新仪器助探行星生命

2023-02-21 5028 学诚法师 澳门日报

 自从二十世纪中叶以来,人类一直使用包括探测地球之外的电波、天文望远镜观测潜在的宜居行星等方法探测外星生命存在的迹象。根据美国国家安全局的解密档的研究指出,银河系中至少有一亿颗的行星可以具备孕育生命的条件。美国马里兰大学的研究团队日前开发了一种专门为美国太空总署太空任务量身定做的新仪器,该迷你镭射源分析仪比以前的要小得多,资源效率更高,或极大提高目前研究行星表面的地球化学或天体生物学的方式。

 研究团队介绍称,新仪器重约七点七公斤,是两种用于探测生命迹象和识别材料成分的重要工具的物理缩小版组合:一种是脉冲紫外线雷射器,它可从行星样本中移除少量材料;另一种是轨道阱品质分析器“Orbitrap”,它可提供有关被检查材料化学成分的高解析度资料。“Orbitrap”是一种拥有超高解析度的品质分析器,诞生于二○○○年,是目前最新商品化的品质分析器,由俄罗斯科学家发明。

 “Orbitrap”是继磁质谱品质分析器、飞行时间品质分析器(ToF)、傅立叶转换离子迴旋共振品质分析器(FT-ICR)这些高分辨质谱技术之后,发明原理完全创新的高分辨质谱技术,克服了既往高分辨质谱技术的诸多不足。

 研究人员指出,新版设备缩小了最初的轨道阱品质分析器“Orbitrap”,同时将其与镭射解吸质谱仪配对,后者尚未应用于地外行星环境。此外,新设备拥有与之前更大设备相同的优势,但在针对太空探索和现场行星材料分析方面进行了简化。由于其小巧的体积和最低的功率要求,迷你轨道阱品质分析器LDMS仪器存放容易,并能在空间任务有效载荷上进行维护。该仪器对行星表面或物质的分析侵入性相对较小,因此与许多试图识别未知化合物的现有方法相比,其污染或损坏样本的可能性要小得多。

 研究人员表示,镭射是二十世纪以来继核能、电脑、半导体之后,人类的又一重大发明,被称为“最快的刀”、“最准的尺”、“最亮的光”。镭射应用很广泛,有镭射打标、镭射焊接、镭射切割等。镭射光源的好处是,任何可电离的东西都能被分析。如果用镭射照射冰样,他们应能确定冰的成分,并在其中看到生物特徵。这种工具的高品质解析度和準确性,使得样品中的任何分子结构或化学结构都变得更易识别。

 小 米

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