土星卫星存在一种未知甲烷
亚利桑那大学以及巴黎科学和莱特斯大学的科学家在《自然天文学》上发表的一项新研究表示,在土星卫星土卫二冰冷的外壳下隐藏的海洋当中,可能存在一种未知的甲烷产生过程。
土卫二喷发的巨大水柱长期以来一直让科学家和民众着迷,激发了科学家对夹在月球岩石核心和冰壳之间广阔海洋的研究和猜测,卡西尼号太空飞行器飞过羽流并对其化学成分进行采样,检测到与地球海洋底部热液喷口相关的某些分子浓度相对较高,特别是二氢、甲烷和二氧化碳,且在该羽状物中发现的甲烷量特别让人出乎意料。
产甲烷菌的微生物
「类地微生物能否解释卡西尼号探测到的大量甲烷? 」 亚利桑那大学生态与进化生物学系副教授 Regis Ferriere 是该研究的主要作者之一,他说:「在土卫二的海底寻找这种被称为产甲烷菌的微生物需要极具挑战性的深潜任务。 」但Ferriere 和他的团队采用了不同的方法,他们构建了数学模型来计算不同过程(包括生物产甲烷作用)这说不定能解释卡西尼号的数据。 作者应用了结合地球化学和微生物生态学的数学模型来分析卡西尼羽流数据,并对最能解释观测结果的过程进行建模的动作。
「生物产甲烷似乎与数据兼容」
最后科学家得出结论,卡西尼号的数据若不是与微生物热液喷动一致,就是与不涉及生命形式但与地球上已知发生的过程一致。 在地球上,当寒冷的海水渗入海底,循环通过的岩石如果靠近热源(如岩浆房),就会发生热液活动,简单来说就是在地球上甲烷可以通过热液活动产生,但速度很慢,大部分产量是由于微生物利用水热产生的双氢化学不平衡作为能源,并在称为甲烷生成的过程中从二氧化碳中产生甲烷。
显然团队并没有得出土卫二的海洋中存在生命的结论,不过根据他们的模型,卡西尼号的数据告诉我们「生物产甲烷似乎与数据兼容」,所以我们不能将『生命假说』完全放弃。
图片来源:stock image
资料来源:University of Arizona(2021,July 6). Methane in plumes of Saturn’s moon Enceladus: Possible signs of life?. Sciencedaily
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