如果泰坦星上存在生命，它会长成什么样？

人类进行太空探索的根本目的，除了探寻宇宙及内部天体形成演化规律之外，还有个重要方向，那就是搜寻生命体存在形式或者生命存在的证据。通过大型的天 望远镜，科学家们寻找到了太阳系之外众多的类地行星，其中有一些和地球所处的宇宙空间状态相似，因此得名“超级地球”，但是这些天体距离地球都非常远，现在还不能对其表面情况进行详细的探测，关于上面是否存在生命，仍然只能通过模型推演或者预测来进行。

除了深空探测以外，科学家们对太阳系内的天体，也进行了大量关于生命体存在证据的探测活动，对月球、金星、火星这三个近地天体，人类发射了众多探测器，不过截至目前仍然没有发现任何生命体，只是发现了水存在的一些蛛丝马迹。不过，太阳系内还有一类特殊的天体，同样引起了科学家们的兴趣，那就是土星、木星这两个“巨无霸”行星的卫星。

泰坦星

泰坦星是土星众多卫星中个头最大的一颗，同时也是太阳系中仅次于木卫三，从个头上看，泰坦星甚至比水星这颗行星还要大。早在1944年，柯伊伯通过光谱望远镜，就发现了泰坦星上存在大气层，后来这一发现先后被旅行者号、哈勃太空望远镜以及惠更斯号、卡西尼号等探测器所证实。

泰坦星是目前在太阳系发现的唯一拥有大气层的卫星，而且它的大气层密度可能要比地球还要浓密。在大气层的组分中，含量最高的是氮气，占比达到98.4%，是除地球外，太阳系中唯一的富氮天体。除了氮气之外，泰坦星的大气层中还含有甲烷、乙烷、丁二炔、丙炔、丙炔腈、乙炔、丙烷等有机气体，另外还含有微星的氢气、二氧化碳等。含有氮气和众多有机气体，让科学家们意识到，这颗独特的卫星上面，或许已经具备生命存在的基本物质条件。

从飞越泰坦星的若干探测器捕捉到的画面看，泰坦星的表面反射出众多的反光区域，科学家判断，在泰坦星上，或许存在着大量液体湖泊和广袤的海洋，只不过这些湖泊和海洋并非是液态水所组成，而是由液态甲烷或者乙烷所构成的。

对于地球上的生物包括微生物来说，泰坦星的确算不上一个舒适的地方，因为它的表面平均温度在零下180摄氏度，最低可以达到零下210摄氏度，很难想象在这样的环境中，类的微生物能够在上面生存和繁衍。但是，科学家们通过分析，提出了一种生命的特殊存在形式，或许可以在这种极端的环境中生存。

可能的泰坦星奇妙生命形式

在地球上，生命体都是由细胞所构成。无论是多细胞生物，还是单细胞生命，在每个细胞的外围，都包裹着一层由脂质物质所形成的可渗透脂膜，这个脂膜可以起到部分吸收水分子而其它部分排斥水分子的作用，从而实现营养物质、代谢物质在细胞内外的转移。脂膜的这种既亲水又疏水的性质，将膜压成扁平的形状，然后“内卷”在一起，将细胞内的物质和水分等包裹其中，既防止这些物质飘散，同时也有选择地实现特定物质的进出，从而表现出生物活性。

泰坦星由于表面温度很低，而且没有液态水，这就使得地球生命体中的细胞，不可能在泰坦星上以我们所理解的状态存在，如果是地球细胞形态的话，那么将不可避免地被冻结。所以，泰坦星上如果真的存在生命，那么其细胞结构不可能是地球上那样，呈现水基脂质膜状态，而是应该是一种适应泰坦星恶劣自然环境、由特定化学物质组装而成。

有研究团队提出，由于泰坦星上存在着大量的氮气，因此有可能形成构成细胞的重要组件－氮质体，这种特殊的结构，由氮、氢和碳所构成，由它们组装形成特殊的细胞膜结构。通过认真地筛选，最有可能在泰坦星上存在的这种组成模式的是丙烯腈分子。

这种分子拥有独特的化学性质，其中的一个分子可以吸引另外一个分子，从而组合成膜质结构，而不是像地球生命那样，与周围的液体发生强烈的相互作用。由丙烯腈分子构成的膜，可以在泰坦星的自然状态下，既能保护膜的统一性，又能保持足够的柔韧性，可以维持细胞的稳定形态而不至于冻结或者分解。

计算机模拟的结果

在2017年，智利阿塔卡玛大型毫米波天线阵天 台，通过巨大的天 望远镜，在泰坦星上发现了丙烯腈分子存在的直接证据，而且丙烯腈分子的数量，多到足以从理论上支持数百万个单细胞生命的程度。所以，科学家们认为，在泰坦星上，如果存在生命形式的话，那么将会基于丙烯腈分子来构成特殊的形状，而且这种生命存在的可能性，在理论上存在的。

接下来，科学家们就需要论证，在泰坦星上，由丙烯腈组成的细胞膜，能否结合在一起。也就是说，地球上的细胞脂质膜，可以在水中自发地形成，对应在泰坦星上，这种由丙烯腈分子构成的氮质体，是否在甲烷或者乙烷冻结时，依然能够组合形成基膜。

研究团队借助了计算机模拟的方式来回答这个问题，首先创建一个计算机程序模型，将泰坦星的自然、地理状况输入模型中，包括温度、大气组成和浓度，同时输入模型的还有丙烯腈分子的特性。结果发现，丙烯腈分子-180摄氏度环境下，在撞击甲烷分子时，丙烯腈分子分呈现出类似水冰或者食盐的晶体状态，这与地球上包裹细胞的平实而柔软的薄片完全不同。

最后，科学家们得出初步结论，如果泰坦星上存在生命，其组成细胞并不会具备类似地球生物那样的细胞膜“软壳”结构，而是呈现低温下的丙烯腈刚性晶体状态，其外壳也相当于一种韧性极强的刚体，在冰冻的环境中结构在一起，缓慢地从周围液体有机湖泊中汲取能量和营养物质。

当然，以上都是基于理论假设和计算机模拟的结果，如果要验证泰坦星上是否存在这样的生命体，还需要近距离去探测。这个目标，在不久将会实现，美国宇航局计划在2030年，将发射新的探测器接近泰坦星，并且准备在泰坦星上释放“蜻蜓”无人机，届时肯定会带给我们全新的答案。希望美国这个计划能够成真吧！