土衛六生命前體研究新突破:類細胞結構有望在甲烷湖中形成
記者林育如/編譯
根據國際天體生物學期刊(International Journal of Astrobiology)發表的一項最新研究指出,土星衛星土衛六(Titan)上的湖泊,儘如與地球大異其趣,卻可能具備形成生命前體——特別是稱為「囊泡」(vesicles)的類細胞結構——的條件。這項突破性發現,為地外生命存在的可能性帶來了新的視角,並預示著美國太空總署(NASA)即將展開的「蜻蜓號」(Dragonfly)任務,將在土衛六的前生命化學和宜居性探索中扮演關鍵角色。

土衛六的湖泊與河流不同於地球上的水體,它們富含液態碳氫化合物,例如乙烷和甲烷。儘管水是地球生命不可或缺的要素,但天體生物學家們推測,土衛六獨特的碳氫化合物環境,或許能支持形成生命所需的分子,即便這將是一種與我們所熟知的生命形式截然不同的存在。
這項研究提出了一種在土衛六上形成囊泡的潛在機制。其過程始於「兩性分子」(amphiphiles),這類分子兼具親水端和疏水端。在地球上,兩性分子在水中會自發形成球狀結構,但在土衛六的獨特環境中,其形成方式將有所不同。土衛六擁有濃密的大氣層,主要由氮氣構成,甲烷雲的循環導致降雨和蒸發的氣象模式。當陽光照射甲烷分子並使其分裂時,這種活躍的甲烷活動會促成複雜有機分子的形成。
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該理論推斷,當甲烷雨滴濺落到土衛六湖泊和海洋的表面時,可能引發囊泡的形成。這些湖泊和海洋表面覆蓋著兩性分子。濺落的雨滴會產生被兩性分子包裹的「海浪飛沫」(sea-spray droplets)。當這些飛沫再次落入甲烷海洋中時,它們會與兩性分子海層相遇,進而形成雙層囊泡,將原始的飛沫包裹其中。隨著時間的推移,這些囊泡可能會分散,並有可能最終促成「原生細胞」(protocells)的誕生。
這項發現無疑將為NASA即將實施的「蜻蜓號」任務注入強心劑。「蜻蜓號」探測器旨在深入研究土衛六的前生命化學過程及其宜居潛力。理解土衛六上這一獨特過程的機制,不僅能拓寬我們對地外生命的想像,也可能為地球生命起源的研究提供新的見解。
資料來源:International Journal of Astrobiology
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