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从猫尿到火药:探索外太空的奇特气味

2025-05-31 21:19:37

科学家们正在分析太空的气味——从地球最近的邻居到数百光年之外的行星——以了解宇宙的构成。


木星“有点像臭炸弹”。


木星是太阳系中最大的行星,有好几层云,每一层都有不同的化学成分。这个气态巨行星可能会以其“有毒的杏仁糖云”的甜美香气吸引你。然后气味 “只会随着你深入而变得更糟”。


你可能希望自己在被压力压垮之前就死了。


我们相信,云的顶层是由氨冰组成的,并将这种恶臭比作猫尿的恶臭。然后,当你继续往下走时,你会遇到硫化铵。那时你就会把氨和硫放在一起——这是地狱般的组合。众所周知,含硫化合物是导致腐烂鸡蛋发臭的原因。


如果你能够更深入地探索,你就会遇到木星特有的条纹和漩涡。木星有这些彩色的粗带。我们认为其中一些颜色可能是由氨和磷的羽流产生的。还有一些潜在的有机分子,称为 tholins,与汽油相关的复杂有机分子。所以,也可能带有一丝石油的“油腻”和一股大蒜味。


“太空:地球之外是否存在生命吗?


从臭鸡蛋的恶臭到杏仁的甜美气味,太空是一个令人惊讶的臭味。如果我们能够用鼻子闻到彗星、行星、卫星和气体云,它们都会有自己独特的气味。但是,这些香气可以揭示宇宙的奥秘吗?


在我们开始探索宇宙的嗅觉乐趣之前,也许值得先想一想一下气味是什么。


嗅觉虽然经常被低估,但可以说是最古老的感官。以大约 35 亿年前在太古生代海洋中晃动的微小单细胞生物(一种细菌)为例。在感觉到某种化学物质的存在时,也许是一种美味的营养物质或某种需要避开的危险,这种细菌的鞭毛——它的尾巴状附属物——会充当螺旋桨,让这个微小的生物改变它的运动方向。对于我们最早的祖先来说,这种“最基本的嗅觉”是生与死的区别。


而我们自己的嗅觉只是这种检测我们周围环境中化学物质的能力的更复杂的版本。我们的鼻子包含密集的神经簇,这些神经簇由数百万个专门的神经元组成,这些神经元上布满了称为化学感受器的分子。当它们附着在某种化学物质上时,它们会向我们的大脑发送信号,然后被解释为独特的气味。


这种嗅觉意味着我们有能力检测周围的化学物质。对于人类来说,气味不仅可以帮助我们识别食物或警告我们环境危害,还可以触发记忆并在社交交流中起着至关重要的作用。经过数百万年的进化,嗅觉能力与我们的情绪健康有着内在的联系。


在轨道上漫长而孤立的几个月里,它也可以成为宇航员回家的重要纽带。但是,就气味而言,空间站也可能是一个奇怪的地方。


宇航员描述了一种类似于烧焦的肉、火药或烧焦的电线的气味。但是什么导致了这种气味仍然是一个谜


 空间站上,气味非常小。在微重力下,热空气不会上升,因此“热食的气味不会从你的盘子里冒出来”。体验嗅觉的唯一方法是 “把鼻子塞进小包里”。


空间站上有一种独特的气味,许多宇航员在太空行走后都报告了这种气味。


从气闸带回样本时,一股嗅觉弥漫,太空的金属香气。其他宇航员描述了一种类似于烧焦的肉、火药或烧焦的电线的气味。


但是什么导致了这种气味仍然是一个谜。一种可能的解释是它是由氧化引起的。空间站周围的大气、环境几乎是一个真空,但并不完全处于那个高度,我们在残余大气中拥有的是原子氧。


环状星云是一颗垂死的恒星,当它的燃料耗尽时,它的外层会甩掉


原子氧(或单个氧原子)可以附着在宇航员的宇航服或工具上。重新进入空间站时,单个氧原子与舱内的 O2 结合,形成臭氧 (O3)。一旦它做出反应,你就会闻到臭氧的味道。我们地球上的人类也可以体验到臭氧的味道。你有没有注意到雷雨过后静电的金属气味?那就是臭氧。


当一颗恒星死亡时,它会释放出大量的能量。在这个过程中,恒星产生多环芳烃 (PAH),“鸡丝状分子”,这些分子漂浮在宇宙中,有助于产生新的彗星、行星和恒星。


在地球上,多环芳烃存在于化石燃料中,如煤、原油和汽油,并且通常在有机材料不完全燃烧时形成。如果你燃烧你的食物,这就是你正在创造的那种分子。当恒星死亡时,它的燃烧会产生相同种类的分子。然后他们就会永远漂浮在太空中。这些化合物中的许多具有类似溶剂或樟脑丸的气味,而其他化合物则更容易让人联想到燃烧的塑料或沥青。


它到处都是气味多种多样的世界。对土星最大的卫星土卫六上大气层的化学分析表明,它闻起来有甜杏仁、汽油和腐烂的鱼的味道。与此同时,臭鸡蛋的“砰砰”声可能会让您无法参观 HD 189733 b 行星,这是一颗距离地球约 64 光年的炙热气态巨行星。


研究人员认为,星际尘埃云在银河系的旋臂中旋转,混合了“疯狂的冰淇淋和屈膝氨”的气味。与此同时,在靠近我们银河系中心的巨大气体和尘埃分子云人马座 B2 中,你可能会闻到“一些生命所必需的益生元分子”。我们有乙醇、甲醇、丙酮、硫化氢和乙二醇等物质,你可以用它们作为防冻剂。


甲酸乙酯通常被认为使银河系的中心散发出覆盆子的香味,但是,这并不完全准确。它只是众多分子中的一种,如果你单独闻它,它闻起来不像覆盆子。甲酸乙酯存在于各种水果中。它部分负责覆盆子的味道——而不是气味——但它也部分负责其他水果的味道。[它也] 与指甲油或指甲油去除剂有关,以及一种含酒精的、几乎是朗姆酒类型的气味。


WASP-39b 是一颗距离地球约 700 光年的系外行星


嗅探宇宙化学物质不仅可以为我们提供有关宇宙构成的重要细节,还可以为我们提供在哪里寻找生命的线索。


如果你能够以某种方式在行星K2-18b ,”卡迪夫大学的天体物理学家 Subhajit Sarkar 说。


在距离地球约 120 光年的系外行星 K2-18b 上捕捉到了可能是生命的气味。望远镜检测到了二甲基硫化物 (DMS) 的“最微小的迹象”,有时被认为是产生“海洋气味”的主要成分之一。


K2-18b 很有趣,原因有很多。它是一大群称为亚海王星的系外行星的一部分。亚海王星比地球大,但比海王星小,是银河系中最常见的行星类型,尽管它们很普遍,但关于它们的大部分信息仍然是一个谜。


关于海王星以下存在很大的问题。为什么它们不存在于我们的太阳系中?它们是由什么制成的?我们可以尝试更好地了解它们的一种方法是观察它们的氛围。众所周知,K2-18b 是一个很好的目标。

 





源:BBC

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