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木星的卫星木卫二和土星的卫星土卫二都有证据表明，它们的冰层下存在海洋。美国国家航空航天局的一项实验表明，如果这些海洋支持生命，那么有机分子(如氨基酸、核酸等)形式的生命迹象可以在表面冰下存活，尽管这些星球上的辐射很强烈。如果把机器人着陆器送到这些卫星上寻找生命迹象，他们就不需要挖得很深，就能找到被辐射改变或破坏后幸存下来的氨基酸。
“根据我们的实验，木卫二上氨基酸的‘安全’采样深度在高纬度的后半球(与木卫二绕木星运动方向相反的半球)几乎是8英寸(约20厘米)，在这些区域的表面没有受到陨石撞击的干扰，”亚历山大·巴甫洛夫说，他是美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的主要作者，他是7月18日发表在《天体生物学》杂志上的一篇研究论文的主要作者。“土卫二上的氨基酸检测不需要地下采样——这些分子可以在土卫二表面距离表面不到十分之一英寸(几毫米以下)的任何位置进行辐射分解(被辐射分解)。”
由于被困在主星磁场中的高速粒子和深空发生的强大事件(如恒星爆炸)的辐射，这些几乎没有空气的卫星的寒冷表面可能不适合居住。然而，这两颗行星冰冷的表面下都有海洋，这些海洋是由主星和邻近卫星的引力作用产生的潮汐加热的。如果这些地下海洋有其他必需品，比如能源供应以及生物分子中使用的元素和化合物，它们就可能孕育生命。
研究小组在辐射分解实验中使用氨基酸作为冰冷卫星上生物分子的可能代表。氨基酸可以由生命或非生物化学产生。然而，在木卫二或土卫二上发现某种氨基酸可能是生命存在的迹象，因为它们被陆地生命用作构建蛋白质的成分。蛋白质对生命至关重要，因为它们被用来制造加速或调节化学反应的酶，并制造结构。来自地下海洋的氨基酸和其他化合物可以通过间歇泉活动或冰壳的缓慢搅动运动带到地表。
这些图像的分辨率为每像素0.5到2.5英里(每像素1到4公里)。
就像我们的月球和地球一样，木卫二的一面总是面对木星，这就是我们在这里看到的木卫二的一面。木卫二的表面由裂缝、山脊和带状纵横交错，这些裂缝和带状抹去了大约9000万年前的地形。
公民科学家凯文·m·吉尔(Kevin M. Gill)对这些图像进行了处理，以增强颜色和对比度。
NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS图像处理:Kevin M. Gill CC BY 3.0为了评估氨基酸在这些星球上的生存能力，研究小组将氨基酸样本与冷冻至零下321华氏度(零下196摄氏度)的冰混合在密封的无空气小瓶中，并用不同剂量的伽马射线(一种高能光)轰击它们。由于海洋中可能存在微生物，他们还测试了冰中死亡细菌中氨基酸的存活情况。最后，他们测试了与硅酸盐粉尘混合的冰中的氨基酸样本，以考虑来自陨石或内部与表面冰的潜在混合物质。
这些实验为确定氨基酸分解的速率提供了关键数据，称为辐射分解常数。有了这些数据，研究小组利用木卫二和土卫二冰层表面的年龄和辐射环境来计算钻探深度和10%的氨基酸能在辐射分解破坏中存活下来的位置。
虽然以前也有人做过测试氨基酸在冰中存活的实验，但这是第一次使用较低的辐射剂量，不会完全分解氨基酸，因为仅仅改变或降解氨基酸就足以使人们无法确定它们是否有潜在的生命迹象。这也是第一个利用木卫二/土卫二条件来评估这些化合物在微生物中的生存能力的实验，也是第一个测试氨基酸与灰尘混合的生存能力的实验。
研究小组发现，氨基酸在与灰尘混合时降解得更快，但在与微生物混合时降解得更慢。
巴甫洛夫说:“在木卫二和土卫二类似的地表条件下，生物样本中氨基酸的破坏速度很慢，这为未来木卫二和土卫二着陆器任务的生命探测测量提供了证据。”“我们的研究结果表明，在木卫二和土卫二上富含二氧化硅的地区，潜在有机生物分子的降解率高于纯冰，因此，未来对木卫二和土卫二的可能任务应该在这两个冰冷的卫星上对富含二氧化硅的地方进行取样时谨慎。”
氨基酸在细菌中存活时间较长的一个可能的解释涉及到电离辐射改变分子的方式——直接通过破坏它们的化学键或间接通过在附近产生反应性化合物，然后改变或破坏感兴趣的分子。可能是细菌的细胞物质保护氨基酸不受辐射产生的活性化合物的影响。
这项研究得到了NASA的资助，编号为80GSFC21M0002, NASA行星科学部内部科学家资助计划，通过戈达德基础实验室研究工作包，以及NASA天体生物学NfoLD奖80NSSC18K1140。
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最后更新2024年7月18日本文来自作者[admin]投稿，不代表qlhej号立场，如若转载，请注明出处：https://qlhej.cn/cskp/202507-1567.html
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