研究表明土卫六地下海洋缺乏生命必需的有机物，降低了在太阳系外围发现生命的可能。

一项由西方大学天体生物学家Catherine Neish领导的研究表明，土卫六(土星最大的卫星)的地下海洋很可能是一个不适宜居住的环境，这意味着在冰冷的土卫六上寻找生命的希望几乎破灭。

这一发现意味着太空科学家和宇航员在太阳系外围(由木星、土星、天王星和海王星这四个“巨型”行星组成)发现生命的可能性要小得多。

“不幸的是，在寻找我们太阳系内部的地球外生命形式时，我们现在需要稍微少一点乐观主义，”Neish教授说。“科学界一直对在外太阳系的冰冷世界中发现生命感到非常兴奋，而这一发现表明，这可能比我们之前假设的要少得多。”

在外太阳系发现生命是行星科学家、天文学家和政府太空机构(如美国宇航局)的重要研究领域，主要是因为许多巨型行星的冰冷卫星被认为拥有巨大的地下液态水海洋。例如，土卫六被认为在其冰冷表面之下有一个海洋，其体积是地球海洋的12倍以上。

“正如我们在地球上所知，生命需要水作为溶剂，因此在寻找地球外生命时，水多的星球和卫星就很有趣，”Neish说，他是西方大学地球和太空探索研究所的成员。

在这项发表在《天体生物学》杂志上的研究中，Neish及其合作者利用撞击坑数据，试图量化有机分子从土卫六富含有机物的表面转移到其地下海洋的数量。

在整个历史上，彗星撞击土卫六，融化了冰冷卫星的表面，创造了与表面有机物混合的液态水池。产生的熔融物比其冰冷的地壳更重，因此较重的水会沉入冰层，可能一直沉到土卫六的地下海洋。

Neish及其合作者利用土卫六表面撞击的假设速率，确定了不同大小的彗星在历史上每年撞击土卫六的次数。这使研究人员能够预测携带有机物的携带水的流速，这些水从土卫六的表面流向其内部。

Neish和研究小组发现，通过这种方式转移的有机物重量非常小，每年最多只有7500公斤甘氨酸(最简单的氨基酸，构成生命中的蛋白质)。这大约相当于一头成年非洲象的重量。(所有生物分子，如甘氨酸，都使用碳作为其分子结构的主链元素。)

“每年一头大象的甘氨酸进入一个海洋，而这个海洋是地球海洋体积的12倍，无法维持生命，”Neish说。“过去，人们经常认为水就是生命，但他们忽略了生命需要其他元素，特别是碳。”

其他冰冷世界(如木星的卫星欧罗巴和盖尼米德以及土星的卫星土卫二)在其表面几乎没有碳，不清楚其内部能提供多少碳。土卫六是太阳系中富含有机物的冰冷卫星，如果其地下海洋不适合居住，那么这对其他已知冰冷世界的宜居性来说不是一个好兆头。

“这项研究表明，将土卫六表面上的碳转移到其地下海洋是非常困难的——基本上，很难在同一个地方拥有维持生命所需的的水和碳，”Neish说。

尽管有这一发现，我们还有很多关于土卫六需要学习的东西，对Neish来说，最大的问题是，它是由什么组成的？

Neish是美国宇航局蜻蜓项目的一名联合研究员，该项目计划在2028年发射一艘机器人旋翼飞行器(无人机)到土卫六表面，研究其前生物化学，或者有机化合物如何形成并自我组织，从而在地球和地球以外产生生命。

“通过望远镜穿过富含有机物的大气层观察土卫六富含有机物的表面，几乎不可能确定其成分，”Neish说。“我们需要降落在那里并对表面进行取样以确定其成分。”

到目前为止，只有2005年的卡西尼-惠更斯国际太空任务成功地将机器人探测器降落在土卫六上分析样本。它仍然是第一个降落在土卫六上的航天器，也是人类航天器迄今为止离地球最远的着陆点。

“即使地下海洋不适合居住，我们也可以通过研究土卫六表面的反应，学到很多关于土卫六和地球上前生物化学的知识，”Neish说。“我们真的想知道那里是否发生着有趣的反应，尤其是那些有机分子与撞击产生的液态水混合的地方。”

当Neish开始她的最新研究时，她担心它会对蜻蜓任务产生负面影响，但实际上它导致了更多的问题。

“如果撞击产生的所有熔融物都沉入冰壳，那么在水和有机物混合的地方，我们就没有近表面的样本。这些是蜻蜓可以搜索这些前生物反应产物的地方，教给我们关于生命如何在不同星球上产生的知识，”Neish说。

“这项研究的结果比我意识到的还要悲观，因为它涉及到土卫六表面海洋的宜居性，但也意味着更有趣的前生物环境存在于土卫六表面附近，我们可以用蜻蜓上的仪器对它们进行采样。”

本文译自 phys.org，由 BALI 编辑发布。

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