土星の最も地球に似た月は、量子力学、亜原子粒子を支配する奇妙な規則のおかげで、生命をホストする可能性が少し低く見えます。
ジュピターズガニメデに次いで太陽系で2番目に大きい月であるタイタンは、この月が地球外生物をホストしている可能性があることを一部の研究者に確信させる2つの点でユニークです。地球のほかに、宇宙では、その表面に液体のプールがあることは間違いありません。タイタンの場合、それらのプールは炭化水素の極寒の湖であり、地球上の海よりも自動車のガソリンに近い。しかし、一部の研究者は、これらのプールで複雑な構造が発生する可能性があることを示唆しています:地球上の生命に必要であることが判明した成分を模倣する特別な特性を持つ気泡。
地球上で、脂質分子(脂肪酸)は、すべての既知の生命体の細胞の周りに障壁を形成する泡状の膜に自然に自分自身を配置することができます。一部の研究者は、これが地球上で形成された生命にとって最初に必要な成分であると考えています。
タイタンでは、研究者たちは過去に推測していたが、アゾトソームと呼ばれる窒素ベースの分子で構成される同等の泡のセットが出現した可能性がある。
しかし、これらの構造が自然に発生するためには、物理学はタイタンに実際に存在している状態、つまり華氏マイナス300度(摂氏マイナス185度)で液体水や大気中の酸素がない状態で適切に機能する必要があります。
分子動力学シミュレーション(生命の化学を調べるためによく使用される手法)を使用した以前の研究では、このような気泡構造が発生し、タイタンのような世界で一般的になることを示唆していました。しかし、1月24日にScience Advances誌に掲載された新しい論文は、これらの以前のシミュレーションが間違っていたことを示唆しています。
新しい論文の研究者たちは、量子力学を含むより複雑なシミュレーションを使用して、「熱力学的生存率」の観点から構造を研究しました。
これが意味するところは次のとおりです。丘の上にボールを置くと、丘の下部、つまりエネルギーの低い位置にボールが置かれる可能性があります。同様に、化学物質はそれらを最も単純でエネルギーが最も低いパターンに配置する傾向があります。研究者たちは、アゾトソームがこれらの窒素含有分子にとって最も単純で最も効率的な配置になるかどうかを知りたがっていました。
タイタンは「生命の限界についての厳密なテストケース」を表していると研究者たちは彼らの論文に書いた。そしてこの役割では、月は失敗します。シミュレーションが示したアゾトソームは、タイタンでは熱力学的に実行可能ではありません。
研究者らが声明で述べたこの研究は、NASAが2030年代に計画されたタイタンへのトンボのミッションにどの実験を含めるかを理解するのに役立つはずです。研究者らが論文で述べたように、タイタンで生命が出現した可能性はまだ理論的にはあり得るが、そのような生命はおそらく細胞膜として認識されるものには関与しないだろう。