另一個(gè)世外桃源？下一個(gè)地球？土衛(wèi)二的神秘還有多少？

圖為土衛(wèi)二南極處噴發(fā)的水蒸氣間歇泉。科學(xué)家們認(rèn)為，這些間歇泉源于土衛(wèi)二冰冷表面下的海洋世界。一個(gè)新模型表明，土衛(wèi)二的海洋可能呈中等堿性，加強(qiáng)了其宜居的可能性。（圖源：NASA/JPL/空間科學(xué)研究所）

作為土星的衛(wèi)星之一，只有月球七分之一大的土衛(wèi)二，到底有生命存在嗎？在其表面的冰凍世界里，可能性很小，但冰層之下，還有一個(gè)海洋世界。事實(shí)上，宇航局（NASA）的卡西尼號(hào)宇宙飛船已收集到了土衛(wèi)二噴出的水蒸氣羽狀物，并進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，這些羽狀物來(lái)自土衛(wèi)二表層下的海洋，且這片海洋很可能適合某種生命，至少是微生物生存。NASA宣布了華盛頓大學(xué)研究人員的一項(xiàng)新研究，進(jìn)一步支持了這種可能性。研究表明，土衛(wèi)二的海洋呈中等堿性，可能比以前認(rèn)為的更宜居。

研究團(tuán)隊(duì)首次在《行星科學(xué)雜志》上發(fā)表了他們的同行評(píng)議結(jié)果。NASA將這一發(fā)現(xiàn)作為研究重點(diǎn)發(fā)布。

用于研究土衛(wèi)二海洋的新模型

研究團(tuán)隊(duì)建立了針對(duì)土衛(wèi)二海洋的新模型。這個(gè)模型有助于預(yù)測(cè)那里的情況，以及它們與地球海洋中的相似和不同之處。多虧了卡西尼號(hào)，科學(xué)家們已經(jīng)知道土衛(wèi)二的海洋和地球上的海洋一樣，是相當(dāng)咸的。甚至有證據(jù)表明，土衛(wèi)二的海底也有熱液噴口。在地球上，這樣的噴口為各種各樣的海洋生物提供熱量和營(yíng)養(yǎng)。該研究論文中寫道：

土衛(wèi)二的冰殼下有一片海洋，南極的裂縫中噴發(fā)出壯觀的羽狀物?？ㄎ髂崽?hào)宇宙飛船測(cè)量了羽流的組成，并為海洋的氣體含量、鹽度、pH值和生命的可能性提供了證據(jù)。

當(dāng)卡西尼號(hào)分析水蒸氣羽流噴霧時(shí)，發(fā)現(xiàn)這些羽流中含有水蒸氣、冰晶、鹽、氨、甲烷和各種有機(jī)分子。當(dāng)然這還不是生命存在的直接證據(jù)，但已足夠令人振奮。

新模型現(xiàn)已更新了鹽度、pH值和氣體含量對(duì)海洋宜居性的影響。

土衛(wèi)二的咸水世界

結(jié)果表明，土衛(wèi)二的海洋可能比最初認(rèn)為的更適合居住。模型顯示，這片海洋呈中等堿性，pH值在7.95至9.05之間。目前地球上海洋的平均pH值為8.1。ph值為7被認(rèn)為是中性，低于7的為酸性，高于7的為堿性。

此外，該模型表明，土衛(wèi)二的海洋中有足夠的二氧化碳和氫氣來(lái)供給氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌（消耗二氧化碳和氫氣，釋放甲烷的微生物)。

研究論文是這樣說(shuō)的：根據(jù)對(duì)土衛(wèi)二海洋氣體含量的檢測(cè)，我們發(fā)現(xiàn)海洋pH值為7.95 - 9.05，包括陸地海洋pH值、高水平的NH4+[銨]、無(wú)機(jī)碳和潛在甲烷菌帶來(lái)的豐富化學(xué)能。其中，氨和無(wú)機(jī)碳與彗星狀天體上的堆積物一致。

土衛(wèi)二海洋的起源與彗星有關(guān)？

這項(xiàng)分析也為土衛(wèi)二的起源提供了線索。該模型檢測(cè)了海洋中氨和無(wú)機(jī)碳的含量，結(jié)果與彗星上的一致。研究人員表示，這表明土衛(wèi)二可能是由類似彗星的物質(zhì)形成的。

這些物質(zhì)含有高濃度的揮發(fā)性物質(zhì)、化學(xué)元素和化合物，很容易蒸發(fā)。包括氮、二氧化碳、氨、氫、甲烷、二氧化硫、水等。如果研究人員是對(duì)的，那么土衛(wèi)二內(nèi)部的海洋實(shí)際上就是這些揮發(fā)物的殘留。

圖為土衛(wèi)二內(nèi)部的剖面，展示了南極的冰殼、覆蓋全球的海洋、巖石核心和水蒸氣羽狀物。（圖源：NASA/ JPL）

沒(méi)有那么咸，有充斥著甲烷

土衛(wèi)二的海洋呈堿性，這是一個(gè)可能存在生命的好跡象。2022年的早些時(shí)候，麻省理工學(xué)院的研究人員也報(bào)告說(shuō)，土衛(wèi)二的海洋不是太咸，就像地球上的海洋一樣，過(guò)多的鹽對(duì)生物來(lái)說(shuō)并不是一件好事。

2021年，一個(gè)生物學(xué)家團(tuán)隊(duì)的研究表明，土衛(wèi)二的海洋還含有大量甲烷。但是，科學(xué)家們并不確定甲烷是否來(lái)自于生物。這里討論的新海洋模型表明，海洋中有足夠的二氧化碳和氫氣來(lái)支持氫營(yíng)養(yǎng)型產(chǎn)甲烷菌，也許這是一條線索?

早些年的一些研究還表明，土衛(wèi)二內(nèi)部的復(fù)雜性對(duì)生命有益，且土衛(wèi)二的海洋有超過(guò)10億年的歷史，是孕育生命的理想年齡。

十年后，土衛(wèi)二·奧比蘭德號(hào)任務(wù)將會(huì)在土星冰冷的衛(wèi)星上尋找生命。

NASA的卡西尼號(hào)飛船于2018年9月25日拍攝了這張土衛(wèi)二的圖像。（圖源：NASA/ JPL-Caltech/ NASA Science）

總而言之，受NASA資助的研究人員說(shuō)，土衛(wèi)二的海洋像地球的海洋一樣呈中等堿性，這增加了在這個(gè)黑暗深淵中存在生命的可能性。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:忙碌的北門

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