土星衛(wèi)星泰坦，生命存在的可能性也是生物量“只有一只小型狗”左右嗎

4月22日 18:00發(fā)布

描繪土星衛(wèi)星泰坦北極區(qū)域的烴湖的想象圖( NASA/JPL-Caltech )

土星最大的衛(wèi)星泰坦接下來(lái)，有外星生命存在嗎？ 是地球以外表面存在氣象現(xiàn)象和液體的太陽(yáng)系唯一的天體泰坦他從以前開(kāi)始就被列為可能孕育生命的地方的候選。無(wú)人機(jī)在用小型無(wú)人機(jī)調(diào)查泰坦的令人心動(dòng)的探測(cè)任務(wù)“龍飛”預(yù)定于2028年7月發(fā)射的時(shí)候，關(guān)于能期待什么樣的探測(cè)結(jié)果，進(jìn)行了現(xiàn)實(shí)評(píng)價(jià)的最新研究結(jié)果被發(fā)表了。【圖片】探測(cè)土星衛(wèi)星泰坦的無(wú)人起落架龍飛■泰坦異常的原因2008年，美國(guó)國(guó)家航空航天局( NASA )的土星探測(cè)器卡西尼的觀測(cè)表明，土衛(wèi)六上存在由水和氨構(gòu)成的內(nèi)部海洋。 太陽(yáng)系的冰天體，特別是木星和土星的冰衛(wèi)星，在冰壺下有海洋，理論上認(rèn)為那里有生命存在是可能的，但泰坦的情況與眾不同。 總結(jié)此次研究的論文的首席執(zhí)筆人、美國(guó)亞利桑那大學(xué)生態(tài)學(xué)與進(jìn)化生物系博士課程結(jié)業(yè)研究員安東尼·阿夫霍爾德說(shuō):“這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是泰坦與其他冰衛(wèi)星相比處于特殊狀況的理由?！?土衛(wèi)六不僅有富含氮的大氣、液態(tài)甲烷的雨、湖泊、海洋、汀線(湖泊、海洋與陸地的分界線)、河谷、山脊、冰巖、臺(tái)面(卓狀臺(tái)地)、沙丘等，還存在著可能成為生命構(gòu)成要素的奇妙的前生物化學(xué) 大氣中甲烷和氮?dú)馍傻膹?fù)雜有機(jī)化合物，堆積在土衛(wèi)六的表面。 這可能意味著食物，還有生命。 或者，也許不是。 ■土衛(wèi)六上可能存在生命的地方根據(jù)科學(xué)雜志The Planetary Science Journal刊登的這次論文，土衛(wèi)六上可能生活著簡(jiǎn)單的微生物。 但是，作為整體的生物量(生物量)至多不過(guò)幾公斤的可能性很高。 為什么這么說(shuō)呢，因?yàn)橥列l(wèi)六上最有可能存在生命的內(nèi)部海洋有450km以上的深度，與有機(jī)化合物存在的表面沒(méi)有太多相互作用。 阿赫霍爾德表示:“此前一直認(rèn)為，土衛(wèi)六有機(jī)物非常豐富，可以支撐生命的食物來(lái)源很多?！薄坝袡C(jī)分子可能并不全部構(gòu)成食物來(lái)源，內(nèi)部海洋非常大，而且內(nèi)部海洋和表面之間的物質(zhì)交流有限 但是，這并不意味著不存在生命，只是可能發(fā)生的機(jī)制會(huì)改變。

生命存在的最可能方案

土衛(wèi)六生命最可能存在的案例研究小組認(rèn)為，支持土衛(wèi)六生命存在的最可能案例是發(fā)酵。 在地球上，面包、葡萄酒、啤酒、泡菜等的制造過(guò)程中，發(fā)酵是微生物對(duì)物質(zhì)的分解作用，需要的只是有機(jī)分子，不需要氧那樣的“氧化劑”。 發(fā)酵和呼吸完全不同。 呼吸是地球生物從植物到動(dòng)物的所有細(xì)胞中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)之一。 阿夫霍爾德說(shuō)，地球的生命最先可能是作為以地球形成的剩余有機(jī)分子為食物的生物出現(xiàn)的，發(fā)酵“不再需要將可能性擴(kuò)大到不知道是否發(fā)生在土衛(wèi)六上的未知或推測(cè)機(jī)制”。 ■相當(dāng)于“一只小型犬”的微生物遺傳者和研究小組特別著眼于氨基酸的一種甘氨酸( NH2CH2COOH )。 甘氨酸在土衛(wèi)六的大氣中合成并堆積在表面，有可能到達(dá)內(nèi)部海洋。 內(nèi)部海中的微生物能以甘氨酸為食物嗎？ 這不是偶然的選擇。 甘氨酸除了在彗星和小行星上發(fā)現(xiàn)外，還存在于成為星星形成和行星形成材料的氣體云中。 原始太陽(yáng)系也有豐富的。 但是，研究小組實(shí)施的計(jì)算機(jī)模擬表明，到達(dá)內(nèi)海的甘氨酸的量很少。 阿夫霍爾德說(shuō):“以這個(gè)供給量，可能只能支撐極少個(gè)體數(shù)量的微生物。 作為微生物的總重量，最多也不過(guò)幾公斤，相當(dāng)于一只小型狗的質(zhì)量?！彼忉屨f(shuō):“如此小的生物圈，在土衛(wèi)六廣袤的海洋中平均每升水就不足一個(gè)單細(xì)胞生物?！?美國(guó)宇航局的“龍飛”探測(cè)器預(yù)計(jì)將于2034年抵達(dá)土衛(wèi)六，探測(cè)時(shí)間預(yù)計(jì)為兩年。 在任務(wù)期間，擁有旋翼的無(wú)人機(jī)起落架將每一天(相當(dāng)于16個(gè)地球日)飛向新的地方，采集表面有機(jī)化合物的試樣，探索化學(xué)生物聲像(生命存在指標(biāo))，調(diào)查土衛(wèi)六活躍的甲烷循環(huán)等。