大约在 60 亿到 70 亿年后,太阳将开始死亡,但它不会独自死去。在其垂死挣扎中,它将膨胀成一颗红巨星,吞没并焚化水星、金星和地球。尽管地球上的生命(如果确实还有生命存在的话)肯定会终结,但一项新理论表明,太阳的最后痛苦可能会使生命在太阳系中的另一个世界——土星的卫星泰坦上进化成为可能。
与其他太阳系中的卫星不同,泰坦拥有一个浓密的、主要由氮气组成的大气层,就像地球一样,以及约 2% 到 10% 的甲烷。来自太阳的紫外线会将甲烷分解,形成一层厚厚的、烟雾弥漫的有机化合物,掩盖了泰坦的表面。据一些天文学家认为,表面上可能躺着甲烷海洋。泰坦也是一个极其寒冷的地方。除了距离太阳 9 亿英里之外,这颗卫星还有一个深红色的烟雾,可以阻挡约 90% 的阳光。因此,表面温度高达 -290 华氏度,对于生命来说太冷了。
至少,这就是现在的泰坦。但根据亚利桑那大学月球与行星实验室的行星物理学家拉尔夫·洛伦兹和乔纳森·卢宁的说法,大约在 60 亿年后,泰坦的天气将得到极大的改善。当太阳耗尽核心的氢燃料并开始燃烧其外层中的氢、氦和更重的元素时,它将急剧膨胀,一直膨胀到地球的轨道。洛伦兹说,首先发生的是太阳变得更亮,落在泰坦上的阳光量增加。结果是,这并没有像人们预期的那样增加表面温度,因为大部分增加的阳光都被烟雾吸收了,导致烟雾膨胀并变得更厚。
但随着太阳逐渐变化,它发出的光的频谱也随之变化——它发出更多的红光,更少的紫外线。正是紫外线产生了烟雾,因此烟雾的产生量减少了,洛伦兹说。因此,更多的阳光到达表面,在那里它将被泰坦富含甲烷的低层大气所捕获。(甲烷是温室气体。)
泰坦永远不会升温到类似地球的温度。但洛伦兹和卢宁认为,当表面温度从零下 290 度升高到约 -143 度时,情况可能会变得有趣。洛伦兹说,那时地表冰会开始融化。其中最重要的冰是氨,液态氨可以像水冰的防冻剂一样,降低其熔点。水不像在 32 度时融化,而是可能在 -100 度甚至 -143 度融化,具体取决于存在的氨的含量。有水,即使是富含氨的水,也存在生命的可能性。
泰坦还有另一个有利于生命孕育的特征:其有机分子烟雾。当烟雾消散时,这些物质会像雨一样落在地表。洛伦兹说,由于你拥有所有这些有机物,你已经取得了生命产生的先机,你可以将这些化合物与水反应,制成氨基酸,蛋白质的构建单元。
如果生命真的在泰坦上出现,它将没有数十亿年的时间来进化,就像地球上的生命一样。当太阳大约 116 亿岁时,也就是现在的大约 70 亿年后,它将开始脉动并快速失去质量。这将极大地增加太阳风的强度,从而剥离泰坦的保护性大气层。但在此之前,有大约 5 亿年的时间,地表温度将高于水的熔点,洛伦兹说。生命在地球上进化所需的时间比这还要短。所以泰坦肯定有可能变得宜居。
洛伦兹说,泰坦上可能发生的事情,也可能发生在围绕其他红巨星运行的世界。那些思考生命进化的人倾向于以地球或火星这样的地方为参考,在这些地方,如果存在温室效应,那是因为水蒸气和二氧化碳。但也许同一种效应的低温版本,用甲烷代替二氧化碳,会在表面产生富含水的液体。而这才是生命的真正标准。














