土星衛星泰坦的甲烷湖，或有生命起源的「原始細胞」

美國國家航空暨太空總署（NASA）最近發表引人注目的研究，土星衛星泰坦（Titan）可能有生命基本構件。研究員提出，泰坦碳氫湖泊可能自然形成類似細胞的結構，稱為囊泡（vesicles），這個發現擴展我們對生命起源的理解。

泰坦是太陽系除地球外唯一有穩定液體表面的天體，這些液體主要是液態碳氫化合物，如乙烷和甲烷，而非水。這個環境使許多天體生物學家開始質疑，泰坦的碳氫豐富環境是否也能促進生命基本分子組成，無論是以我們熟悉或截然不同的形式。

最近發表於《國際天體生物學期刊》（International Journal of Astrobiology）研究，科學家描述可能機制，說明穩定囊泡如何在泰坦發展。過程依賴兩親分子（amphiphiles），特定條件下能自動排列成囊泡。這些分子有親水和疏水特性，能在液態碳氫化合物聚集形成類似肥皂泡的球形結構。

研究員針對泰坦極端環境調整，如獨特氣候和化學組成。泰坦是太陽系唯一有濃厚氮氣大氣層的衛星，表面長期被金色霧氣遮蔽，直到2004年NASA的卡西尼號探測器進入土星系統，才大幅改變我們對這顆衛星的理解。

卡西尼號揭示泰坦有動態氣候系統，由氮氣和甲烷組成大氣，甲烷會凝結成雲並降雨，形成河道並侵蝕地表，最終匯集湖泊和海洋。氣象循環驅動複雜化學反應，太陽能會分解甲烷等分子，產生碎片再重新組合成更複雜的有機化合物。

▲ 1. 土衛六表面的甲烷湖海，覆蓋一層兩親分子（amphiphiles）組成的薄膜。2. 甲烷雨滴濺落在湖面上。3. 飛濺作用產生許多同樣被薄膜包裹的液滴，形成薄霧。4. 液滴落回湖中並下沉，被第二層分子膜包裹，形成雙分子層結構，最終成為囊泡。

新研究考慮泰坦碳氫湖泊，囊泡如何於冰冷條件形成，特別是海面噴霧的水滴。當水滴落在湖面，兩層兩親分子會相遇，形成雙層囊泡，包裹住原始水滴。囊泡又會擴散並相互作用，可能導致原始原細胞（protocells）形成。

NASA戈達德太空飛行中心科學家Conor Nixon表示：「如果泰坦有囊泡，表示有序和複雜性增加，這是生命起源所需的條件。」他對新想法感到興奮，認為打開泰坦研究新方向，並可能改變未來尋找生命的方式。

NASA即將發射的「蜻蜓」（Dragonfly）無人機任務將探索泰坦表面，雖然不會直接前往湖泊和海洋，但會研究地表成分、氣象和地球物理測量，並評估泰坦環境適居性。

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（圖片來源：NASA）

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