生命的化學種子或已被撒播到土星最大的衛星上

卡西尼拍攝的土衛六大氣。

土衛六是土星最大的衛星，也是一個謎一樣的衛星。科學家對它的興趣非常濃厚，尤其當卡西尼2004年抵達土星系以來，人們發現在它稠密的大氣中，進行著許多有機化學反應。更有意思的是，卡西尼還發現土衛六似乎正在為生命的誕生作著化學準備。

作出該發現的是一個國際科研團隊。在分析了卡西尼的探測數據後，他們斷定土衛六的大氣中存在著一種名為「碳鏈陰離子」的帶負電荷的分子結構，這些結構能夠組合成更加複雜的分子，它們在地球生命的出現過程中起著關鍵作用。

研究結果以論文的形式發表在最近的《天體物理學期刊通訊》上，論文名為《碳鏈陰離子和土衛六電離層中的複雜有機分子》。

土衛六內部的可能結構。

正如他們在研究中指出的那樣，卡西尼探測器在距離土衛六表面大約950至1300公里高度的上層大氣中發現了這些分子結構。這一發現出乎科學家的預料，且給當前與土衛六大氣有關的理論帶來了不容忽視的挑戰。

科學家長久以來一直相信在土衛六的電離層，土衛六大氣中的氮、碳、氫，在太陽光和土星磁場中的高能粒子共同作用下，會通過一系列的化學反應轉變成較為複雜的、與生命的誕生有關的化合物，這些化合物會逐漸向大氣層低處沉降，並在土衛六近地表上方形成一個濃厚的橙色霧圈。

這一話題非常令人感興趣，因為這種簡單分子合成複雜有機分子的過程中存在著許多謎團。而碳鏈陰離子的意外發現或許會解開這些謎團。這些分子結構極為活躍，因此它們在土衛六的大氣中無法長期存在，很快就會和其它物質結合。

數據顯示在越靠近土衛六表面的地方，碳鏈的含量越少，而構成霧氣的大分子化合物含量卻急速增加。這表明這兩種化學結構之間存在著非常密切的關聯，碳鏈從某種意義上來說是大分子的「種子」。據信，在幾十億年前的地球上，這些分子是生命誕生過程中的重要環節。

背光條件下拍攝的土衛六，大氣中的霧氣非常明顯。

這一發現可能會成為生命在宇宙中起源的一個標誌。正如論文的主要作者，倫敦大學學院的Ravi Desai博士所說，「我們在一個類行星天體的大氣中發現了碳鏈陰離子存在的確鑿證據，這是製造複雜有機分子的決定性一步。雖然這是一種存在於星際介質中的已知化學過程，但現在我們親眼看到它在一個完全不同的環境中進行著，這意味著這種製造複雜有機分子的過程在宇宙中確實是普遍存在的。」

土衛六擁有一個主要由氮氣和甲烷組成的稠密大氣，在它身上還存在著許多我們太陽系中最為複雜的化學過程，土衛六的大氣一直以來都被認為和地球早期的大氣非常相似。幾十億年前，在微生物出現並製造出氧氣之前，地球很有可能擁有一個同樣稠密的，主要由氮氣和二氧化碳組成的大氣層。

因此土衛六常常被當作某種行星實驗室，在那裡我們可以觀察在生命出現之前的地球上進行著哪些化學反應。對生命出現之前物質要素的探尋已經遠遠超越了地球本身。天文學家現在已經可以在系外行星身上尋找相同的分子結構，來判斷哪些能夠促成生命的誕生。

而針對離我們較近的太陽系，這樣的探尋活動也是非常有意義的。例如在那些和土衛六擁有相似氮-甲烷大氣的天體上，比如冥王星或海衛一上，我們是否也會發現相似的現象？

卡西尼項目科學家Nicolas Altobelli表示，「卡西尼為我們帶來的這些頗為鼓舞人心的探測結果表明，追蹤化學分子從小到大演進的過程，了解複雜有機分子在與地球早期階段相似的大氣環境中產生的方式是多麼重要。雖然我們目前還沒有在地球之外找到生命本身，但我們已經發現複雜的有機分子不只存在於土衛六上，還存在於彗星上，還廣泛地分布在星際介質中。」我們距離最終答案，或許已經非常近了。

卡西尼探測器將於今年9月15日結束它長達13年的土星系探測之旅。屆時它將沖入土星大氣，以免給其衛星帶去來自非本土生命的污染。卡西尼任務的終結並不意味著探索的終結，未來仍將會有許多繼任者，接替它完成在宇宙中尋找生命棲息地的偉大使命。

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