细思极恐的土卫二（土卫二有存在生命的可能性）

理查德·莱维特：尽管它很小，但在它上面寻找生命很令人激动

图解：土卫二以及它后面的太阳

尽管美国国家航空航天局的“蜻蜓”号飞往土卫六的新任务将是继卡西尼号任务之后第一次返回土星系统，但天体生物学家已经准备好去往土星的另一颗卫星：土卫二。

图解：卡西尼号所拍摄到的土卫二，影像接近真实色彩。

土卫二的直径只有500千米，但是它在整个太阳系那些有可能发现外星生命的地方中是非常重要的。在2005至2015年飞越过土卫二的卫星中，卡西尼号发现了土卫二上有从一个温暖，富含营养的地下海洋中喷出的像间歇泉一样的水，足以支持生命发展。

图解：1981年8月26日旅行者2号所拍摄的土卫二面对的半球，显示出年轻地表。

并且尽管美国航空航天局和其他的太空公司都不打算重返土卫二，天体生物学家正在思考怎样才能确定土卫二上的海洋是否适合生命的存在。

然而，马克·内沃，一个美国马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家和天体生物学家说，首要的问题就是这个海洋已经存在多长时间了。

图解：在靠近土卫二南极的著名的“虎皮条纹（土卫二）”区域有许多地方喷出的水冰形成大大小小的羽状的喷射物。从左到右的四个主要条状物分别是大马士革、巴格达、开罗、和亚历山大沟状的地形正在被太阳逆光照射。

在华盛顿贝尔维尤举行的脱落天体生物学科学会议上，他说，要想在卫星上存在生命，它的生物化学必须有能量来源，而最有可能的能量来源是水和卫星炽热的岩石内核之间反应产生的化学物质。类似的反应是在地球表面深处的热液喷口周围繁荣的生态系统的燃料。

但是土卫二很小，它储存化学物质的能力有限。内沃说，如果那个海洋太古老，那创造海洋的反应可能已经消退，从而剥夺了海洋里有机物（如果存在）的能量来源。如果那个海洋太年轻，它存在的时间就不足以让生命出现——至少存在的生命还没有到能被检测到的程度。他说：“这些都是如果我们要发生宇宙飞船上去要考虑的问题。”

图解：土卫二轨道的侧面图，该图显示了土卫二与土星E环的关系

为了得知那个海洋到底多大了，他模拟了土卫二在过去十几亿年中的进化模型，观察的不只是它与土星巨大重力间的相互作用，还有它和其他卫星，卫星还之间的反应，看这些反应会不会导致它内部的冷暖变化。他说：“我们需要考虑所有的因素，指标非常多。”

他说，基于这个模型，土卫二的海洋大约有十亿年的历史。“以上说的两种情况（太年轻或太老）都有可能，或者它的年龄可以是五千万年。”但底线是它既没有特别老（相比于太阳系45亿年的历史），也没有特别年轻。“所以这个结果还行吧。”内沃说。

图解：从土星北极上方观测的土卫二轨道图（红色高亮部分）

关于土卫二其中一件非常有意思的事是它将水直接喷射到太空中，在那里，携带正确仪器的宇宙飞船可以探过羽状物并采集样本。这种事情卡西尼号做过好几次，但是当它设计之初，没有人想过像土卫二这样的地方可能会有生命，而且那些器械都没有设计成探测生命的样子。

美国宇航局喷气推进实验室的分析化学研究员杰西卡·克里姆说，有一种方法可以完成这项任务，那就是利用激光诱导荧光检测毛细管电泳。

首先让航天器穿过羽流，收集几微升的物质。然后将其熔化，用荧光染料标记，并溶解在导电溶剂中。再通过一个50微米直径的毛细管，在毛细管上施加一个固定的电压。

不同的化学物质以不同的速率穿过管子，分开成不同的群，这就可以用镭射光探测到。

图解：增强的色彩映射（43.7兆字节）;前半球上右

克里姆说：“ 民用系统的大小大约是洗碗机，而我们的，是鞋盒。”

她说，最重要的是，它能根据重力分辨出像氨基酸那样的有机分子是“左撇子”还是“右撇子”。这很重要，因为非生物倾向于产生这两种物质的一半对一半的混合，而生物倾向于其中一种或另一种（地球生物是左撇子）。

但是喷气推进实验室的天体生物学家史蒂文·万斯说，部署一个或多个着陆器也会很有用。这些着陆器就可以携带一些器械像地震仪（用于登陆器）或者重力传感器（用于轨道飞行器），这些仪器能够监测到土卫二表面下的情况，从而更多地了解土卫二内部的海洋以及其中可能支持生命存在的过程。

图解：图六：土卫二上的破损撞击坑（2005年2月17日卡西尼号所摄）:在照片的底部四分之一可以看到从左延伸至右的哈马罕槽沟。在哈马罕槽沟之上则是ct2地形单元。

内沃说，不管去土卫二上会找到什么，对于天文生物学来说都是重大的贡献。或许也会改写历史——找到生命迹象或者几处适宜居住但却没有生命的地方。

结果如果是后者会令人失望，但当涉及到阐明我们是否在宇宙中是孤独的这一重大问题时，内沃说，“我认为同样有意义。”

而且，虽然蜻蜓号是目前正在开发的任务，这是一个很好的提醒，土星不只有一个，而是有两个卫星能够支持生命。“跟随着水”这是美国航空航天局在制定其在太阳系寻找外星生命的目标时曾说过的。以土星为例，它不仅指向土卫六，也指向土卫二。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3. cosmosmagazine-张颢葶

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