土卫二-生命的乐园?

土卫二生命探索

科学家们察觉到土卫二的冰面下有液态海洋。2005年，卡西尼号飞船发现土卫二的南极有液体在裂缝中间歇性喷出，同时在喷出的羽状物中发现了水蒸汽，冰粒，盐，甲烷，以及复杂的有机分子。图片出自NASA/JPL/太空科学研究所

土星的卫星恩克拉多斯，冰面下有整片液态海洋。在2005年，NASA卡西尼号发现这颗小卫星的南极喷出羽状的水蒸气，同时也发现恩克拉多斯星的地下海洋含有热能，矿物质营养素和有机物质，可以支撑生命存在。

麻省理工学院的研究院公布了新的研究，恩克拉多斯星的海洋是咸的，甚至比地球上的还要淡一点。这一新发现加强了恩克拉多斯星上有生命存在的可能性。

康婉莹(Wangyi Kang)领导的麻省理工大学的研究小组，能够通过研究海洋上的冰盖从而推断出海洋中的含盐量。并在2020年7月，这个研究小组将这一成果发表在《科学进展》杂志上。卡尔梅拉.帕达维奇-卡拉汉同时在《新科学家》也上分享了这个研究成果。

卡西尼号飞船拍摄的土卫二恩克拉多斯星，图片由NASA/ESA/JPL/SSI/卡西尼摄影团队/卡耐基科研中心提供

土卫二海洋的含盐量

在恩克拉多斯星，海洋的盐度，硅酸盐核和冰壳都对海洋动力学和宜居性有重大影响。正如杂志中指出: 从意义深远的生物学角度来看，恩克拉多斯星存在有广泛的地下海洋，并且一直有不间断的水岩交互，而这是生命生存的重要条件。我们研究了硅酸盐核和冰壳中的热能和盐是如何影响海洋动态和热能传导的，并且保持了冰壳结构的平衡稳定性。

在细节层面，研究人员想知道冰壳厚度和海洋咸度的关系。坦率地讲，盐度越高的次表层海洋在两极应该有更厚的冰层，而越淡的海水意味着更薄的冰层。研究显示土卫二海洋的咸度中等。《新科学家》里面写到:

研究小组设计的理论模型解释了卫星上的海洋咸度，洋流和冰结构的关系。三者决定了冰的属性厚度。通过各种场景的探索得出，冰层厚度和热能及盐度保持一致。

土卫二地下海的剖面图，海洋咸度可以让生命存活。并且有证据显示海洋底部有热交换，就像地球上一样。图片来自NASA/JPL-Caltech/SwRI

盐度不是唯一的要素

咸度不是宜居的唯一条件，《新科学家》杂志提到:

东英吉利亚大学的大卫.史蒂芬斯说行星上的冰和水直接决定了行星是否宜居。与此同时，咸度是不是唯一条件。

土卫二两极的薄冰

有趣的是，研究结果显示土卫二两极的冰比赤道要薄，这说明盐度比较低。更确切地说，冰层的厚度暗示土卫二中一千克海洋中含盐30克，比地球海洋含盐量要低，地球为35g。

总而言之，这一切都让生命存在成为可能。水是咸的，像地球上的海，但是又不是很咸。土卫二上的环境提供了更多生命的可能。

麻省理工的康婉莹领导小组研究土卫二海洋的盐度 图片由MIT提供

土卫二海洋底部的热能

还有另外一个发现证明了卡西尼号早期数据的正确性。团队发现了海洋底部有热能辐射。卡西尼号早期在羽状喷出物中分析出水蒸气和有机物，都暗示海洋底部有热液喷口。新证据更加符合这一发现，当然还需要更多研究。

在地球上，热泉是不同种类有机物的绿洲，在幽深黑暗的海底为有机物提供了必须的热能和营养素。

去年，科学家们从卡西尼号的数据中发现了更多甲烷存在的证据。是不是表明在土卫二海洋中存在甲烷有机物呢?

恩克拉多斯，土星的液态卫星，艺术一般的存在。南极喷出羽状水蒸气。新研究暗示恩克拉多斯上的海洋跟地球一样，并且咸度适中允许生命存活。 图片引用自科学图片库/阿拉米图片库/《新科学家》

要旨:新研究显示土卫二恩克拉多斯的地下海洋比地球盐度要低一些. 这让恩克拉多斯有机会成为孕育生命的摇篮。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:李元影

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来源: 天文在线