水對生命太重要了,但土衛六零下179度,液態甲烷能代替水嗎?

2020-12-04 關注未來世界

土衛六是太陽系第二大衛星,也是土星最大的衛星。它之所以引起科學家的重視,不僅僅是因為它的體積大,更重要的是,它是目前發現的唯一一顆擁有完整的大氣層的衛星。土衛六與地球的環境大不相同,那裡的溫度極低,只有零下179度,所以沒有液態水,到處都是液態甲烷。去土衛六探尋生命,是科學領域當下最熱門的話題之一。科學家們模擬土衛六上的環境,在地球上的實驗室裡設計和製造了諸如丙烯酸、氰化氫等物質,驗證了這些物質組成生命大分子是可能的。

如果土衛六真的存在生命,那麼它會是什麼樣子呢?

假如土衛六上有生命,可能是一種與人類,甚至所有地球生物都截然不同的生命形態。

首先,由於土衛六溫度極低,化學反應的速度極為緩慢,所以即使存在生命,那麼這種生物的生命活動也會受到溫度的限制,不可能比地球生物進化得更快,很可能還停留在最簡單的單細胞生物的階段。

其次,土衛六上的液態甲烷在161攝氏度以上就會揮發,它太容易變成氣體了。如果土衛六居民的身體流動的是液態甲烷的話,那麼他們在進入地球大氣層之前就全部變成氣體了。

外星人可能也離不開水

在我們的宇宙中,水幾乎無處不在。恆星中的熱核反應產生了大量的氧氣,因此除了宇宙誕生之初產生的氫和氦之外,氧成為了宇宙當中含量最豐富的物質。氫和氧相結合,很自然就會形成大量的水,水在宇宙中幾乎無處不在。

水的物理化學特性使它特別適合作為生命體內化學反應的媒介。

首先,水分子是極性分子,能溶解宇宙中許多自然形成的化合物,並能積極參與各種化學反應。

其次,水的分子雖然很小,但液態水的沸點很高,它需要100攝氏度才能變成氣體。如果我們人類的血管裡流動的是甲烷,那麼根本無法在地球上生存。

再次,水還有另一個神奇的特徵,它在4攝氏度時密度最高,低於4攝氏度時密度會減小,它在凍結之後密度更小,所以冰塊可以漂浮在水面上,這樣可以保護冰層以下的生物不被凍死。設想一下,假如情況相反,那麼海水在結冰之後就會沉入海底,又或者海洋會從底部開始結冰,凍住的海洋就不再能保護生物,反而使水體中的生物難以生存,成為死亡冰棺。

綜合考慮這些事實,可以合理地猜測外星生命體內最主要的反應媒介或許也是水。所以,當科學家在宇宙中劃定所謂的"生命宜居帶"的時候,他們通常以存在液態水為標準。我們對諸如木衛二和土衛二這樣的天體抱有很大的希望,也是因為它們的冰殼下有一片深海。

結語

土衛六溫度寒冷,即使存在生命,新陳代謝也極為緩慢,無法超越地球進化出更高等的生物。此外,土衛六上的甲烷太容易汽化,很難替代水成為生命的源泉。

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  • 土衛六上充滿了甲烷,是否可以點燃它,讓它產生液態水?
    天文學家通過研究還發現,土衛六不僅擁有濃厚的大氣層,而且大氣層的濃度甚至比地球還要高。同時,科學家還探測到在土衛六的大氣層中,氮氣的成分是最高的,佔比達到了98%以上,而地球的氮氣佔比是78%。除此之外,他們還發現它的大氣層中有大約0.5%的氧氣。土衛六有一點和地球比較相似,那就是它的地表也擁有液態海洋。
  • 土衛六上的甲烷海洋能點燃嗎?若點燃了會怎樣
    還有比較奇特的一點是,土衛六的表面也有液態海洋,不過它的海洋和我們地球上的海洋很不一樣,地球海洋裡面都是水,但是它的海洋卻不是水,而是甲烷和氨等物質。甲烷是最簡單最原始的有機物,我們都知道它是天然氣的主要成分,當然是可以燃燒的。那麼土衛六上的甲烷海洋能被點燃嗎?
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    ,這些甲烷構成了土衛六的湖泊和海洋,也就是說「惠更斯」號之前的探測是正確的,但是這些海洋的組成並不是水,而是液態的甲烷和乙烷。——有著潮汐、存在著漩渦,有著甲烷的循環,會下甲烷雨,有著液態物質衝刷過的類似河道一樣的痕跡的星球——總之就是把水換成甲烷的話,土衛六的表面和地球非常相似。
  • 若土衛六存在生命:細胞膜將與地球生命完全不同
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  • 土衛六上擁有豐富的液態水,為何卻讓科學家深感恐懼?
    不過,因為金星的情況實在是太惡劣了,所以,從上世紀90年代開始,科學家們逐漸將目光投向了太陽系中的另一顆宜居行星,不過這並沒有讓科學家們對它的興趣減少,相反,很多科學家都認為土衛六上面很有可能存在著生命,並且甲烷是它們存活的基礎,就如同氧氣對於地球上的生物一樣。
  • 探尋地外生命不止火星,土衛六(泰坦星)有山有水有大氣
    人類探測火星,有一個重要原因就是想在火星上尋找到地外生命。哪怕最後只是發現低等微生物,也不枉我們這半個多世紀的不懈與堅持。如果我們把眼界放寬,不只局限於行星、死盯著火星。在太陽系中有一顆星球,它能孕育生命的概率甚至高於火星。在這顆球上有山川、有河流、還有與地球一樣的大氣循環系統。這顆星球就是土衛六。