摘要:根据一项使用生物能型建模的研究,尽管土星最大的月亮泰坦(Titan)具有独特的有机分子清单,但土星最大的月亮泰坦(Titan)可能只能支持一小撮生物量,如果存在生命,则使用生物能建模。...
土星最大的月亮泰坦是一个奇怪的外星世界。它的地形覆盖着液态甲烷,冰冷的巨石和沙丘,长期以来一直着迷科学家,并邀请人们猜测生命形式是否会潜伏在月球厚实,朦胧的气氛下。
一支国际研究人员由Antonin Aftholder共同领导的生态和进化生物学系的Antonin庇护持者和哈佛大学地球和行星科学系的彼得·希金斯(Peter Higgins),旨在发展出泰坦的生活可能存在的现实风景,即最可能发生的情况,并且可能存在多少泰坦的生活。
“在我们的研究中,我们专注于与其他冰冷月亮相比,使泰坦与众不同的是什么:它丰富的有机内容,”博士后研究助理的Affholder说。
该团队使用生物能建模,发现泰坦的地下海洋估计深约300英里,可能会支持食用有机材料的生命形式。发表在《行星科学杂志》,他们的研究得出的结论是,尽管泰坦可能拥有简单,微观的生活,但总体上只能支持几磅的生物质。
泰坦经常被描述为“内部海洋世界”,是通过NASA的蜻蜓任务进行探索的目标。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,但以前的估计遭到了庇护者认为是过于简单的方法的困扰。
塔克持有人说:“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,而且在海洋和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,试图提出泰坦上一生的合理情况,该场景假定了所有生物代谢过程中最简单,最显着的一种:发酵。 Earthlings熟悉其在酸面包制造,啤酒酿造中的用途,并且 - 不太希望的 - 它在破坏被遗忘的剩菜中的作用,发酵仅需要有机分子,但不需要“氧化剂”,例如氧气,诸如其他代谢过程(例如呼吸)的至关重要的需求。
Affhorder说:“发酵可能在地球生命的历史早期就发展起来,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中的门打开。”
“我们问,泰坦上是否存在类似的微生物?”庇护者说。 “如果是这样,泰坦的地下海洋对生物圈有什么潜力,这些生物圈从泰坦大气层中合成的非生物有机分子库存中供应,在其表面积聚并存在于核心中?”
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(如我们的太阳系形式)时,我们几乎在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“融化的水池”的液态水,然后从冰中下沉并向海洋运送地面材料。
Affholder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,总共只有几公斤,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广阔海洋上平均每升水的平均水平少于一个细胞。”
该团队建议,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地方在其表面有机内容中找到。
Affholder说:“我们得出的结论是,泰坦独特的有机库存实际上可能无法在月球的居住能力中发挥作用。”
瑞士伯尔尼的国际太空科学研究所或ISSI资助了这项研究。