土星衛星上的海洋噴霧包含生命中至關重要的成分

美國國家航空航天局探測器在飛過土衛二時發現了水和冰柱中的複雜有機分子

土星衛星上的海洋噴霧包含生命中至關重要的成分

土衛二和它的"老虎條紋"裂縫。照片:NASA

從土星的衛星爆發的海洋噴泉裡含有複雜的有機分子,使它成為地球以外唯一已知的保存有生命中關鍵成分的地方。

天文學家探測到水和冰柱中的化合物,這些化合物是從土衛二南極的巨大裂縫中射出的,這是一個300英里寬的冰球,與其他52顆衛星一起圍繞著土星旋轉。土衛二在地球上的天然衛星中脫穎而出,因為它在冰凍的地殼下面擁有一個球形水域。

美國國家航空航天局的卡西尼探測器飛越了土衛二上的裂縫,收集到的數據顯示,有機分子的信號比氨基酸複雜得多,比甲烷重10倍。這條被稱為"老虎條紋"的裂縫長達幾英里,進入冰層,直達充滿海水的海洋。

這一發現促使人們呼籲派遣另一個探測器到恩克拉多斯來尋找這個寒冷的星球上是否存在生命。雖然複雜的有機物對於生命是必需的,並且甚至可能是外來微生物的殘餘物,但是這些化合物很容易在與生物學無關的常規反應中製備。

在海德堡大學研究數據的行星科學家弗蘭克·波斯特伯格說,用現代儀器檢查恩克拉多斯是否有生命跡象是很直接的。"你不必著陸或鑽探,你只是飛過去,"他說。"這不是科幻小說—你需要跑去那裡檢查:有沒有生命?"

卡西尼號探測器在向土星執行任務期間進行了幾次土衛二飛行任務,持續了十多年,並於去年結束時進入了土星並墜毀。在2015年的一次飛行中,探針上的儀器吸取了海洋噴霧中的氫氣,這是所有微生物的潛在食物來源。

Postberg和他的同事們在"自然"雜誌上撰文描述了他們對新鮮卡西尼數據的分析,這些數據表明大部分從恩克拉多斯爆炸出來的冰粒幾乎都是純淨水。但是大約有1%富含碳,氫,氧和潛在的氮的有機分子。有些是由數百個原子組成的。Postberg說:"我們的分析結果標誌著有史以來第一次發現來自外星水世界的複雜有機物。

據信土衛二在其50公里深的海洋下有一個溫暖多孔的巖芯。科學家們提出,有機化合物在水中形成並粘附氣泡表面浮起,逐漸形成表面浮渣。當氣泡爆裂時,有機物質會變成霧狀,並被空間的真空吸入羽流中。

"我們知道,需要液態水,能量和有機分子來維持生命。我們現在知道,今天,土衛二的海洋具有所有這些成分,"德克薩斯州西南研究所的研究空間科學家克里斯托弗格萊恩說。"除了地球之外,太陽系中沒有其他地方證實了現代環境中可以支持生命的所有三項要求。

"更令人興奮的是,很容易通過這條羽流噴泉進入恩克拉多斯。這是天體生物學的潛在金礦。"


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