谱中出现红色边缘一个垂死的外星球可能看起来的一个主要混淆因素可能是infl外星智慧的存在“在做出这些预测时,智能生活很难被考虑在内,”奥马利 - 詹姆斯说:“智能生活当然有可能在减轻这些对未来环境的变化方面发挥作用,也许是某种形式的地球工程[对陆地,海洋或空气的人为改变],甚至将行星移动到较冷的位置进行轨道运动预测对行星的生物印记会产生什么影响将是一个相当大的挑战,但它可能只是使地球成为考虑到地球的年龄,生物圈看起来比我们预期的要年轻“总而言之,当天文学家开始寻找可居住区的行星环绕着较老的恒星时”,知道我们是否能够看到任何生命迹象将是有用的,如果我们可以,生命可能让我们发现什么样的签名,因为濒临死亡的星球上的生物圈将与我们今天在地球上所熟悉的生命大不相同,“奥马利 - 詹姆斯说这一研究途径的下一步是开始将它应用于天文学家发现的类似太阳恒星周围的较老的可栖息地行星的实例,O'Malley-James说“这些还不是很多,所以这可能参与选择附近的老星的例子周围的理论行星的模型,“他指出”这些世界很可能不是精确的地球副本,所以这可能会影响导致生命结束的事件的时间表。特别的星球“奥马利 - 詹姆斯也正在调查火星是否可以作为一个已经达到其可居住生命终点的外星球的模板 - ”在这种情况下,变得寒冷和干燥,“他说研究人员会适应他们现有的计算机模型“模拟火星并用可能存在的微生物填充地球上所有潜在的可居住区域,目的是为死亡的生物圈添加可能的生物印记套件”O'Ma Lley-James和他的同事详细介绍了他们在国际天体生物学杂志上发表的研究结果:Jack T O'Malley-James等人,“Swansong biospheres:生命的庇护和生命的新生物微生物圈,接近其可居住的生命周期, “国际天体生物学杂志/第12卷/第02期/ 2013年3月,第99-112页; doi:101017 / S147355041200047X PDF研究副本:Swansong生物圈:生命的避难所和在其可居住生命周期即将结束的陆地行星上的新型微生物生物圈资料来源:Charles Q Choi,天体生物学杂志图片:NASA; ESA; G Bacon,STScI;用户:Mysid,用户:

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