冰冷的土卫二上有生命吗？未来的太空任务可能提供答案

冰冷的土卫二上有生命吗？未来的太空任务可能提供答案艺术家对卡西尼号航天器飞过土卫二南极喷发的烟羽的印象。这些羽流很像间歇泉，喷出的是水蒸气、冰粒、盐、甲烷和其他有机分子的组合。资料来源：NASA/JPL-Caltech研究人员在《行星科学》杂志上发表的一篇论文中概述了一个计划，解释了一个假想的太空任务如何能够提供结论性的答案。最初，当美国宇航局的旅行者1号航天器在1980年勘测土卫二时，它似乎只是天空中一个很小的、不引人注目的"雪球"。然而，在2005年至2017年期间，美国宇航局的卡西尼号探测器对土卫二系统进行了前所未有的详细探索。当卡西尼号发现土卫二冰雪覆盖的外表下隐藏着一个温暖的咸水海洋，正在释放甲烷气体时，科学家们感到非常惊讶。在地球上，甲烷通常是由微生物生命产生的，这使得土卫二成为天文学家认为值得进一步调查的原因。当卡西尼号飞过土卫二表面喷发的巨大水柱时检测到了甲烷，以及其他构建生命基础的有机分子。当这颗小卫星绕着这个环状气体巨行星运行时，它被土星巨大的引力场挤压和拉扯，由于摩擦而使其内部升温。因此，壮观的水柱从土卫二冰面上的裂缝和缝隙中喷向太空。这张图描述了科学家们认为水是如何与土卫二海洋底部的岩石相互作用，形成热液喷口系统。这些同样的烟囱式喷口在地球海洋的构造板块边界发现，大约在地表以下7000英尺。资料来源：NASA/JPL-Caltech/西南研究所去年，亚利桑那大学和巴黎科学与文化大学的一个科学家团队计算出，如果生命可能在土卫二出现，那么它的存在很有可能解释为什么这个月球在"打嗝“”时冒出甲烷。新论文的高级作者、亚利桑那大学生态学和进化生物学系副教授RégisFerrière说："为了知道是否如此，我们必须回到土卫二去看看。"在他们的最新论文中，Ferrière和他的合作者报告说，虽然假设土卫二海洋中的活体微生物总量很小，但要确定土卫二外壳下的海洋中是否有类似地球的微生物，只需要一个轨道航天器的访问就可以了。显然，派一个机器人爬过冰裂缝并深潜到海底并不容易，但他们已经设计了更现实的任务，将使用升级的仪器对羽流进行采样，就像卡西尼号那样，甚至在月球表面登陆。他说："通过模拟一个准备更充分、更先进的轨道航天器仅从羽流中收集的数据，我们的团队现在已经表明，这种方法将足以自信地确定土卫二的海洋中是否有生命，而实际上不必探测月球的深处。这是一个令人激动的观点。"土卫二距离地球约8亿英里，每33小时完成一次绕土星的轨道。虽然这个月球甚至没有美国亚利桑那州那么宽，但由于它独特的表面在视觉上非常突出；就像一个冰冻的池塘在阳光下闪闪发光，月球反射的光线是太阳系中其他天体所没有的。沿着土卫二的南极，至少有100个巨大的水柱从冰雪景观的裂缝中喷发出来，就像来自猛烈火山的熔岩。科学家们认为，由这些间歇泉式的特征喷出的水蒸气和冰粒子促成了土星的一个标志性的环。卡西尼号航天器对这种喷出的混合物进行了采样，它将土卫二海洋深处的气体和其他颗粒带了出来。卡西尼号在羽流中检测到的过量甲烷让人联想到在地球海洋的无光深处发现的非凡生态系统：热液喷口。在这里，在两个相邻的构造板块的边缘，海底下的热岩浆加热了多孔基岩中的海水，形成了"白烟囱"，喷出炙热、矿物饱和的海水。由于无法获得阳光，生物体依靠储存在白烟囱释放的化学物质中的能量来谋生。Ferrière说："在我们的星球上，尽管有黑暗和疯狂的压力，热液喷口仍然充满了大大小小的生命。"那里也许存在的最简单的生物是称为甲烷菌的微生物，即使在没有阳光的情况下也能为自己提供动力。甲烷菌转换二氢和二氧化碳以获得能量，释放出甲烷作为副产品。费里埃的研究小组根据以下假设建立了计算模型：土卫二有甲烷菌，它们居住在类似于地球上发现的海洋热液喷口。通过这种方式，研究人员计算了土卫二上的甲烷菌的总质量是多少，以及它们的细胞和其他有机分子可能通过羽流喷出的可能性。论文的第一作者AntoninAffholder说："土卫二的生物圈可能是非常稀少的。然而，我们的模型表明，它的生产力足以为羽流提供足够的有机分子或细胞，以便被未来的航天器上的仪器所采集。"土卫二最近获得了关注，被认为是一个有朝一日被重新审视和更彻底调查的地点。由约翰-霍普金斯应用物理实验室设计的"土卫二轨道器"是一项提案，它设想了一项任务，即从2050年代开始，通过在这个天体上着陆和运行，收集有关土卫二的大量数据。Affholder说："我们的研究表明，如果土卫二的海洋中存在一个生物圈，那么它存在的迹象可以在羽流材料中被发现，而不需要登陆或钻探，但这样的任务将需要一个轨道器多次飞过羽流以收集大量的海洋材料。"该论文包括关于必须从羽流中收集的最低数量的材料的建议，以便有把握地搜索微生物细胞和某些有机分子。可观察到的细胞将显示生命的直接证据。发现实际细胞的可能性可能很小，因为它们必须在通过羽流从深海到太空真空的排气过程中存活下来--对一个微小的细胞来说这是一个相当长的旅程。相反，作者建议，检测到的有机分子，如特定的氨基酸，将作为证明或反对一个充满生命的环境的间接证据。"考虑到根据计算，土卫二上存在的任何生命的可能都将是极其稀少的，但我们仍然有很大的机会在羽流中永远找不到足够的有机分子来明确地断定它在那里，"Ferrière说。"因此，我们没有关注有多少足以证明生命存在的问题，而是问：'在没有生命的情况下，可能存在的最多数量的有机物质是什么？"如果所有的测量结果都高于某个阈值，这可能预示着存在生命是一种较大可能性。Affholder说："在一个外星世界上捕捉到的活细胞的确切证据可能在几代人的时间里仍然难以捉摸。在那之前，我们不能排除土卫二上存在生命的事实可能是我们能做的最好的事情。"...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1342615.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1342615.htm

科学家在土卫二上发现了生命关键构件的新证据

科学家在土卫二上发现了生命关键构件的新证据寻找地外生命的工作刚刚变得更加耐人寻味，因为由美国西南研究院的ChristopherGlein博士领导的一组研究人员在土星卫星—土卫二（Enceladus）的次表层海洋中发现了生命的一个关键构件的新证据。根据新的建模，土卫二的海洋应该含有相当丰富的溶解磷，这是生命的一个关键成分。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324755.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1324755.htm

中国科大发现土卫二冰下海洋中有丰富的磷供给潜在地外生命

中国科大发现土卫二冰下海洋中有丰富的磷供给潜在地外生命近日，中国科学技术大学地球和空间科学学院的郝记华研究员与美国西南研究员的ChristopherGlein研究员等学者合作，构建模拟土卫二海水化学，发现土卫二水体中含有很丰富的溶解态磷酸根，可以支持潜在微生物的起源与繁盛。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324603.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1324603.htm

科学家在土星卫星Enceladus上找到了生命所需的一种重要元素

科学家在土星卫星Enceladus上找到了生命所需的一种重要元素由于在土星的卫星之一--Enceladus的海洋中发现了一种新的重要元素，该卫星上出现生命的机会可能已经得到增加。根据9月份发表的新研究，该卫星的海洋可能富含磷，而这是我们所知的生命所依赖的重要元素之一。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1324997.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1324997.htm

外行星卫星中的冰粒具有探测生命迹象的潜力

外行星卫星中的冰粒具有探测生命迹象的潜力土星卫星土卫二的艺术家渲染图描绘了海底的热液活动和卫星冰壳上的裂缝，这些裂缝允许来自水内部的物质喷射到太空中。新的研究表明，为下一次任务准备的仪器可以在羽流中包含的单个冰粒中发现单细胞的痕迹。图片来源：NASA/JPL-Caltech第一作者、华盛顿大学地球与空间科学博士后研究员法比安-克伦纳（FabianKlenner）说："我们首次证明，即使是极小部分的细胞物质，也能通过航天器上的质谱仪识别出来。我们的结果让我们更有信心，利用即将到来的仪器，我们将能够探测到与地球上类似的生命形式，我们越来越相信这些生命形式可能存在于含有海洋的卫星上。"这张图片显示木卫二表面的红色条纹，木卫二是木星四颗大卫星中最小的一颗。即将执行的"欧罗巴号快船"（EuropaClipper）任务将派出仪器对这颗卫星进行调查。新的研究表明，下一次任务中的一个仪器可以在行星体内部喷射出的单个冰粒中发现单细胞的痕迹。资料来源：NASA/JPL/伽利略号这项开放存取的研究成果于3月22日发表在《科学进展》（ScienceAdvances）杂志上。该国际团队的其他作者来自英国开放大学、美国国家航空航天局喷气推进实验室、科罗拉多大学博尔德分校和莱比锡大学。科学进步与太空任务2017年结束的卡西尼号任务在土星卫星土卫二南极附近发现了平行裂缝。从这些裂缝中喷出的是含有气体和冰粒的羽流。美国国家航空航天局（NASA）的"欧罗巴号快船"（EuropaClipper）任务计划于10月发射，将携带更多仪器，对木星的一颗冰卫星--欧罗巴进行更详细的探索。为了准备这次任务，研究人员正在研究新一代仪器可能会发现什么。直接模拟冰粒以每秒4至6公里的速度在太空中飞行并撞击观测仪器，在技术上是不可行的，因为实际的碰撞速度将是这样。相反，作者使用了一种实验装置，将一束细细的液态水送入真空，在真空中分解成水滴。然后，他们使用激光束激发液滴，并通过质谱分析来模拟太空探测器上的仪器所能探测到的情况。新发表的结果表明，计划在未来任务中使用的仪器，如欧罗巴号"快船"上的表面尘埃分析仪，可以从成千上万个冰粒中检测到一个冰粒中的细胞物质。左边的图画描绘了土卫二及其被冰覆盖的海洋，南极附近的裂缝据信可以穿透冰壳。中图显示了作者认为生命可以繁衍生息的地方：在水的顶部，像地球海洋一样的薄层（显示为黄色）。右图显示，随着气泡的上升和爆裂，细菌细胞可能会随水滴飞入太空，然后变成卡西尼号探测到的冰粒。图片来源：欧洲航天局发现生命的潜力这项研究的重点是阿拉斯加海域常见的一种细菌--阿拉斯加鞘氨醇杆菌。虽然许多研究都使用大肠杆菌作为模式生物，但这种单细胞生物要小得多，生活在寒冷的环境中，并且可以在营养物质很少的情况下生存。所有这些都使它成为土星或木星冰卫星上潜在生命的更好候选者。克伦纳说："它们非常小，因此从理论上讲，它们能够装入从像土卫二或欧罗巴这样的海洋世界中发射出来的冰粒中。"结果表明，这些仪器可以检测到单个冰粒中的这种细菌或部分细菌。不同的分子最终会进入不同的冰粒。新研究表明，对生物物质可能集中的单个冰粒进行分析，比对包含数十亿单个冰粒的更大样本进行平均分析更为成功。左图显示的是据信包裹土卫二的数公里厚的冰壳。填充裂缝的是咸水，其表面有一层薄薄的水层（橙色显示）。右图显示，随着气泡的上升和爆裂，它们与有机物质结合并被抛入喷雾中。图片来源：Postbergetal.由这些研究人员领导的一项最新研究显示，土卫二上存在磷酸盐的证据。现在看来，这个行星体含有能量、水、磷酸盐、其他盐类和碳基有机物，使其越来越有可能支持类似于地球上发现的生命形式。作者假设，如果细菌细胞像地球上的细菌细胞一样被脂膜包裹，那么它们也会在海洋表面形成一层皮肤。在地球上，海洋浮渣是形成海洋气味的海雾的重要组成部分。在冰冷的月球上，海洋与地表相连（例如，通过冰壳上的裂缝），外太空的真空会导致地表下的海洋沸腾。气泡穿过海洋上升，在地表爆裂，细胞物质融入羽流中的冰粒。克伦纳说："我们在这里描述了一种貌似可行的方案，即细菌细胞如何在理论上融入冰物质中，这种冰物质是由土卫二或木卫二上的液态水形成的，然后被释放到太空中。"欧罗巴号上的表面尘埃分析仪将比以往任务中的仪器功率更大。这台仪器和未来的仪器还将首次能够探测带负电荷的离子，使其更适合探测脂肪酸和脂质。克伦纳说："对我来说，寻找脂质或脂肪酸比寻找DNA的构建模块更令人兴奋，原因是脂肪酸似乎更稳定。"资深作者、柏林自由大学行星科学教授弗兰克-波斯特伯格（FrankPostberg）说："有了合适的仪器，比如美国宇航局欧罗巴号'快船'太空探测器上的表面尘埃分析仪，在冰卫星上发现生命或生命痕迹可能比我们想象的要容易得多。当然，如果那里有生命存在，并且在乎被包裹在源自地下水库等环境的冰粒中的话。"编译自:ScitechDaily...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1425706.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1425706.htm

研究：土卫二的冰冷海洋里可能有“几乎所有”的生命要素

研究：土卫二的冰冷海洋里可能有“几乎所有”的生命要素根据一项新研究，虽然我们还没有在干燥、多尘的隔壁世界遇到任何外星生命，而土星卫星土卫二（Enceladus）的黑暗、冰雪覆盖的海洋似乎越来越有可能找到生命。虽然一个冰冻的外壳掩盖了这个遥远的世界，但它下面隐藏着一个液态水海洋，似乎具备生命生存的所有基本条件。新的研究继续增强了人们的希望，尽管可能没有一个漂浮的火星运河，但可能有东西在土卫二的地下海洋中游泳。PC版：https://www.cnbeta.com/articles/soft/1318743.htm手机版：https://m.cnbeta.com/view/1318743.htm