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冰冷的水澆滅了土星衛星泰坦海洋中生命的希望

2024-02-16科技

土星的衛星土衛六(Titan)曾被認為在其巨大的地下海洋中可能蘊藏著隱藏的生命,但這些希望可能因一項新發現而破滅。

【天體生物學】雜誌上的一篇新論文顯示,土衛六從表面到巨大的地下海洋都可能不適合居住。這是因為科學家們發現泰坦海洋中沒有足夠的胺基酸來維持生命。「不幸的是,在我們自己的太陽系中尋找外星生命形式時,我們現在需要不那麽樂觀了,」論文的合著者、西安大略大學的地球科學和天體生物學教授凱瑟琳·內什在一份聲明中說。「科學界對於在外太陽系的冰冷世界中發現生命感到非常興奮,這一發現表明,這種可能性可能比我們之前假設的要小。」

土衛六是土星最大的衛星,也是整個太陽系中僅次於木星的木衛三的第二大衛星。它比地球的月球大50%左右,大氣主要由氮和少量甲烷和氫組成。

土衛六被認為是某種外星生命的家園,它巨大的地下海洋由鹹液態水組成,外層覆蓋著水冰。土衛六表面也有海洋,但它們是由液態甲烷和乙烷而不是水構成的。這些化學物質可以以液體形式存在於土衛六的表面,因為土衛六的溫度極低,大氣壓力很高,比地球表面的壓力高50%到60%。

「正如我們所知,地球上的生命需要水作為溶劑,所以在尋找外星生命時,有大量水的行星和衛星是我們感興趣的,」內什說。這項研究試圖利用來自泰坦冰冷表面的隕石坑的數據,量化海洋中有機分子的數量,包括胺基酸。這些撞擊融化了隕石坑的表面,形成了液態水的瀉湖,這些液態水與表面的有機化學物質混合,透過冰沈入海洋。

因此,撞擊土衛六表面的速度可以告訴我們流入海洋的與有機物質混合的水的速度。研究人員發現,每年只有大約7500公斤或16500磅的甘胺酸(一種生命所需的簡單胺基酸)被轉移到海洋中。這相當於一頭非洲象的重量。內什說:「一頭大象每年向海洋中排放的甘胺酸是地球海洋容量的12倍,不足以維持生命。」「過去,人們通常認為水就是生命,但他們忽略了一個事實,即生命需要其他元素,尤其是碳。」「這項工作表明,將土衛六表面的碳轉移到地下海洋是非常困難的——基本上,在同一個地方很難同時擁有生命所需的水和碳。」

這一發現使土衛六不再是尋找地球外生命的主要候選者,也可能使太陽系外其他冰冷的衛星受到懷疑,包括木星的木衛二、木衛三和土星的土衛二。盡管這個訊息令人失望,但研究人員希望透過探索任務進一步調查有多少有機物質進入了土衛六的海洋。美國太空總署的蜻蜓專案計劃於2028年發射一架蜻蜓四軸飛行器到土衛六表面,並將收集土衛六化學成分的數據。「透過望遠鏡觀察土衛六富含有機物的大氣層,幾乎不可能確定土衛六富含有機物的表面的成分,」內什說。「我們需要在那裏著陸,對其表面進行采樣,以確定其成分。」蜻蜓號將標誌著繼2005年卡西尼-惠更斯探測器登陸土衛六之後,第二次登陸土衛六表面。