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。圖片來源：美國太空網(wǎng)

英國劍橋大學官網(wǎng)8月1日發(fā)布公告稱，該校科學家領(lǐng)導的團隊最新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一組行星。每當有新系外行星現(xiàn)身，那個一直盤旋于人們腦海的問題就會浮現(xiàn)出來：新行星能否讓生命繁衍生息？

對此，科學家首先默認的回答是：要確認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。

但單靠水并不會制造生命，劍橋大學的最新研究指出，我們還必須考慮另外一點：行星是否受到了足夠多的主恒星發(fā)出的紫外線輻射來創(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

來自劍橋大學卡文迪什實驗室和醫(yī)學研究委員會分子生物學實驗室（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會與其主恒星發(fā)出光的類型和強度有關(guān)。

他們在發(fā)表于《科學進展》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，這一過程類似地球生命的誕生。在地球上，紫外線為一系列化學反應提供了能量，這些反應產(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反應在行星上發(fā)生，且這些行星位于宜居帶內(nèi)。

論文第一作者、卡文迪什實驗室和MRC LMB聯(lián)合培養(yǎng)的博士后研究員保羅?瑞默說：“這項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在宇宙中是否孤獨這一問題?！?/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關(guān)于地球生命化學起源的研究，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。他們提出一個假設(shè)：撞向年輕地球的隕石帶來的碳，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)生的化學物質(zhì)生成了RNA的基礎(chǔ)組成成分。

在實驗室中，薩瑟蘭的團隊在紫外燈下重建了這些化學反應，并生成了脂質(zhì)、氨基酸和核苷酸前體，這些都是活細胞的必需成分。

瑞默說：“我無意中看見了這些實驗，作為一名天文學家，我的第一個問題始終是：你使用的是什么樣的光，而他們這些化學家沒有真正思考過這一問題，于是，我開始測量他們的燈發(fā)出的光子的數(shù)量，然后意識到，接下來應該將這種光與不同恒星發(fā)出的光進行比較。”

兩個小組合作進行了一系列實驗，測量當暴露于紫外線時，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，他們在沒有光的情況下進行了相同的實驗。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；而在光下進行的實驗確實產(chǎn)生了生命的必要組成部分。

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

應聚焦于自然發(fā)生區(qū)

研究人員指出，這些能夠接收到足夠多的光來激活化學物質(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，有幾顆已被美國國家航空航天局（NASA）開普勒太空望遠鏡探測到，包括開普勒-452b，它于2015年被發(fā)現(xiàn)，當時NASA稱其為“在類似太陽的恒星的宜居區(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，以目前的技術(shù)無法對其進行精準探測。下一代望遠鏡，如NASA的“凌日系外行星勘測衛(wèi)星”（TESS）和詹姆斯?韋伯望遠鏡，將有望能夠識別和描述位于自然發(fā)生區(qū)內(nèi)的更多行星。

不過，研究人員也指出，根據(jù)最近的估計，可觀測宇宙中有多達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：“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例子，尋找最像我們的地方意義重大?！?/p>

據(jù)美國太空網(wǎng)8月1日報道，瑞默已經(jīng)計劃好了下一步：他想使用氙燈，它與來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）