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土星月亮泰坦上發現外星生命的潛在成分

我們對創造生命的知識是相當有限的, 目前所發現和研究的唯一例子是地球上的生命, 我們所知道的生命無論是微生物還是哺乳動物, 都需要水和碳。 土星的衛星土衛六(泰坦)是太陽系中唯一一個擁有厚厚的大氣層的衛星, 充滿了甲烷和氮氣。 如果那裡有生命, 那將與地球上的生命截然不同。 泰坦上有大型湖泊和液態甲烷和乙烷的迂回河流, 表面溫度大約在零下290華氏度, 在泰坦上維持任何生物都是極其困難的。 然而, 28日在《科學》雜誌上發表的一篇論文中, 發現了泰坦大氣中的一種化學物質,

這可能會讓生命在這個神秘的泰坦星上進化。

2012年1月凱西尼號拍攝

這種化學物質是乙烯基氰(也叫丙烯腈或氰乙烯), 是由天文學家Maureen Palmer和美國宇航局戈達德的一組研究人員在泰坦上發現的。 NASA的凱西尼號探測器在泰坦上發現了乙烯基氰化物的證據,

但無法提供任何決定性的測量結果。 該小組通過分析智利阿塔卡馬大型毫米陣列(ALMA)天文臺的校準資料, 證實了這一發現。 這個陣列經常使用土衛六來校準它的儀器, 因為泰坦的亮度是眾所周知的。 通常研究人員只是在對星系和其他深空物體進行科學觀察之前, 將陣列指向泰坦。 隱藏在這個校準資料中的關於泰坦的化學資訊在將阿爾瑪的資料與凱西尼號太空船的額外光譜資訊配對後, 該小組能夠首次證實在泰坦大氣中發現乙烯基氰化物, 這種物質主要存在於上層大氣中, 可能也在下面的湖裡。 科學家們認為甲烷會經歷一個類似地球上的氣候迴圈, 甲烷在大氣中形成水滴, 週期性地隨著降雨而下降到地表,
乙烯基氰可能會在這場雨中搭順風車, 從大氣到湖泊, 在那裡它可能形成相當穩定的細胞膜。

電腦模型由乙烯基氰化物製成的細胞膜

乙烯基氰化物是一個相當複雜的分子, 由7個元素組成在合適的條件下, 乙烯基氰化物可以形成類似於地球上生命的細胞膜,

在地球上, 細胞膜由脂類組成, 脂肪分子需要液態水。 然而, 泰坦非常冷, 這意味著脂類不能形成。 但是, 雖然它沒有液態水, 但泰坦有液態甲烷的湖泊, 與乙烯基氰化物一起, 可以促進這些基本細胞膜的發展, 它有助於細胞的形成, 而細胞是生命的關鍵組成部分, 雖然基本的細胞結構相似, 但組成部分截然不同, 我們的細胞中的水將被替換成液態甲烷, 研究人員也不知道結果會是什麼樣子, Palmer說。 “在地球上, 我們所有的生命都是基於水的。 在我們所有的細胞中都有水, 所以我們真的不知道是否有可能用其他的溶劑來生存, 沒有證據表明泰坦上存在任何生命。 但它給了我們討論的一個起點。 如果在泰坦的海洋中有生命存在的話,
那麼乙烯基氰化物一定是其中的一個組成部分。 ”

ALMA

智利阿塔卡馬大型毫米陣列(ALMA)是世界上最靈敏的望遠鏡之一。 在智利的阿塔卡馬沙漠, 由66個不同的望遠鏡組成, 天文臺通過測量這些氣體發出的無線電波來探測太空中的超冷氣體。 在土衛六的大氣中, 各種氣體分子不斷地旋轉, 從一個能級到另一個能級來回跳躍。 當一個分子從高能級到低能級的時候, 它會釋放一個無線電波。 不同類型的分子在不同的頻率上發射波。 阿爾瑪能夠計算出, 在某一頻率下, 有多少波從土衛六上流出來, 從而計算出了多少乙烯基氰。 在泰坦最大的湖泊之一Ligeia Mare中, 每立方釐米可能有1000萬個細胞膜。

泰坦在地球的前方經過

Palmer表示:在泰坦上存在細胞膜都是理論上的。唯一能確定的方法就是向泰坦發射另一顆探測器,也許它可以漂浮在甲烷湖上,測量裡面的物質。人們一直在討論可能會派遣一艘船或者類似的東西到泰坦上,以觀察湖區到底發生了什麼。目前還沒有計劃去泰坦的任務,不過這個研究結果可能會改變NASA的任務計畫。凱西尼號在土星的任務,已經研究土星系統超過13年,將於9月結束。因此在可預見的未來,世界各地的科學家將依靠ALMA和其他地面觀測台來更好地瞭解這個奇怪的、奇妙的、朦朧的橙色行星體。

Palmer和她的團隊希望他們的工作能激勵其他科學家在他們的實驗室裡創造出冰冷的、像泰坦一樣的條件。如果研究人員能夠在實驗室裡形成一個完整的乙烯基氰化物細胞,那麼它就有可能改寫我們對太陽系其他地方的生命的瞭解。

所以泰坦是否適宜居住或存在外星生命?目前答案仍然是個謎。

泰坦在地球的前方經過

Palmer表示:在泰坦上存在細胞膜都是理論上的。唯一能確定的方法就是向泰坦發射另一顆探測器,也許它可以漂浮在甲烷湖上,測量裡面的物質。人們一直在討論可能會派遣一艘船或者類似的東西到泰坦上,以觀察湖區到底發生了什麼。目前還沒有計劃去泰坦的任務,不過這個研究結果可能會改變NASA的任務計畫。凱西尼號在土星的任務,已經研究土星系統超過13年,將於9月結束。因此在可預見的未來,世界各地的科學家將依靠ALMA和其他地面觀測台來更好地瞭解這個奇怪的、奇妙的、朦朧的橙色行星體。

Palmer和她的團隊希望他們的工作能激勵其他科學家在他們的實驗室裡創造出冰冷的、像泰坦一樣的條件。如果研究人員能夠在實驗室裡形成一個完整的乙烯基氰化物細胞,那麼它就有可能改寫我們對太陽系其他地方的生命的瞭解。

所以泰坦是否適宜居住或存在外星生命?目前答案仍然是個謎。

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