66億公裡之外的「天涯海角」,與太陽系的起源有關!

2020-11-09 飯米白

2015年,新視野號進行了眾所周知的冥王星飛近探測,但離開冥王星並不意味著任務的結束。過去幾年來,新視野號一直在朝著一個更遠的物體飛行。這個物體數十億年來一直處於冰凍的狀態。這裡是冰封的世界,名作2014 MU69。

科學團隊給它起了一個綽號——天涯海角。當1月1日大家正在迎接新年到來的時候,新視野號就會在跋涉千山萬水後飛過這裡了。天涯海角是一塊石頭,其大小跟一座城市差不多,距離我們有66億公裡遠。

12月24日9時56分,新視野號對天涯海角進行了拍照,大約12小時後,地球收到了這張照片(三張拼合而成):

當時,新視野號距離天涯海角約為1000萬公裡,距離太陽約為65億公裡。

回顧8月的時候,新視野號發送給美國宇航局一張明信片,附著人類給天涯海角拍下的第一張照片。從那時起,新視野號就開始朝著目標以14km/s的速度行進。也就是5萬多km/h!

這裡位於凱伯帶,與冥王星的軌道有重合。這就使它成為太空飛行器去過的最遠的地方。但學者們早就知道這一點了,因為「天涯海角」這個名字就已經表明它在已知世界之外了。可以說美國宇航局的跨學科之路呀!

柯伊伯帶是太陽系在海王星軌道(距離太陽約30天文單位)外黃道面附近、天體密集的中空圓盤狀區域,又被稱為太陽系的第三區,包含數十億顆天體。

新視野號的速度極快,所以就算再減速也不足以使速度達到可以環繞冥王星的程度。相反,新視野號只會做飛近探測,就像當初飛近探測冥王星那樣。但這不意味著飛近探測難度就很低。我們不是很了解天涯海角的軌道,所以很難定一個具體的目標,天文學家鑑於天涯海角在滿是繁星的天空裡只是亮度不大的小點兒,所以也很難追蹤。

去往天涯海角就像探索一顆40億年間依然保存完好的化石。這是一顆跟我們太陽系同時形成的古代巖石。從那以後,它就一直保持著冰凍的狀態,溫度只比絕對零度高几攝氏度。所以,從某種程度來說,天涯海角就像在經歷時光倒流。我們需要找到我們臨近地區剛誕生時候的照片。

2014 MU69

除了冥王星之外,這是我們首次近距離觀測凱伯帶裡的物體。而這個物體是我們1992年才知道其存在的。過去,我們對它的理解是:它是一個拱形結構,裡面有很多秘密。如果能了解這些秘密,我們就能知道太陽系的起源。原始太空裡的石頭對我們的重要性可能比我們意識到的還要大。

而在前幾個月裡,NASA研究人員通過「新視野」號對「天涯海角」進行持續拍攝,他們發現無法檢測到這顆小行星的任何光變曲線,即不知道它是否在自轉或相對於恆星進行移動。「新視野」號首席研究員艾倫·斯特表示:「在確定它不是球體的情況下,自轉時應該能檢測到光變曲線,但是我們並沒有發現,這真的是一個謎。」據《紐約時報》,美國西南研究院的天文學家馬克·布伊博士分析,有兩種情況導致這一情況,一種是「新視野」號的路線和「天涯海角」的自轉軸重合,另一種情況是「天涯海角」可能被一團塵埃所包圍,這些塵埃掩蓋了它的光曲線。他說,「這是我們所研究過太陽系中最古老的遺蹟」。

前段時間,一組研究人員在《自然通訊》上宣布,他們在實驗室裡,在地球外的環境中研製出了脫氧核糖核酸(DNA)的糖分組成。這意味著,DNA的組成成分有可能並不是源於地球。這個想法也不是第一次萌生。在過去的幾十年間,我們在多個不同的隕石中也發現了糖分。這讓科學家開始懷疑:支持生命存續的糖分可能從太空裡的石頭來到地球的。但我們還是不知道糖分為什麼會存在於隕石中。為了弄清這個問題,研究人員一直在努力模仿宇宙空間的環境,並在這樣的環境裡試圖研製出糖分的化合物。

這篇論文的研究小組是通過一個名為紫外線照射的過程來創造實驗環境的。諷刺的是:這個環境正是我們一般情況下用來消毒的方法,比如給水消毒。我們用這個方法來殺死生物,但這組科學家用這種方法在非生物宜居的條件下培育有機分子。起初,他們在零下261℃的環境下用結冰的水和甲醇來進行培育。有點像我們在宇宙空間的雲團中可能找到的物質。隨後,他們用紫外線照射實驗的物質,就像幾十億年前太陽照射巖石一樣。每當光線與冰接觸,就會發生化學反應。而化學反應產生的殘餘物包含很多不同類型的糖分和其他化合物。很多殘餘物是我們在類似實驗中看到過的。但這一次,科學家還探測到了一種名為脫氧核糖的化合物。

脫氧核糖也是脫氧糖的一種,是DNA的組成成分。除此之外,研究人員還發現了可以從脫氧糖中提取出的化合物,這也是我們在隕石中發現的成分。這並不意味著這些巖石以前就還有脫氧糖,我們可沒找到這方面的證據。

但這也不是不可能的。無論如何,該研究添加了可以產生並已經產生的糖類和其他化合物。而產生的環境跟宇宙空間裡的無菌環境極為相似。這個證據極有說服力,可以證明糖分支持了地球上的生命,而這些糖分可能是在完全不宜居的宇宙空間中產生的。

彗星、小行星、宇宙塵埃都是我們認為完全與生命無關的存在。該證據也暗示了人類可能的形成過程,還表明所有曾經在地球初期撞擊過地球的隕石可能也曾助力實現生命的形成,雖然撞擊的過程聽起來很暴力。

我們切實需要的是直接證據。所以接下來,科學家將會在隕石中尋找脫氧糖的存在。該研究讓他們有了繼續觀測研究的充分理由。

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