NASA在南极钻探3675英尺取样，为寻找冰星生命铺路

IT之家 2 月 22 日消息，在南极半岛最北端的科考船上，NASA 研究人员以独特的方式迎接了 2026 年的到来。

他们的任务目标明确：采集与太阳系外星球海洋最为接近的海水样本，为未来探索太阳系冰封天体潜在生命迹象提供实验依据。相关样本采集深度达到 3675 英尺（IT之家注：约 1120 米），创下执行任务船只的下潜取样深度纪录。

太阳系中许多含冰的卫星，例如木卫二“欧罗巴”或矮行星冥王星 —— 被认为在厚厚冰层下蕴藏着巨大的液态水海洋。其中一些“海洋世界”具备生命的关键要素，包括碳、氮和化学能，这促使科学家们探索一个根本性问题：这些隐藏的海洋能否孕育微生物？

以土卫二“恩克拉多斯”为例，其地下海水可通过“低温火山活动”（cryovolcanism）喷发至太空，为航天器在无需穿透数英里冰层的情况下获取样本提供机会。

不过，从海洋到太空的喷发过程可能改变生命迹象。例如，氨基酸等有机分子可能因液态水迅速冻结或暴露于真空环境而汽化产生损失或改变。

为研究这一过程，马里兰大学与 NASA 戈达德太空飞行中心的研究人员 Mariam Naseem 与 Marc Neveu 开发了一套名为“海洋世界低温火山模拟器”的实验装置，通过将液态水注入真空腔体，模拟太空环境条件。

自 2022 年以来，研究团队一直在研究有机化合物和盐类溶液注入真空时的变化。在此基础上，他们开始探索天然样本的行为。在自然界中，分子、矿物质和颗粒之间的相互作用远比实验室中“试管海洋”复杂，而天然样本更接近含冰的卫星上喷发的物质。

由于此类冰卫星的海洋内部没有阳光照射，可能限制了生命所能够生长的规模。在地球上，科学家可以在南极洲找到黑暗、孤立的水体，例如永久冰封的威德尔海和不断环绕白色大陆的深层绕极流。2024 年中，探险家俱乐部组织了一系列科考项目，提供了进入这些偏远环境的难得机会。经过艰难的准备流程，这支两人团队在 12 月中旬登上了配备研究设备的破冰科考船。

研究团队五次踏上海冰，部分钻穿冰层，采集冰层内或通过孔隙流动的水样 —— 正如冰卫星喷发时所发生的那样。采集数千英尺深的海水需要从船尾放下采样瓶架。

2025 年 12 月 30 日，团队通过船舱开口进入覆盖威德尔海的 50 英尺厚冰层进行采样。周围冰层的压力使开口不断闭合，船员们不得不调整引擎舱，引导冰块远离，同时使船只与深流拉动的采样瓶架保持对齐。据称，座头鲸也在这片水域出没，导致操作更加困难。

次日元旦，团队抵达了采样深层绕极流的理想位置。通过与船员的精心协调，采样在 3675 英尺深度成功完成，创造了该船的采样深度纪录，也为 2026 年的到来增添了特别的庆祝理由。

这些珍贵的样本现已运抵马里兰州。途中，团队克服了三次航班临时变更，以创造性的方式保持样本冷冻。在实验室中，样本将被解冻并分成两部分：一半注入模拟器，另一半直接分析。两者都将通过专门色谱技术追踪盐类、氨基酸和脂肪酸的变化。通过比较原始样本和模拟器注入样本，研究人员将确定喷发到太空如何改变海洋物质，以及这些变化可能如何影响对地外生命的探测。