實驗結果表明，在土衛(wèi)六大氣中凝結形成的固態(tài)丙烯腈飄落到液態(tài)甲烷乙烷表面后，無法自然形成可為生命細胞提供保護的籠形氮質體。

卡西尼探測器拍攝的土衛(wèi)六表面雷達圖像。藍黑色區(qū)域是星羅棋布的甲烷乙烷湖泊。

NASA / JPL-Caltech / ASI / USGS

在一篇發(fā)表于3月11日《科學進?。⊿cience Advances）》雜志上的論文中，兩位來自NASA噴氣推進實驗室的學者稱，他們通過實驗發(fā)現，在土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六的液態(tài)甲烷乙烷海洋湖泊中，無法自然形成一種被稱為“氮質體（azotosomes）”的籠形球體，表明土衛(wèi)六環(huán)境中如果有生命體存在，它們的起源和演化方式一定和地球生命截然不同。

氮質體是一種僅存在于理論中的假想細胞膜結構，由科學家通過計算機模擬提出，旨在探索宇宙中是否存在不依賴水的生命形式。

與地球生物依靠磷脂分子在水中自發(fā)形成細胞膜不同，氮質體被認為是由丙烯腈等含氮有機分子在土衛(wèi)六極寒液態(tài)甲烷海洋中，通過反向物理化學作用聚集而成。

氮質體假說的核心意義，在于探索生命基本結構在非水溶劑環(huán)境下構建的理論可行性。

土衛(wèi)六極為寒冷，也極為干燥。足以讓包裹地球生命有機體細胞和細胞器的細胞膜凍結碎裂。常識告訴我們那里不可能會有生命。但2015年，部分科學家在計算機模擬中發(fā)現，一種名為丙烯腈（acrylonitrile）的類合成橡膠成分可以在土衛(wèi)六的甲烷海中自然形成籠形的氮質體。如果真是這樣，那么這種化合物理論上就能夠為可能存在的細胞提供保護性外殼。但是不久之后，又有科學家在計算機模擬中發(fā)現，氮質體無法在土衛(wèi)六上自行合成。

由于僅僅依靠模擬無法得出足夠可信的結論，研究人員決定通過實驗進行驗證。

在實驗中，研究人員將固態(tài)的丙烯腈撒在超冷的液態(tài)甲烷和乙烷上——這是這兩種化合物在土衛(wèi)六上發(fā)生接觸的一種合理方式。丙烯腈會在土衛(wèi)六大氣中凝結成固體，然后通過降雪飄落到土衛(wèi)六海洋或湖泊的表面。

在實驗中研究人員發(fā)現，液態(tài)乙烷和丙烯腈結合后形成的是晶體，而非籠形氮質體；液態(tài)甲烷同樣也無法和丙烯腈結合成氮質體。實驗結果否定了此前的假說。

但土衛(wèi)六上存在生命的可能性依然存在。也許土衛(wèi)六上存在某種未知的方式，可以合成籠形的氮質體；也許土衛(wèi)六生命的起源和演化根本不需要氮質體。

人類總是傾向于按照已有的知識來解釋生命，因為地球生命是目前已知的唯一生命形態(tài)。但在土衛(wèi)六上，生命可能并不一定需要以我們可以想象的方式存在。

實驗結果表明，在土衛(wèi)六大氣中凝結形成的固態(tài)丙烯腈飄落到液態(tài)甲烷乙烷表面后，無法自然形成可為生命細胞提供保護的籠形氮質體。

NASA

參考

Experimental insights into the azotosome hypothesis in Titan’s lake fluids

http://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aed1426

Can polarity-inverted membranes self-assemble on Titan?

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aax0272