这个和星球本身在恒星系中所处的位置、是否有生命等有关系。
太阳系中其他的行星或者卫星上存在的甲烷,应该和生命活动没有什么关系。
在宇宙中,氢元素的含量在已知的常规元素中占据了绝对的主导,而碳元素又是恒星活动中制造出来并在超新星爆发的过程中飞向整个宇宙。
碳和氢很容易就能够结合在一起形成构造简单的甲烷--也或许中间有其他的过程,但确实大量甲烷的形成是有条件的。
在恒星系形成的过程中,就容易聚集在一起形成富含甲烷的星球。
此外,富含甲烷的星球一般距离太阳比较远,或者质量巨大。
在这种情况下,甲烷一般呈液态,或者类似地球上的水一样参与大气循环。
这样的条件,甲烷很难逸散到太空中,自然就保存下来了。
至于地球,情况比较特殊。
由于光合作用生物的参与,部分水被分解为氢和氧气,氢作为有机物的组成部分被固定下来,氧就释放出来了。
数亿年乃至数十亿年下来,地球大气中的氧含量已经很多了,自然就有这样一种情况:氧气把地球上原有的甲烷全部分解殆尽。
此外,甲烷在地球上呈气态存在,相比较远日行星和卫星,自然更容易逸散到太空,所以长期下来地球甲烷几乎全部消耗完了。
不过地球生物活动也会产生甲烷,所以地球大气中是有一定量的甲烷的,且呈现一种动态的平衡。
甲烷也成为科学家们寻找外星生命的一个重要参考标准。
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这应该是由各个星球形成时,由初期的所处的环境决定的。
比如太阳系中土星的卫星——土卫六,上面的甲烷的来源并不是土卫六上生命活动或地质活动形成的(目前土卫六上并没有发现有生命的存在),而是从其诞生时就存在的。
这说明太阳系形成时就有大量的烷烃物质,那么在太阳系形成之初也很可能存在着复杂的有机分子。
甲烷作为最简单的有机物,恒星诞生的场所——星云中含有大量氢和氦,少量的碳元素很容易与活跃的氢元素结合,形成最简单,也最不需要能量形成共价键的甲烷。
在地球的大气中,甲烷属于特殊气体,含量只有1750ppbv(1ppbv表示体积比率为10亿分之一),其中有90~95%是来自生物。
草食性的有蹄动物如牛、羊和牦牛等,排出的甲烷占全球甲烷年排放量的1/5;这些气体是来自它们肠子里细菌作用后的新陈代谢产物。
其它重要的来源,包含了白蚁、稻田、沼泽以及天然气(天然气也是古代生命所形成),还有赤道雨林植物也会释出甲烷(请参见2007年3月号〈植物、甲烷与全球暖化〉)。
在地球上,火山作用所产生的甲烷占总量不到0.2%,而且经由火山作用所排出的,甚至可能是古代有机体所产生的甲烷。
相较之下,来自非生命作用的甲烷,例如工业过程所产生的,就不是那么重要了。
因此,一旦在其它类似地球的天体上侦测到甲烷,自然也就提高了该天体有生命存在的可能性。
现在甲烷在地球上按比例来说确实是属于非常稀少的,而且大多都是以气体的形式存在,但在地球的早期,甲烷所占的比例还是非常高的,只是后来随着地球的演化,氧气含量的不断升高,地球大气中丰富的氧气对甲烷有氧化作用,因此使得甲烷在地球的大气中无法大量存在,再加上地球的温度下甲烷以气体存在,流失率较高。
所以,甲烷在地球上的含量就变得越来越少。
土卫六位于太阳系的冰线之外,甲烷在这个位置可以以液态存在,且土星的磁场很好地保护了土卫六,使其表面的水、氨气、甲烷得以保存。
土卫六也是太阳系内唯一一颗与早期地球相似的天体,或许再过数十亿年,这里也可能会有生命出现,或许现在上面就有某种形态的生命存在,只是苦于科技的限制,还发现不了。
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