商业闭环生态圈:甲烷：火星与泰坦的生命证据？-中财网

甲烷：火星与泰坦的生命证据？

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撰文　苏希尔·K·阿特雷亚（Sushil K. Atreya）
翻译　谢懿
审校　欧阳自远

     除了地球，火星是太阳系中最有可能存在生命或者曾经存在过生命的行星。在形成过程、早期气候变迁、储水状况、火山及其他地质过程等许多方面，火星和地球都颇为相似。微生物甚至可以直接在火星上生存。另一个有可能存在生命的天体，则是土星最大的卫星――土卫六泰坦（Titan）。在泰坦形成之初，那里的环境适合一些有机分子的形成，这些分子正是生命的前身。一些科学家相信，泰坦上曾经存在过生命，甚至现在也可能存在生命。

     天文学家在这两个天体的大气中发现了甲烷（methane，分子式CH4）―― 一种经常与生命联系在一起的气体，火星和泰坦上存在生命的可能又增加了一分。在火星上，甲烷含量极低，却意义重大；而在泰坦上，甲烷含量丰富，几乎“淹没”了泰坦。甲烷可能来源于生物代谢，也可能产生于地质活动。不论哪一种解释成立，结果都将引起轰动――生物代谢来源意味着我们在宇宙中并不孤独；地质活动来源则表明火星和泰坦的地表（后文中出现的“地表”和“地面”都是指特定星球的表面，而非地球的表面）下存在着巨大的水库，那里的地质活跃程度出乎我们的意料。了解这些甲烷的起源和演化，将为科学家提供重要的线索，解答太阳系及其他行星系统中的类地行星如何形成、怎样演化、是否适合生命生存等一系列问题。

     在木星、土星、天王星和海王星等巨行星上，甲烷含量十分丰富，它们是形成太阳系的原始星云物质发生化学反应的产物。不过，地球上的甲烷却很特殊。地球大气中的甲烷含量约为1,750 ppbv（ppbv表示体积比为十亿分之一），90％~95%来源于生物体。食草的有蹄类动物（例如奶牛、山羊和牦牛等）打嗝时排出的甲烷，占全球每年甲烷排放量的1/5，这些气体是有蹄类动物消化道内细菌新陈代谢的副产品；其他主要的甲烷来源包括白蚁、水稻、沼泽、天然气的泄漏（天然气本身就是远古生物体的产物）和光合作用植物（参见《环球科学》2007年第3期《全球变暖植物无辜》一文）等；火山对地球甲烷排放量所做的贡献不足0.2%，不过它们喷出的甲烷仍然是远古生物制造的；工业生产等非生物甲烷来源几乎可以忽略不计。因此，在其他与地球类似的天体上探测到甲烷的存在，无疑会增加在那里找到生命的可能。