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生命需要陽光 尋找外星生命的方法改變了

當一個新的系外行星被發現時,科學家第一個想知道的問題通常都是:這顆行星有機會發展出生命嗎?

  為了回答這個問題,近年來發展出了SOP流程。第一步都要先確認,這顆行星是否位於適居帶。適居帶指的是行星和所繞行的恆星之間距離適中,不會距離太近、獲得太多能量,行星表面溫度過高,讓水幾乎蒸發成水蒸氣,也不會距離太遠、得不到足夠的能量,行星表面溫度過低,讓冰晶無法融化成水。



目前地球和火星位於適居帶,水星、金星距離太陽太近(太熱、大氣中多為水蒸氣),類木行星距離太陽太遠(太冷、大氣中多為冰晶)。[1]



  科學家認為,液態水是生命發生的必要條件(但並非充分條件),也就是說,只要是發展出生命的星球,必定有液態水的存在,但是液態水的存在的星球不一定會發展出生命

  因此,另一種判定生命存在可能性的觀點逐漸冒頭:行星是否獲得足夠的紫外線照射量。

  你可能覺得很疑惑,紫外線對我們不是不好嗎?要不是有臭氧層為我們擋下大部分的紫外線,我們可能都得縮入地底生活,無法隨心所欲在地面行走了。

  紫外線之所以對人體有害,是因為它能量太高,使身體細胞突變,造成細胞無法像健康時正常運作。但紫外線提供的能量,能夠讓很多需要高能量的化學反應發生,而這些化學反應的確也是生命發生的要素之一。



紫外線對皮膚的傷害 [2]



  科學家推測生命的開始是RNA。RNA是一種遺傳物質,它可以傳遞訊息幫助結合或分解分子以及自我複製



但第一個RNA究竟是怎麼出現的?



Sukrit Ranjan告訴我們,科學家都知道組成RNA的三個部分(核糖、磷酸、含氮鹼基A,U,C,G)是什麼,也知道這三個部分是怎麼形成的,也曾經實際合成過其中兩種RNA。但是,合成反應過程中卻需要很巧妙的技術才能讓分子鍵結、合成,但對於Ranjan這位行星科學家來說,這個合成反應只需要紫外線提供能量。



單體RNA包含核糖、磷酸、含氮鹼基,含氮鹼基有四種:A,U,C,G,因此RNA有四種類型。而單體RNA會相互連接形成RNA鏈。[3]



  另一位科學家Rimmer則開始研究,究竟行星要接受至少多少量值的紫外線輻射量,才能讓RNA的三個部分:核糖、磷酸、含氮鹼基,發生化學反應合成RNA。藉由找出生命所需的紫外線輻射量最小值,可以從含有液態水的行星中,刪去RNA無法形成、使得生命無法發生的行星。

利用紫外線篩選過後,剩下真的有可能發生生命的行星中,最為人所知的幾個,像是TRAPPIST-1e、f Kepler-452b、g Kepler-452b、LHS 1140b,將科學家研究的範圍縮小許多。



原先科學家認為TRAPPIST系統中有三顆行星都蠻有可能發生生命,但是根據最低限度的紫外線輻射量,只剩下TRAPPIST-1e有可能發生生命。[4]



參考資料:

[1] https://www.space.com/41350-exoplanets-ultraviolet-light-and-alien-life.html

[2] http://finance.sina.com/bg/tech/sinacn/20160522/18481454320.html

[3] http://biotech.nstm.gov.tw/LifeScienceConcept/SpiralC/Spiral05.htm



圖片來源:

[0] https://www.space.com/41350-exoplanets-ultraviolet-light-and-alien-life.html

[1] http://finance.sina.com/bg/tech/sinacn/20160522/18481454320.html

[2] http://sib0101.blogspot.com/2015/09/blog-post.html

[3] http://biotech.nstm.gov.tw/LifeScienceConcept/SpiralC/Spiral05.htm

[4] https://www.spacetelescope.org/images/heic1802d/

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