泰坦构成生命的物质与地球不同之外，生命的形式也和地球完全不同

来源：太空生物学　2023-03-09 20:36:26

太阳系内有可能孕育生命的卫星为数不多只有寥寥几颗，当中成为大热门的有:

(资料图片)

■欧罗巴

■泰坦

■恩克拉多斯

■伊奥

除了体积仅次于盖尼米得排行在太阳系第二名之外，凭借5151千米的直径成为了土星系统最大的卫星。虽然泰坦只是一颗卫星，但是它的直径比属于行星的水星直径还要大271千米。

图源:网络｜图解:部分太阳系天体体积对示意图

以上四颗卫星只有「泰坦」拥有浓厚且完整的大气层和液态水之外，同时还拥有与地球类似的季节变化和液态循环系统的卫星。之所以会认为这颗卫星有可能存在生命，是因为泰坦富含创造生命的有机物质，以上几个因素让这颗卫星成为了科学家寻找地外生命理想的目标星球之一。

图源：网络｜图解：土星系统

构成泰坦生命的物质组合

泰坦的气候环境与早期的地球环境相差无几，富含气体的大层中含有甲烷和孕育生命的各种基本有机物质。

与地球有别的是泰坦的湖泊和海洋中的液态水主要是由甲烷构成，空中的云层和落下的雨水也是主要由甲烷构成，因此泰坦的液态气候循环系统也是甲烷占据了主导位置，然而地球的液态气候循环系统主要是由氢与氧构成的液态水。

从泰坦的液态水与地球液态水不同这一点就可以知道泰坦的生命形式与地球的完全不一样，由于甲烷占据了泰坦液态水的主导位置，那么泰坦的生命体机制化学反应只能以甲烷作为化学反应的溶剂。

地球上的生命体采用液态水作为细胞能态的运作模式，主要原因是由于生命体内的细胞膜是由碳脂小分子构成。假如生命体采用甲烷作为细胞能态运作模式的情况下，那么这种生命体的细胞膜就是由其它小分子物质来构成的了。

图源：网络｜图解：地球生命体细胞结构示意图

■举例说明：

泰坦的大气层中存在着数种有机化合物，这些有机化合物都是创造生命的基本物质，其中一种叫做丙烯腈的有机化合物可以构成泰坦生命体的细胞膜，这种有机化合物让泰坦拥有了能够孕育生命的条件。

由此可见泰坦的生命形式是有别于地球的，这样的生命形式足以打破了我们对生命的认知，一旦证实泰坦存有生命，那么创造生命的形式将会被改写。

泰坦除了构成生命的物质组合与地球不同之外，能够在泰坦恶劣环境中存活的生命形式也是和地球完全不同的。

泰坦真的拥有海洋吗？

泰坦1.880×10³千克／立方米的平均密度和1.345×10²³千克的质量，二者同时反映出泰坦的地心引力和重力都是较小的。

以月球作为参照物，泰坦的平均密度只有月球的一半，拥有如此密度的球体，说明了泰坦是由一半岩质和一半冰水混合物的物质共同组成，并且球体的内部结构也是分层的，这一点与地球非常相似。

被冰层覆盖的泰坦表层之下是一个主要由氨和少量液态水组成的液态海洋，这个海洋层就好比地球的地幔层紧紧将岩质的核球包裹住，但是3400公里的核球是远远小于地核的。在泰坦自身重力的影响下，核球每时每刻都是保持在高温状态的。

泰坦拥有液态海洋这一点是有探测数据支持的，依据建立在以下两点之上：

①在泰坦大气层中多次探测到了低频率的无线电波信号，虽然表面坚硬的冰层并不是良好的低频率无线电波反射物，但是液态的液体是反射低频率无线电波的理想物质。

②NASA对泰坦定点地段进行了监测，经过20年的数据对比，定点地段向南极方向移动了30千米，这种现象只有悬浮于液态海洋之上的冰层才会出现如此的情况。

泰坦上存在大大小小的甲烷和乙烷海洋，例如面积为400000平方千米的克拉肯海和丽姬娅海，这两个海洋蕴含的丙烯腈达到了100亿吨，海水中流淌着的是甲烷和乙烷。

图源：NASA·喷气推进实验室｜图解：泰坦海洋分布示意图

潮汐锁定与大气层

泰坦15天22小时的公转和自转周期，意味着它已经被土星潮汐锁定了，正如月球一样，在地球上只能看到月球朝向地球的那一面，而背对着地球的那一面是看不见的，在土星观看泰坦也会有与月球有着一样的情况。

相反，在泰坦上观看土星只会看到土星的表面，并不会看到土星的圆球体全貌和宇宙的景象。因为土星的体积实在是太过于庞大了，全方位将泰坦的视角覆盖了，因此无论从那个角度去观看土星看到的只能是土星的表面。

在太空中拍摄的地球图片我们是看不出地球拥有大气层的，这是由于地球的大气层非常紧密的原因所致。泰坦的情况就完全不同了，从图片中我们可以看到泰坦被一层气体包裹着，之所以我们会看到大气层，是因为泰坦表面的大气压力是地球表面大气压力的1.45倍。

泰坦生命体需要具备的条件

泰坦是一个环境十分恶劣的星球，能够在泰坦上生存的生命体的生命力是非常顽强的，生存能力也达到了淋漓尽致的水平，主要体现在以下几点：

①泰坦的球体直径比地球直径小了7605千米，但是大气层的总质量却是地球的1.2倍，假如你站在泰坦上承受到的重量是地球的7.3倍。

②泰坦的质量远远不及地球的质量，球体产生的引力也不如地球的，微弱的引力不足以将大气束缚住，大气会大量逃逸，造成大气层过厚，并且吸收了大部分的太阳辐射，这样一来泰坦就无法接收到足够的能量，泰坦的平均温度只有零下179.15℃。

③泰坦的自转速度比地球慢，泰坦自转一周是382小时，也就是说泰坦一天是382小时与地球一天24小时相差甚远，这样就会造成泰坦的冷与暖气候温度落差很大。

④泰坦大气层的旋转速度比泰坦本体的自转速度来快，这个现象在南、北两极会表现得更为明显，南、北两极的大气层各有一个以9小时的自转周期完成一次自转的大气漩涡，大气层在频繁的扰动下会让气候变得不稳定。

⑤泰坦95%的公转轨道位于土星强大的磁场区域内，虽然让泰坦拥有了抵御太阳风的能力，但是强大的磁场也会让泰坦的大气层保持在浓厚的状态。强大的磁场还会对铁质的泰坦核球造成严重的影响，让泰坦的内部变得不稳定，从而引发名种地质灾难。

⑥泰坦的大气成分有98.4%都是氮气，剩下的1.6%是氢、甲烷和其它少量元素，恒星散发出来的紫外线会分解大气中的甲烷，分解后的甲烷变成了碳氢化合物，这些碳氢化合物让一部分的泰坦大气层呈现了橙色。

经过NASA对泰坦大气逃逸的模拟，碳氢化合物会在5000万年后全部逃逸到星际空间中，但是NASA在过去的几十年间对泰坦大气层的探测，大气层中的碳氢化合物一直保持在衡量的水平，碳氢化合物的含量并没有在大气逃逸事件中损失，这就意味着泰坦有一个不断产生甲烷的机制，因此大气中是充满甲烷的。

⑦泰坦距离太阳14.3亿公里，这个距离是地球与太阳距离的9.5倍，因此泰坦能够接收到的太阳辐射仅仅只有地球的1%，也就是造成泰坦平均温度只有零下179.15℃的原因之一。泰坦浓厚的大气层此时体现出了优点，假如大气层不存在了，那么泰坦的平均温度将会更低，因为甲烷会引发温室效应，所以在一定程度上让泰坦的平均温度有所上升。

⑧构成泰坦云层的物质与地球不同，地球上的是水冰云，泰坦上的是甲烷云，虽然泰坦拥有与地球一样的液态循环系统，也会降雨，但是降落的是液态的甲烷和其它有机化合物。甲烷之所以会以液态的形式降落完全是受益于泰坦的平均温度，甲烷在零下182.5℃时会凝结成固体，沸点仅仅与固体状态相差21℃，零下179.15℃的温度刚好让甲烷呈现液体的状态。

综合以上几点，能够在泰坦如此恶劣环境中生存的生命体一定比地球上的生命体具有更顽强的生命力，这种生命体与地球生命体是完全不同的。纵观地球的生存环境是一个安逸的星球，因此在地球生存的生命无法在泰坦星球上恶劣的环境中生存。

从生存环境和构成生命物质不同这两点可以得出结论——泰坦是一个不适合人类居住的星球。

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