土衛(wèi)六可能有一個(gè)外星生物圈——但它可能是狗那么大

巨人,土星的最大的衛(wèi)星，可以在其隱藏的地下海洋中孕育生命——但根據(jù)新的研究，土衛(wèi)六的整個(gè)水生生物圈的重量可能不超過(guò)一只微型貴賓犬。

對(duì)于外星獵人來(lái)說(shuō)，令人失望的消息是，土衛(wèi)六假設(shè)生物圈中的能量和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)循環(huán)可能幾乎不足以滿足每升月亮的深海，說(shuō)來(lái)自亞利桑那大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家 Antonin Affholder。

誘人的泰坦在太陽(yáng)系中是獨(dú)一無(wú)二的。Affholder 說(shuō)，與其他冰冷的衛(wèi)星相比，土衛(wèi)六具有豐富的有機(jī)物含量，其中一些衛(wèi)星也可能在地下海洋中孕育生命。

相關(guān)：新發(fā)現(xiàn)粉碎了在土衛(wèi)六上尋找外星生命的希望

其表面的碳?xì)浠衔镌?-179 攝氏度（-290 華氏度）的寒冷溫度下液化，以與我們自己的五大湖一樣大.

土衛(wèi)六還在其冰冷的地殼下隱藏著一片地下水海洋。在橫截面上，5,150 公里（3,200 英里）寬的泰坦可能類(lèi)似于行星規(guī)模的碎顎糖果，具有五個(gè)不同的層次，根據(jù)卡西尼-惠更斯的數(shù)據(jù)。

假設(shè)這些層從一個(gè)巖石核心開(kāi)始，然后是一層超凡脫俗的“冰-VI”——一種只存在于極高壓下的外星冰。在此之上是咸水海洋。海洋被一層水冰封閉，水冰的厚度可能約為 100 公里。

這個(gè)外層水冰層形成了泰坦的基巖，它不斷被以雨滴形式落下的有機(jī)分子所覆蓋甲烷云，或者以固體顆粒的形式從朦朧的淡黃色大氣中沉降。

在大氣的上層，氮和甲烷分子被來(lái)自太陽(yáng)的紫外線輻射分裂，然后重新組合成各種重有機(jī)分子富含碳和氧。當(dāng)它們聚集在地表時(shí)，它們會(huì)形成高大而黑暗的沙丘，類(lèi)似于咖啡地面。

這些豐富的有機(jī)分子可能會(huì)通過(guò)由隕石撞擊使冰殼破裂并融化。有機(jī)分子也可能從土衛(wèi)六的巖石核心漂流到水汪汪的海洋中。

在這項(xiàng)新研究中，研究人員使用了生物能量建模以確定這些有機(jī)分子是否能提供能量來(lái)維持土衛(wèi)六海洋中的微生物群落。這些微生物可能已經(jīng)進(jìn)化為通過(guò)分解甘氨酸來(lái)產(chǎn)生能量，這與這類(lèi)細(xì)菌沒(méi)有什么不同梭狀芽胞桿菌在地球上。

在地球上，各種各樣的生命形式都利用氧氣來(lái)方便地重新排列高能化合物以促進(jìn)生長(zhǎng)和能量。

被剝奪了這種強(qiáng)大的元素，泰坦的微生物可以利用類(lèi)似于地球上被稱為發(fā)酵的厭氧呼吸過(guò)程。

因此，研究人員說(shuō)他們選擇了這個(gè)“最簡(jiǎn)單、最引人注目的生物代謝過(guò)程”，因?yàn)樗恍枰獙?duì)未知的外星新陳代謝進(jìn)行任何推測(cè)。

在其他海洋世界發(fā)酵可能是合理的，因?yàn)檫@是地球上行之有效的策略;一個(gè)無(wú)處不在的古老過(guò)程，現(xiàn)在為地球人提供了最受歡迎的美食，例如酸面團(tuán)、酸奶和啤酒– 但如果不加以控制，也會(huì)造成食物變質(zhì)。

此外，甘氨酸及其前體在整個(gè)宇宙中非常常見(jiàn)。這些分子嵌入小行星、彗星和氣體和塵埃云凝結(jié)成恒星和行星。

然而，盡管甘氨酸等有機(jī)分子在地質(zhì)時(shí)間尺度上一直在豐富泰坦的海洋，但這些有機(jī)清單中只有一小部分可能適合微生物食用。

這可能意味著，在土衛(wèi)六浩瀚的海洋中，生命的總重量“最多只有幾公斤——相當(dāng)于一只小狗的質(zhì)量”，Affholder解釋.

在其他指標(biāo)中，研究人員加生物圈的平均數(shù)量將遠(yuǎn)比“整個(gè)海洋每公斤 [2.205 磅] 水不到 1 個(gè)細(xì)胞”?；蛘?，一個(gè)大約 110 磅重的人的碳含量。

由于這樣的小人國(guó)人口分散在廣闊的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)一個(gè)活細(xì)胞就像大海撈針一樣——大約是大海撈針8 億英里離開(kāi)。

這項(xiàng)研究發(fā)表在行星科學(xué)雜志.

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