卡西尼号拍摄的土卫六湖的近红外照片。(NASA/ jpl -加州理工学院/亚利桑那大学/爱达荷大学)
土卫六，土星的卫星，本来就很奇怪，现在更奇怪了。天文学家在其大气中检测到环丙烯(C3H2)，这是一种极其稀有的碳基分子，非常活跃，只能在地球上的实验室条件下存在。
事实上，这种物质非常罕见，以前从未在大气层、太阳系或其他地方被探测到过。它唯一能保持稳定的地方就是星际空间的寒冷真空。但它可能是更复杂的有机分子的基石，有一天可能会产生生命。“我们认为泰坦的真实化学实验室里,我们可以看到类似的古代地球当生活在这里,”说,美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体生物学家梅丽莎教练,首席科学家之一将在即将到来的蜻蜓调查月球任务在2027年推出。
“我们将寻找比C3H2更大的分子，但我们需要知道大气中发生了什么，以了解导致复杂有机分子形成并降雨到表面的化学反应。”
连美国宇航局的研究人员都形容环丙烯是一种“非常奇怪的小分子”，它在大气条件下往往不能持久，因为它与其他分子反应非常快，很容易形成其他化合物。
一旦它这样做了，它就不再是环丙烯了。在星际空间中，任何气体或尘埃通常都非常寒冷，而且非常分散，这意味着化合物之间的相互作用不太大，而环丙烯可能会逗留在那里。
土卫六与星际空间非常不同。它有点潮湿，有烃湖，烃云，主要是氮的大气，还有一点甲烷。它的大气层比地球大气层厚四倍(地球大气层也主要由氮气构成)。在地表之下，科学家们认为有一个巨大的咸水海洋。2016年，美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家康纳·尼克松(Conor Nixon)领导的一个团队利用智利的阿塔卡马大型毫米/亚毫米阵列(ALMA)探测月球的大气，寻找有机分子。
在地表上方稀薄的高层大气中，他们发现了一种未知的化学特征。通过将其与化学成分数据库进行比较，研究小组确定了这种分子为环丙烯。很可能，在那个高度稀薄的大气有助于分子的存活，但为什么它只出现在土卫六上而没有出现在其他星球上是一个谜。
“当我意识到我看到的是环丙烯时，我的第一个想法是，‘嗯，这真是出乎意料，’”尼克松说。“土卫六在太阳系中是独一无二的。它已被证明是新分子的宝库。”
环丙烯尤其令人感兴趣因为它是一种环分子;它的三个碳原子组成一个环(嗯，是一个三角形，但原理是一样的)。虽然目前还不知道环丙烯基在生物中起什么作用，但DNA和RNA的碱基都是基于这样的分子环。
NASA戈达德太空飞行中心的天体生物学家亚历山大·Thelen说:“它们的循环性质打开了化学的额外分支，使我们能够构建这些重要的生物分子。”分子越小，它的势能就越大，与更大、更复杂的分子相比，包含更小分子和更少键的反应预计会发生得更快。这意味着涉及更小分子的反应，纯粹通过数字，预计会产生更多样化的结果。
此前，苯(C6H6)被认为是在任何大气(包括土卫六)中发现的最小的碳氢环分子。环丙烯已经打败了它。
泰坦已经是一个充满有机化学活动的蜂巢。氮气和甲烷在阳光下分解，引发一连串的化学反应。这些反应能否带来生命，是科学家们迫切想要回答的问题。美国宇航局喷气推进实验室的地质学家罗莎莉·洛佩斯说:“我们正在试图弄清楚土卫六是否适合居住。”“所以我们想知道大气中的哪些化合物到达表面，然后，这些物质是否能穿过冰层到达下面的海洋，因为我们认为海洋是宜居环境的所在。”
找出大气中存在哪些化合物是研究过程中非常重要的一步。环丙烯可能很小，也很奇怪，但这种极其罕见的分子可能是泰坦化学之谜的关键部分。现在我们只需要弄清楚它是如何适应的。
美国宇航局科学家领导的一个研究小组本月在《天文学杂志》上发表了其对土卫六的研究。该团队的发现得益于智利阿塔卡马大毫米/亚毫米波阵列（ALMA）的观测。
美国宇航局行星科学家康纳·尼克松将这一发现描述为 "非常意外"。这是第一次在外星大气层中发现环丙烯基，尽管在太空中的气体和尘埃云中也发现过它。由此，美国宇航局工程师将目光投向土星月球土卫六，希望人类能在那里定居。
科学家们怀疑土卫六藏有地下水海，可能是古地球的平行线。"我们认为土卫六是一个真实的生命实验室，在这里我们可以看到与古地球类似的化学反应，当时生命在这里扎根，"美国宇航局戈达德天体生物学家梅丽莎-特拉纳说。
环丙烯亚基并不是土卫六上生命的证据，但它为围绕着这颗迷人的巨型卫星的诸多不可知增添了一层新的谜团。