土卫二或存在生命！ NASA将于2020年造访16亿公里外的星球

北京时间4月14日凌晨2点，NASA在华盛顿召开新闻发布会，宣布土卫二（Enceladus）上具备生命所需的全部条件，而情况相似的木卫二（Europa）同样有潜力。NASA将于2020年或登陆土卫二表层研究海洋。

土卫二是土星的第六大卫星，距离地球约16亿公里。早在2015年，一个国际研究小组就发现，土卫二的海洋底部存在热水活动生成的物质。

而现在，两项开展已久的NASA任务的成果进一步凸显了太阳系和其它星系中“海洋星球”的科学价值：有分子氢，可能有甲烷、有类似于地球海洋的热液系统。

此次探测结果要归功于NASA的卡西尼号探测器和哈勃太空望远镜。参与卡西尼号任务的科学家在论文中宣布，他们在土卫二表面发现了一种可供生命利用的化学能量形式。哈勃望远镜的研究人员则汇报了木卫二表面喷出的羽状物的最新细节。

“我们一直在寻找拥有宜居环境所需物质的星球，而这是我们离这一目标最近的一次。”NASA科学任务董事会副行政官托马斯·泽尔布肯（Thomas Zurbuchen）表示，“这些观测结果体现了NASA科学任务的本质：弄清我们是否为宇宙中唯一的生命。”

卡西尼号在2015年穿过土卫二的羽流

卡西尼号任务的论文被发表在期刊《科学》上。论文中指出，土卫二海床中的地热活动产生的氢气正源源不断地涌入地下海，而氢气可作为生命的化学能来源。

土卫二中富含氢气，说明若地下海中存在微生物，便可将氢气与溶解在海水中的二氧化碳结合，从中获取能量。这一化学反应被称作“产甲烷作用”（methanogenesis），因为反应过程中会生成副产品甲烷，而甲烷恰好是地球上的生命之源，甚至可能对地球生命起源起到了至关重要的作用。

生命所需要三个主要成分是：液态水、 新陈代谢的能量来源、和合适的化学成分（主要包括碳、氢、氮、氧、磷和硫）。据探测结果显示，土卫二虽然体积袖珍、冰雪遍布，距太阳距离比地球多达一百多万公里，却几乎拥有上述的全部物质。卡西尼号尚未确定土卫二海洋中是否存在磷和硫，但科学家猜测答案是肯定的，因为他们认为土卫二岩质内核的化学成分与含有这两种元素的陨石相似。

卡西尼号任务科学家分析出的土卫二海底岩石与海水间产生氢气的化学反应

“在我们搜寻宜居星球的过程中，确认土卫二海洋中存在生命所需的化学能具有里程碑式的意义。”NASA喷气推进实验室参与卡西尼号任务的科学家琳达·斯皮尔克（Linda Spilker）指出。

除了卡西尼号任务，来自哈勃望远镜的研究成果则发表在《天体物理学研究通讯》（Astrophysical Journal Letters）上。据哈勃望远镜的数据显示，木卫二和土卫二的情况非常类似：外面被厚厚的冰层包裹，冰层下隐藏着流动的海洋。科学家们认为，冰层下的海洋可能是太阳系中最有可能存在地外生命的地方。

这张合成图显示了一个可能的羽流喷发物，彼此相隔两年，都是来自于木星卫星欧罗巴的同一个区域。这两个羽流是当欧罗巴通过木星前面的时候，由哈勃望远镜在紫外波段所观测得到

更幸运的是，这两个卫星的冰裂中都有喷射羽流的存在——这意味着科学家们不需要钻开冰层，只需分析喷射出的羽流成分，就能对冰下的神秘深海有所了解。

“土卫二上的羽状物与温度较高的区域间存在关联，因此哈勃望远镜在木卫二上拍到类似的羽状结构之后，我们也找出了伽利略号拍摄的热量图，看看这一地区情况如何。结果发现，木卫二羽状物所处区域也存在热量异常现象。”美国巴尔的摩太空望远镜科学研究所的威廉·斯巴克斯（William Sparks）指出。斯巴克斯在2014年和2016年都领导了针对羽状物的研究。

研究人员称，如果羽状物与高温地区间的确存在联系，或许说明从冰壳下方喷出的水正是附近地表的热源。还有一种理论认为，羽状物中的水喷入高空之后，以细水雾的形式落回地表，改变了地表结构，增强了该地区的保温效果。　

绿色高亮椭圆形区域显示了哈勃在欧罗巴上所看到的羽流。这块区域也对应着欧罗巴表面的温热区域。这个分布图基于由伽利略卫星的观测结果

卡西尼号探测器上一次穿越土卫二表面由气体和冰粒构成的羽状物是在2015年10月28日，也是目前为止最为深入的一次。在此过程中，卡西尼号探测到了氢气的存在。在此前穿越羽状喷流时，该探测器还收集了其成分样本。科学家分析这些观测结果后发现，羽状物由近98%的水和约1%的氢气构成，其余成分则包括二氧化碳、甲烷和氨气等其它分子。

“虽然我们无法探测其中是否存在生命，但我们在其中发现了生命的能量来源。对于细菌而言，这里就像糖果店一样。”卡西尼号研究的主要作者亨特·怀特（Hunter Waite）表示。

未来NASA将对其它海洋星球开展进一步探索，这要归功于哈勃望远镜对木卫二羽状物活动的检测、以及卡西尼号对土卫二羽状物的长期观察。值得一提的是，两项任务都为NASA的“木卫二快艇”号任务（Europa Clipper）打下了坚实基础。

“若和我们猜测的一样、木卫二上的确存在羽状物，‘木卫二快艇’任务便是研究它们的绝佳契机。”NASA行星科学分部主管吉姆·格林（Jim Green）指出。