來自美國,加拿大,英國和法國的一組生物學家團隊開發了一種情況,即土星最大的月亮泰坦的生活可能是什麼樣的,如果確實存在,最有可能發生的情況以及其中有多少可能存在。
藝術家對土星最大的月亮泰坦的表面渲染。圖片來源:Benjamin de Bivort,debovort.org / cc by-sa 3.0。
亞利桑那大學的研究員安東尼·阿塔克霍爾(Antonin Affholder)博士說:“在我們的研究中,與其他冰冷的月亮相比,我們專注於使泰坦獨特的原因:它豐富的有機內容。”
使用生物能建模,Affholder及其同事發現,泰坦的地下海洋估計深約483公里(300英里),可能會支持消耗有機材料的生命形式。
Affholder博士說:“儘管已經猜測可能會根據月球豐富的有機化學產生泰坦的生物有機體的可能場景,但以前的估計遭受了過於簡單的方法。”
“有種感覺,由於泰坦有如此豐富的有機物,因此不乏可以維持生命的食物來源。”
“我們指出,並非所有這些有機分子都可能構成食物來源,海洋確實很大,並且在海洋與表面之間的交換有限,所有這些有機物都在這裡,因此我們主張一種更加細緻的方法。”
這項研究的核心是一種背靠背的方法,該方法試圖提出一個合理的泰坦終身情景,它假設了所有生物代謝過程中最簡單,最引人注目的之一:發酵。
Earthlings熟悉其在酸麵包製造,啤酒釀造中的用途,並且(不太希望)在破壞被遺忘的剩菜中的作用,發酵僅需要有機分子,但沒有氧化劑(例如氧),例如氧化,對其他代謝過程(例如呼吸)的關鍵需求。
Affholder博士說:“發酵可能在地球生活的歷史早期發展,並且不需要我們將任何可能發生在泰坦的未知或投機機制打開。”
“地球上的生命可能首先出現,因為它以地球形成剩下的有機分子為食。”
“我們問,泰坦(Titan)上是否存在類似的微生物?如果是這樣,泰坦的地下海洋具有什麼潛力,即生物圈從泰坦大氣中合成的看似巨大的非生物有機分子庫存中,積累在其表面並存在於核心中?”
研究人員專門針對一個有機分子甘氨酸,這是所有已知氨基酸中最簡單的。
Affholder博士說:“我們知道甘氨酸在太陽系中的任何原始物質中都相對豐富。”
“當您查看小行星,彗星,顆粒和氣體的雲層時,恆星和行星(如太陽系形式)時,我們幾乎在所有這些地方都會發現甘氨酸或其前體。”
但是,計算機模擬顯示,只有一小部分泰坦有機材料可能適合微生物消耗。
泰坦海洋中的甘氨酸耗竭的微生物將取決於從表面穩定地通過厚厚的冰殼供應。
同一團隊的先前工作表明,影響冰的隕石可能會留下“熔融水池”的液態水,然後從冰中下沉並向海洋運送地面材料。
Affholder博士說:“我們的新研究表明,這種供應可能只足以維持很少的微生物,最多只有幾公斤,相當於一隻小狗的質量。”
“這樣的微小的生物圈在泰坦的整個海洋上平均每升水的平均水平少於一個細胞。”
對於未來的泰坦任務,找到生命的機率(如果確實存在)可能就像是在乾草堆裡尋找針頭,除非泰坦的生命潛力在其他地方以外的其他地方都在其表面有機含量中找到。
Affholder博士說:“我們得出的結論是,泰坦的獨特有機庫存實際上可能無法在月球的居住能力中發揮作用。”
這紙發表在行星科學雜誌。
_____
Antonin Affholder等。 2025年。泰坦地下海洋中甘氨酸發酵的生存能力。行星。科學。 j6,86; doi:10,3847/psj/adbc66