来自美国,加拿大,英国和法国的一组生物学家团队开发了一种情况,即土星最大的月亮泰坦的生活可能是什么样的,如果确实存在,最有可能发生的情况以及其中有多少可能存在。
艺术家对土星最大的月亮泰坦的表面渲染。图片来源:Benjamin de Bivort,debovort.org / cc by-sa 3.0。
亚利桑那大学的研究员安东尼·阿塔克霍尔(Antonin Affholder)博士说:“在我们的研究中,与其他冰冷的月亮相比,我们专注于使泰坦独特的原因:它丰富的有机内容。”
使用生物能建模,Affholder及其同事发现,泰坦的地下海洋估计深约483公里(300英里),可能会支持消耗有机材料的生命形式。
Affholder博士说:“尽管已经猜测可能会根据月球丰富的有机化学产生泰坦的生物有机体的可能场景,但以前的估计遭受了过于简单的方法。”
“有种感觉,由于泰坦有如此丰富的有机物,因此不乏可以维持生命的食物来源。”
“我们指出,并非所有这些有机分子都可能构成食物来源,海洋确实很大,并且在海洋与表面之间的交换有限,所有这些有机物都在这里,因此我们主张一种更加细致的方法。”
这项研究的核心是一种背靠背的方法,该方法试图提出一个合理的泰坦终身情景,它假设了所有生物代谢过程中最简单,最引人注目的之一:发酵。
Earthlings熟悉其在酸面包制造,啤酒酿造中的用途,并且(不太希望)在破坏被遗忘的剩菜中的作用,发酵仅需要有机分子,但没有氧化剂(例如氧),例如氧化,对其他代谢过程(例如呼吸)的关键需求。
Affholder博士说:“发酵可能在地球生活的历史早期发展,并且不需要我们将任何可能发生在泰坦的未知或投机机制打开。”
“地球上的生命可能首先出现,因为它以地球形成剩下的有机分子为食。”
“我们问,泰坦(Titan)上是否存在类似的微生物?如果是这样,泰坦的地下海洋具有什么潜力,即生物圈从泰坦大气中合成的看似巨大的非生物有机分子库存中,积累在其表面并存在于核心中?”
研究人员专门针对一个有机分子甘氨酸,这是所有已知氨基酸中最简单的。
Affholder博士说:“我们知道甘氨酸在太阳系中的任何原始物质中都相对丰富。”
“当您查看小行星,彗星,颗粒和气体的云层时,恒星和行星(如太阳系形式)时,我们在几乎所有这些地方都会发现甘氨酸或其前体。”
但是,计算机模拟显示,只有一小部分泰坦有机材料可能适合微生物消耗。
泰坦海洋中的甘氨酸耗竭的微生物将取决于从表面稳定地通过厚厚的冰壳供应。
同一团队的先前工作表明,影响冰的陨石可能会留下“熔融水池”的液态水,然后从冰中下沉并向海洋运送地面材料。
Affholder博士说:“我们的新研究表明,这种供应可能只足以维持很少的微生物,最多只有几公斤,相当于一只小狗的质量。”
“这样的微小的生物圈在泰坦的整个海洋上平均每升水的平均水平少于一个细胞。”
对于未来的泰坦任务,找到生命的几率(如果确实存在)可能就像是在干草堆里寻找针头,除非泰坦的生命潜力在其他地方以外的其他地方都在其表面有机含量中找到。
Affholder博士说:“我们得出的结论是,泰坦的独特有机库存实际上可能无法在月球的居住能力中发挥作用。”
这纸发表在行星科学杂志。
_____
Antonin Affholder等。 2025年。泰坦地下海洋中甘氨酸发酵的生存能力。行星。科学。 j6,86; doi:10,3847/psj/adbc66