根据哈佛大学和美国宇航局的一项联合研究,土星的一颗小巧、白雪皑皑的卫星土卫二在我们太阳系中承载生命的候选者中排名第一。 由格里芬艺术与科学研究生院学生乔纳·彼得(Jonah Peter)领导的自然天文学研究报告了氰化氢的强烈证实,氰化氢是一种有毒气体,也是生命起源的核心分子,在月球表面射出的水蒸气羽流中。

“我们的研究结果表明,土卫二是一些最重要的分子的宿主,既创造了生命的基石,又通过代谢反应维持了生命,”生物物理学研究生彼得说,他在美国宇航局喷气推进实验室工作时进行了大部分研究,与合著者汤姆·诺德海姆和凯文·汉德。

多亏了美国宇航局卡西尼-惠更斯任务的数据,科学家们早就知道月球巨大的冰粒羽流富含有机化合物。氰化氢的发现使可能的宜居性证据更进一步。

根据彼得的说法,生命需要氨基酸等构建块,而氰化氢是形成这些化合物所需的最重要和最通用的分子之一。由于氰化氢的分子可以以多种不同的方式堆叠在一起,因此该研究的作者将氰化氢称为氨基酸前体的“瑞士军刀”。

研究人员还发现了证据,证明土卫二的海洋隐藏在月球冰冷的外壳下并提供羽流,拥有强大的化学能来源。直到现在还未确定,能源是几种有机化合物的形式,其中一些在地球上是生物体的燃料。

“土卫二似乎不仅满足了宜居性的基本要求,我们现在对复杂的生物分子如何在那里形成,以及可能涉及什么样的化学途径有了想法,”彼得说。

2017年,科学家们在土卫二身上发现了化学证据,这些证据可以帮助维持其海洋中的生命。羽流中二氧化碳、甲烷和氢气的结合暗示了甲烷生成,这是一种微生物代谢,因微生物产生甲烷作为副产品而得名。甲烷生成在地球上很普遍,可能对我们星球上生命的起源至关重要。

彼得最近的工作揭示了比甲烷制造更强大、更多样化的额外能源的证据:作者发现了一系列被氧化的有机化合物,向科学家表明,在土卫二的地下海洋中,有许多化学途径可以潜在地维持生命。这是因为氧化有助于推动化学能的释放。

科学家们距离证明生命可能起源于土卫二还有很长的路要走。但是,正如彼得所指出的,这项新工作为生命提供了可以在实验室中测试的化学途径。

这项研究得到了美国宇航局的支持。