“卡西尼號”飛越土衛(wèi)二噴泉柱

恩克拉多斯（土衛(wèi)二）是土星的83顆衛(wèi)星之一。當(dāng)“旅行者一號”飛船在1980年探測土衛(wèi)二時，這顆土衛(wèi)看上去只是太空中很不起眼的一個小小“雪球”。2005～2017年，“卡西尼號”飛船對土星系統(tǒng)（土星及其衛(wèi)星）進行了深入探測?！翱ㄎ髂崽枴卑l(fā)現(xiàn)，被冰封的土衛(wèi)二很可能存在溫暖的地下海洋，而且這個海洋在釋放甲烷氣體?？茖W(xué)家對這一發(fā)現(xiàn)深感驚訝：在地球上，一部分甲烷是由微生物分解有機物產(chǎn)生的，那么，土衛(wèi)二的甲烷是否也如此？這當(dāng)然值得好好研究。

土衛(wèi)二是一顆奇異的“冰球”

不著陸探測生命跡象 ？

地球生命是由有機分子作為根基的，而甲烷是最簡單的有機物。當(dāng)“卡西尼號”飛行并穿越從土衛(wèi)二表面噴射的巨型水汽柱時，它探測到了甲烷。土星是一顆有多條環(huán)的氣態(tài)巨行星。在小小的土衛(wèi)二環(huán)繞巨大的土星的過程中，土星非常強大的引力場擠壓并拉伸土衛(wèi)二，土衛(wèi)二的內(nèi)部因為這樣的摩擦效應(yīng)而升溫。因此，巨大的水汽柱通過土衛(wèi)二冰殼上面的裂縫從地下噴射而出，直入太空。

經(jīng)過進一步探測，科學(xué)家已經(jīng)確信土衛(wèi)二存在地下海洋。2022年底，一個科學(xué)團隊經(jīng)過計算后推測：如果土衛(wèi)二上能夠演化出生命，那么土衛(wèi)二噴出的甲烷就很有可能是由微生物之類的生物分解有機物而產(chǎn)生的。要想證實這一推測是否正確，就需要對土衛(wèi)二進行更深入的實地調(diào)查。該團隊指出，雖然土衛(wèi)二地下海洋中的假想生物總量很小，但要想知道土衛(wèi)二的地下海洋中是否存在與地球微生物相似的微生物，可能只需向土衛(wèi)二發(fā)射一艘環(huán)繞探測器就足夠。

用鉆地探測器探索外星地下海洋？其實很難（想象圖）

土衛(wèi)二地下海洋（示意圖）

該團隊指出，發(fā)送機器人穿透土衛(wèi)二的冰殼、深潛到土衛(wèi)二的地下海洋中尋找生命顯然很難。更具有可行性的是，發(fā)射一艘搭載最先進設(shè)備的探測器環(huán)繞土衛(wèi)二，讓它像“卡西尼號”那樣在土衛(wèi)二的水汽柱中取樣，如果它能在土衛(wèi)二表面著陸當(dāng)然更好。

該團隊通過數(shù)據(jù)模擬發(fā)現(xiàn)，只需經(jīng)過更充分的準(zhǔn)備，讓更先進的環(huán)繞飛船進入土衛(wèi)二的水汽柱中，就可能查明土衛(wèi)二的甲烷是否由地下海洋中的微生物產(chǎn)生，而無須深入到土衛(wèi)二內(nèi)部去探測。

土衛(wèi)二與地球有可比性？

土衛(wèi)二距離地球12.9億千米，它每33小時環(huán)繞土星一圈。雖然土衛(wèi)二個頭不大，但它的表面引人注目：土衛(wèi)二看上去就像一個反射陽光的巨大池塘，而且它反射陽光的方式與太陽系里的其他天體都不一樣。沿著土衛(wèi)二的南極，至少100根巨大的水汽柱從土衛(wèi)二表面的裂縫噴出，看上去就像是從地球上的活火山噴出的巖漿。

科學(xué)家相信，土衛(wèi)二的噴泉狀水汽柱中包含的水蒸氣、冰顆粒等物質(zhì)參與了土星環(huán)的形成。“卡西尼號”提取的土衛(wèi)二水汽柱樣本中包括多種氣體和多種顆粒，其中的甲烷氣體之多，令人不禁聯(lián)想到在地球海底毫無光線的熱液噴口存在的非凡的生態(tài)系統(tǒng)。

外星海洋可能也存在“白煙囪”（想象圖）

地球海底的“白煙囪”

海底熱液噴口位于兩個相鄰的構(gòu)造板塊邊緣，熱液噴口猶如“白煙囪”，噴射出富含礦物質(zhì)的海水。由于得不到陽光，熱液噴口周圍的生物依靠由“白煙囪”釋放的化合物中儲存的能量來生存。

盡管黑暗無比，液壓巨大，熱液噴口周圍卻充滿大大小小的生物。其中最簡單的生物就是被稱為“產(chǎn)烷生物”的微生物，它們在沒有陽光的條件下能自我驅(qū)動。它們通過轉(zhuǎn)化氫氣和二氧化碳來獲取能量，在此過程中釋放一種副產(chǎn)品——甲烷。

在前述的最新研究中，科學(xué)家的模擬計算是基于這樣一種假設(shè)：土衛(wèi)二的地下海洋中也有熱液噴口，并且也有產(chǎn)烷生物。在這種假設(shè)下，科學(xué)家算出了土衛(wèi)二的產(chǎn)烷生物總量，并估算了這些生物的細胞及其他有機分子可能通過水汽柱被噴射出來的概率。

科學(xué)家驚訝地發(fā)現(xiàn)，這樣計算出來的假想土衛(wèi)二產(chǎn)烷生物總量只相當(dāng)于土衛(wèi)二地下海洋里的一頭鯨的質(zhì)量（如果那里真有鯨的話）。但就算這樣，進入土衛(wèi)二表面水汽柱中的有機分子之多，仍然足以讓環(huán)繞飛船探測到。

其實并非想的那么簡單！

土衛(wèi)二最近引起了許多科學(xué)家的關(guān)注，他們對詳細探測土衛(wèi)二提出了多個建議。其中之一是“土衛(wèi)二環(huán)繞著陸器”，如果該建議被采納，那么該探測器將可能從2050年開始對土衛(wèi)二進行環(huán)繞和著陸探測。

前述科學(xué)團隊發(fā)現(xiàn)，如果土衛(wèi)二上真的存在生物圈，那么其存在跡象一定會出現(xiàn)在土衛(wèi)二噴射的水汽柱中，因此無須著陸探測就有可能發(fā)現(xiàn)這種跡象。不過，環(huán)繞探測器必須多次穿越這些水汽柱，以采集到足夠的樣本，從而確定水汽柱中是否真的有微生物細胞和一些有機分子。

外星海洋可能也存在“白煙囪”（想象圖）

“土衛(wèi)二環(huán)繞著陸器”抵達目的地（示意圖）

該團隊承認(rèn)，要想在土衛(wèi)二的水汽柱中發(fā)現(xiàn)完整的細胞，希望很渺茫。畢竟，就算有土衛(wèi)二地下海洋里的生物細胞隨著水汽柱被噴射出來，其存活或保持完整的可能性也很小。因此，該團隊建議對土衛(wèi)二生命探測的重點應(yīng)該是尋找有機分子，例如氨基酸，這些分子是生命存在的間接證據(jù)。

考慮到計算結(jié)果表明土衛(wèi)二的假想生物量太小，該團隊承認(rèn)有可能根本無法在土衛(wèi)二的水汽柱中發(fā)現(xiàn)足夠數(shù)量的有機分子，從而無法確定土衛(wèi)二上是否有生命。

科學(xué)家已經(jīng)花了幾十年時間來尋找外星生命（或者說尋找外星活細胞），但依然沒有亮眼的發(fā)現(xiàn)。他們希望，土衛(wèi)二最終能帶來驚喜。