NASA韦伯望远镜可能发现前生命分子
导语: [乐生活与爱IT Plus] Nature刊文提到韦伯望远镜发现有机分子; 之后CNET报道太空发现外星生命
2023年1月23日，Nature官网刊发了一篇题为“An Ice Age JWST inventory of dense molecular cloud ices”的文章，网址和官网截图如下：
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01875-w
该文摘要如下，里面提到了：有机分子。
冰颗粒的覆盖物（Icy grain mantles）是挥发性元素的主要存储层，这些挥发性元素将黑暗的星际云中的化学过程与行星的形成及其大气层的组成联系起来。最初的冰成分是在恒星形成之前的分子云中寒冷而致密的部分。由于詹姆斯·韦伯太空望远镜的灵敏度，这个冰演化的关键阶段现在可以进行详细的研究。在这里，我们展示了早期释放科学项目冰河期的初步结果，揭示了这些密集的云冰的丰富组成。弱冰的特征，包括13CO2、OCN−、13CO、OCS和复杂的有机分子官能团，现在沿着两条恒星前的视线被探测到。12CO2的冰剖面表明冰颗粒的适度生长。主冰和小冰的柱密度表明，冰占关键C、O、N、S元素 体量（bulk budgets）的2%~19%。我们的研究结果表明，简单和复杂分子的形成可以在富含水冰的环境中早期开始。
随后不久，美国知名的科技新闻网站CNET以 “NASA's Webb Might've Discovered the Ingredients for Life in a Cold, Dark Cloud” 为标题，报道和分析了这一事件。下面全文翻译如下：
《NASA韦伯望远镜可能已经在寒冷的乌云中发现了生命的成分》
https://www.cnet.com/science/space/nasas-webb-mightve-discovered-the-ingredients-for-life-in-a-cold-dark-cloud/
副标题：也许我们并不像我们想象的那么独特
作者：Monisha Ravisetti
Jan. 23, 2023 3:07 p.m. PT
这张照片由NASA（美国宇航局）的詹姆斯·韦伯太空望远镜的近红外照相机（NIRCam）拍摄，展示了变色龙I暗分子云的中心区域，它位于630光年之外。By NASA, ESA, CSA
距离地球几百光年的地方（从宇宙学的角度来说，这离地球非常近），有一片神秘的、雾蒙蒙的广阔区域，被称为变色龙一号（Chamaeleon I）分子云。在一个已经寒冷和黑暗的宇宙中，这个朦胧的早期恒星被认为是迄今为止已知的最寒冷和最黑暗的地区之一。在太空中最阴暗的角落里，我们经常发现宇宙演化和历史中最明亮的余烬。
周一，在《自然》杂志上，与詹姆斯·韦伯太空望远镜(James Webb Space Telescope，简称JWST)合作的科学家宣布，将这台望远镜指向变色龙一号后，发现了隐藏在云中的一群令人惊叹的冰分子。但这些并不只是普通的分子。它们是一种恒星的砖块（interstellar bricks），有一天会融合成下一代恒星、行星--甚至有可能导致我们所知的生命的开始。
果不其然，根据一份关于这一发现的新闻稿，在冻结的二氧化碳、氨和水等结构性冰屑之上，JWST还设法在云中发现了被称为“生命起源以前的分子”（或者叫做前生命分子、前生命成分）的证据。这仅仅是指已知的特定化学物质，这些化学物质为生命的前生创造了合适的条件。
莱顿天文台（Leiden Observatory）的天文学家威尔·罗查（Will Rocha）对这一发现做出了贡献，他在一份声明中说：“我们对复杂有机分子的鉴定，如甲醇和潜在的乙醇，也表明在这一特殊星云中发展的许多恒星和行星系统将继承处于相当高级化学状态的分子。”“这可能意味着行星系统中前生命分子的存在是恒星形成的常见结果，而不是我们太阳系的独特特征。”
换句话说，也许人类、花朵和地球上的微生物并没有那么特别。也许我们在宇宙中并不孤单，因为制造我们的成分是非常常见的副产品，是早期恒星成长为大而坏的太阳（big, bad suns）的副产品。
好吧，需要澄清的是，这并不意味着我们已经找到了外星生命的证据或类似的重大证据。我的意思是，我们并不确切地知道随着时间的推移，这些云载分子（cloud-borne molecules）会发生什么，因为迷你太阳系（mini-solar systems）的分身实际上开始形成。
然而，它确实为搜寻开辟了一些（非常初步的）途径。莱顿天文台（Leiden Observatory）的天文学家、该论文的主要作者梅丽莎·麦克卢尔（Melissa McClure）在一份声明中说：“这些观测结果为简单和复杂分子的形成途径打开了一扇新的窗口，这些分子是构成生命的基石。”
追踪变色云
简而言之，JWST的工作原理是使用镀金镜和高科技仪器来探测电磁波谱红外区域内的特定波长的光。
这张信息图显示了电磁能量的光谱，突出显示了美国宇航局的哈勃、斯皮策和韦伯太空望远镜探测到的部分。By NASA 和J. Olmsted [STScI]
红外光与我们用肉眼看到的普通光有很大的不同。与被称为可见光的后者不同，红外波长对我们来说基本上是不可见的。然而，从宇宙不同区域发出的许多光--特别是从恒星形成云内部发出的光--以不可见的红外光形式到达我们在地球上的有利位置。
这就是为什么JWST如此重要的原因。
从字面上看，这台机器的建造是为了解码所有的深空红外光，并将其转化为我们的思想和技术可以理解的东西--阐明大量的宇宙秘密，否则这些秘密就会被屏蔽在我们的视线之外。
而且，你猜对了，当JWST正在观察变色龙一号时，它捕捉到了一束与隐藏在薄雾中的冰分子相关的红外波长，并将其转化为可由操作望远镜的科学家团队容易了解的信息。
基本上，在云的背景中，恒星发出的光在到达JWST的透镜的过程中接触到了其路径上的一切，距离我们的星球有一百万英里。更确切地说，当波长穿过云本身时，它们与所有那些漂浮在内部的冰分子接触。
因此，一些星光被那些冰冷的分子吸收，在它的尾部中留下了一种指纹。这样的指纹被称为吸收线-- 一旦被分析，就可以帮助推断出是什么东西创造了它们。在这种情况下，指纹让科学家们了解了冰分子。
太空望远镜科学研究所（Space Telescope Science Institute）的韦伯项目科学家克劳斯·庞托皮丹（Klaus Pontoppidan）参与了这项研究，他在一份声明中说：“如果没有韦伯，我们根本无法观察到这些冰”。“ 在如此寒冷和稠密的区域，来自背景恒星的大部分光线都被阻挡了，韦伯的高灵敏度是探测星光所必需的，因此可以识别分子云中的冰“。
这些图表显示了来自詹姆斯·韦伯太空望远镜的三个仪器的光谱数据。除了从水中提取的简单冰，科学团队还能够识别出多种分子的冷冻形式，从二氧化碳、氨和甲烷到最简单的复杂有机分子甲醇。By NASA, ESA, CSA, Joseph Olmsted (STScI)
展望未来，该团队打算观察这些冰和前生命分子是如何随着时间的推移在变色龙一号中进化的，因为行星形成盘（planet-forming disks）开始在该地区出现。正如麦克卢尔解释的那样，“这将告诉我们哪种冰的混合物--因此哪种元素--最终可以被输送到类地系外行星的表面，或者被吸收到巨大的气体或冰行星的大气中。”
索引：
1、Nature官网：《An Ice Age JWST inventory of dense molecular cloud ices》
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01875-w
2、CNET官网：《NASA's Webb Might've Discovered the Ingredients for Life in a Cold, Dark Cloud》
https://www.cnet.com/science/space/nasas-webb-mightve-discovered-the-ingredients-for-life-in-a-cold-dark-cloud/
备注：CNET旗下包括 ZDNet，TechRepublic，GameSpot，Computer Shopper，CNET Channel，mySimon，CNET News，CNET Download，CNET Networks International Media，Builder，MP3，Webshots，CNET科技资讯网、中关村在线、PCHOME、睿商在线、游戏基地、E询网、CIO社区等。2008年5月15日，美国哥伦比亚广播公司(CBS)以约18亿美元收购了CNET集团。
扩展阅读：（1-4条 去 微信公众号 搜索）
1、2021-4-20 前瞻网
《2026年有望发现外星人！科学家：NASA韦伯望远镜60小时可探测一波外星生命》
2、2021-12-26 韦伯望远镜
《历时25年，耗资100亿美元！人类「第二只眼」韦伯望远镜成功升空，探寻宇宙黎明之初！》
3、2022-01-12 Anndy奇闻探秘
《100亿美元【韦伯空间望远镜】发现宇宙演化和外星生命》
4、2022-07-10 元宇宙：意识和生命的互联网（中）
5、视频：《李永乐讲恒星演化》
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6、视频：《我们从未见过的东西：詹姆斯韦伯太空望远镜探索宇宙》去 https://v.qq.com/ 搜索
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