土星的海洋卫星土卫六泰坦可能终究无法支持生命

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图中可见土卫六绕土星运行。（图片来源:美国国家航空航天局大学/JPL加州理工学院/太空科学研究所）

（）据美国太空网（基思·库珀）：根据新的天体生物学研究，土卫六的地下海洋以及外太阳系其他冰冷卫星内的类似海洋可能缺乏生命所需的有机化学物质。

土卫六是土星最大的卫星，也是整个太阳系第二大卫星。它因笼罩在石化产品的烟雾中而闻名，并因其表面拥有名副其实的有机分子——含碳分子——而闻名。然而，尽管有这些迷人的化学物质，土卫六却是冰冷的。非常冷。它的表面温度不超过-179摄氏度（-290华氏度）。在这些寒冷的条件下，生命的化学反应进展非常缓慢。

然而，在地下深处更温暖的地方——确切的深度还不确定，但估计大约有100公里（62英里）——一个液体海洋的体积是地球海洋总和的12倍。类似的海洋存在于土卫六的土星卫星土卫二以及木星的卫星木卫二和木卫三的内部。

哪里有液态水，哪里就可能有生命。对吗？加拿大安大略省西方大学的凯瑟琳·内什说，没那么快。

作为一名行星科学家，内什领导了一个国际团队，挑战了土卫六海洋以及其他冰质卫星海洋宜居的假设。

研究人员的工作基础是，为了使土卫六的海洋适合居住，来自表面的大量有机分子必须能够实际到达海洋，以促进可以产生和滋养生命的前生物化学。

这种有机物质到达海洋的途径是彗星撞击。这种撞击可以融化表面的冰，形成一个充满有机分子的液态水池。因为液态水的密度比冰大，所以它会下沉。但是，内什的建模发现撞击率不够高，不足以让足够的有机物质到达土卫六的海洋。



显示土星卫星内部的图表，包括其深海。（图片来源:福特/UCL/STFC）

例如，Neish的团队估计每年只有大约7500公斤（16534磅）最简单的氨基酸甘氨酸到达土卫六的海洋。这听起来可能很多，但这相当于一头雄性非洲象散布在海洋中的质量，而海洋的体积是地球海洋的十几倍。请原谅这个双关语，它只是沧海一粟。

“我们假设大部分融化沉积物——65%——将一直沉入海洋，”内什告诉Space.com。“最近的建模工作表明，这很可能是一种高估，但即使在这种最乐观的情况下，也没有足够的有机物进入土卫六的海洋以支持那里的生命。”

可能还有其他可能性。在木卫二上，表面几乎没有有机分子，人们推测海底可能存在热液喷口，海洋与月球的岩石核心接触。这些喷口会喷出各种分子，引发可能支持生命的复杂化学反应。詹姆斯·韦伯太空望远镜发现了木卫二海洋中碳的进一步证据。JWST发现了从海洋中涌出到木卫二表面的二氧化碳。

那么，如果有机物质来自月球内部而不是表面，同样的情况会发生在土卫六上吗？



一位艺术家对蜻蜓的印象，这是一架将于2028年飞往土星卫星土卫六的“四轴飞行器”（图片来源:美国国家航空航天局/约翰霍普金斯大学APL/史蒂夫格里本）

内什并不排除这种可能性，他说德克萨斯州圣安东尼奥西南研究所的凯利·米勒等同事正在调查这种可能性——但内什强调了一个特别的警告。

“出现的一个问题是来自内陆的有机物是否对生命有用，”她说。“我们认为它们可能主要是芳香族化合物，很难从这类化合物中形成生物分子——例如氨基酸。”

虽然我们距离能够直接探测这些冰冷卫星的海洋以确定它们是否包含生命还有一段距离，但内什的研究确实为美国国家航空航天局的蜻蜓土卫六任务带来了一些有希望的机会，内什是该任务的合作研究员之一。

蜻蜓是一项直升机任务，部分灵感来自创新号火星直升机，计划于2028年发射，2034年抵达土卫六。它将从空中探索月球，着陆后采集样本进行分析。如果Neish的工作是正确的，这将意味着在表面可能有许多撞击点，液态水与有机物混合，可能在再次冻结和下沉之前引发一些复杂的化学反应。通过研究这些地点，科学家可以了解更多关于地球上形成生命的前生物化学。

Neish团队的发现发表在2月2日的《天体生物学》杂志上。