氨基酸含量不足以孕育生命土衛(wèi)六很可能不適合人類居住

天體生物學(xué)家們發(fā)現(xiàn)土星最大的衛(wèi)星—— 土衛(wèi)六可能沒有足夠的氨基酸來孕育生命。由加拿大韋仕敦大學(xué)天體生物學(xué)家凱瑟琳·尼什領(lǐng)導(dǎo)的一項研究表明，土衛(wèi)六的地表下海洋很可能是一個不適宜居住的環(huán)境，這意味著在這個冰雪世界中發(fā)現(xiàn)生命的希望已破滅。

這一發(fā)現(xiàn)意味著，太空科學(xué)家和宇航員在外太陽系（木星、土星、天王星、海王星等四大“巨型”行星的家園）發(fā)現(xiàn)生命的可能性要小得多。

尼什說：“不幸的是，我們現(xiàn)在在太陽系內(nèi)尋找地外生命形式時， 需要少一些樂觀。科學(xué)界一直對外太陽系冰冷世界中發(fā)現(xiàn)生命感到非常興奮，而這一發(fā)現(xiàn)表明，這種可能性比我們之前假設(shè)的要小。”

識別太陽系外的生命是行星科學(xué)家、天文學(xué)家和美國國家航空航天局（NASA）等政府太空機構(gòu)非常感興趣的一個領(lǐng)域，這主要是因為許多巨行星的冰衛(wèi)星被認(rèn)為擁有巨大的地表下液態(tài)水海洋。例如，土衛(wèi)六被認(rèn)為在其冰冷的表面下有一個海洋，其體積是地球海洋體積的12倍多。

尼什說：“我們所知的地球上的生命需要水作為溶劑，因此，在尋找地外生命時，擁有大量水的行星和衛(wèi)星會引起人們的興趣。”

在這項發(fā)表在《天體生物學(xué)》雜志上的研究中，尼什和她的合作者試圖利用撞擊坑的數(shù)據(jù)，量化從土衛(wèi)六富含有機物的表面轉(zhuǎn)移到其地下海洋的有機分子數(shù)量。

在土衛(wèi)六的歷史中，撞擊土衛(wèi)六的彗星融化了這顆冰冷衛(wèi)星的表面，形成了與表面有機物混合的液態(tài)水池。由此產(chǎn)生的熔體密度大于冰殼密度，所以較重的水穿過冰層下沉，可能一直沉到土衛(wèi)六的地表下海洋。

利用假定的土衛(wèi)六表面撞擊率，尼什和她的合作者確定了在土衛(wèi)六的歷史上，每年有多少顆不同大小的彗星會撞擊土衛(wèi)六。這樣，研究人員就能預(yù)測攜帶有機物的水從土衛(wèi)六表面流向內(nèi)部的流速。

尼什和研究小組發(fā)現(xiàn)，以這種方式轉(zhuǎn)移的有機物重量很小，每年不超過7500千克甘氨酸（構(gòu)成生命蛋白質(zhì)的最簡單氨基酸）。這與一頭雄性非洲象的質(zhì)量差不多。（所有生物大分子，如甘氨酸，都以碳元素作為分子結(jié)構(gòu)的骨架）

“每年向體積是地球海洋12倍的海洋中注入一頭大象的甘氨酸不足以維持生命。”尼什說， “ 過去， 人們常常認(rèn)為水等于生命，但卻忽視了生命需要其他元素，尤其是碳元素。”

其他“冰雪世界”（如木星的衛(wèi)星木衛(wèi)二和木衛(wèi)三以及土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二）的表面幾乎沒有碳，目前還不清楚有多少碳可以從它們的內(nèi)部獲取。土衛(wèi)六是太陽系中有機質(zhì)最豐富的冰質(zhì)衛(wèi)星，因此，如果它的地表下海洋不適宜居住，這對其他已知冰質(zhì)星球的宜居性來說也不是個好兆頭。

尼什表示土衛(wèi)六表面的碳很難轉(zhuǎn)移到其地下海洋，基本上很難在同一個地方同時擁有生命所需的水和碳。

盡管有了這一發(fā)現(xiàn)，但要更深入了解土衛(wèi)六則還需要進(jìn)一步研究，對于尼什來說，最大的問題是，土衛(wèi)六是由什么構(gòu)成的？

“蜻蜓”項目計劃于2028年執(zhí)行一項航天飛行任務(wù)，將一架機器人旋翼機（無人機）送往土衛(wèi)六表面，研究其前生物化學(xué)，即有機化合物如何形成和自組織，從而形成地球及其他地方的生命起源。

用望遠(yuǎn)鏡透過土衛(wèi)六富含有機物的大氣層來觀察土衛(wèi)六，幾乎不可能確定土衛(wèi)六富含有機物表面的成分。還需要登陸土衛(wèi)六，對其表面進(jìn)行取樣，以確定其成分。

迄今為止，只有2005年的卡西尼·惠更斯國際太空任務(wù)成功地將一個機器人探測器降落在土衛(wèi)六上分析樣本。它是第一個在土衛(wèi)六上著陸的航天器，也是有史以來離地球最遠(yuǎn)的著陸航天器。

尼什說：“即使地表下的海洋不適合居住，我們也可以通過研究土衛(wèi)六表面的反應(yīng)來了解土衛(wèi)六和地球上的前生物化學(xué)。我們非常想知道那里是否發(fā)生了有趣的反應(yīng)，尤其是有機分子與撞擊產(chǎn)生的液態(tài)水混合的地方。”她表示這會對“蜻蜓”號的任務(wù)產(chǎn)生負(fù)面影響，但實際上，這項研究提出了更多的問題。這項研究的結(jié)果比想象的還要悲觀，但這也意味著土衛(wèi)六表面附近存在著更多有趣的前生物環(huán)境，可以利用“蜻蜓”號上的儀器對它們進(jìn)行采樣。（ 綜合整理報道）（策劃/羅媛）