一片神秘的地外海洋，究竟住着谁？一起来看看土卫二上的原住民！

“通过卡西尼号的测量，我们知道土卫二的海洋是宜居的。我们知道那里有液态水、能源以及碳、氢、氮、氧、磷和硫等化学物质。”

图示：土卫二喷出的冰羽流。

(图片来源：美国宇航局）

新的研究表明，在土星卫星恩克拉多斯的表面有一些地方，航天器可以在那里着陆，采集生命关键成分的原始痕迹。据信，这些生物特征来自这个世界冰壳内的地下海洋。

人们早就知道，土卫二的地下海洋中蕴藏着有机分子--由碳、氧和氮组成的化合物。在2017年坠入土星表面之前，“卡西尼”号宇宙飞船飞越了从土卫二表面裂缝中喷出的物质羽流，探测到了甲烷和乙烷等有机分子以及其他复杂的化合物，这些物质达到了很高的高度。

在这些物质中，约有 90% 的较大颗粒被发射到距土卫六数千英里的上空，但它们实际上并没有逃离土星系统。科学家们现在表示，这些颗粒会落回土星卫星的表面，理论上可以被航天器收集和检查。

“我们可以通过向土卫二表面发送飞行任务来了解土卫二海洋中潜在的生物特征。以前人们认为，要想从恩克拉多斯海洋中采样到最新鲜的物质，就必须飞过羽流，测量羽流的颗粒和气体。” 行星科学研究所高级科学家、研究负责人阿曼达-亨德里克斯（Amanda R. Hendrix）在一份声明中说。“但现在我们知道，你可以在卫星表面着陆，并确信你的仪器可以测量相对原始的来自海洋的羽流有机物。”

然而，土卫二羽流中一些可能是生物生命指纹的有机分子可能会被太阳紫外线（UV）破坏。这意味着，我们需要在这些分子未被破坏时找到它们。

“由于卡西尼号的测量结果，我们知道土卫二的海洋是宜居的。我们知道这里有液态水、能量以及碳、氢、氮、氧、磷和硫等化学物质。”亨德里克斯说：“这些都是我们所知的生命所必需的成分。如果我们想找出羽流颗粒中是否存在任何海洋生物特征，我们需要这些颗粒尽可能的纯净，并且尽量不暴露在紫外线下。”

寻找土卫二上的原始物质

为了找到土卫二上有这种原始物质的地方，亨德里克斯和研究小组分析了哈勃太空望远镜和卡西尼飞船的数据，看看紫外线光子能穿透月球表面多深。亨德里克斯说：“我们在这项研究中发现，在恩克拉多斯表面的一些地方，我们可以用航天器着陆并采集样本--我们测量的样本是相对原始的有机物。这是因为太阳紫外线（UV）光子无法深入冰层表面。”研究小组发现，具有破坏性的紫外线光子只能穿透土卫二冰冷表面约100微米，也就是几根头发丝的宽度。

亨德里克斯解释说：“因此，表面最顶端的部分会接触到这些破坏性紫外线光子，但只有一部分有机物发生了化学变化，然后很快这些物质就会被更新鲜的羽流物质所覆盖。更深的颗粒不会再发生变化--因为紫外线光子无法与更深的物质发生作用。新沉积的羽流颗粒就像底层物质的防护罩。它们就像防晒霜！”

插图显示，紫外线会影响土卫二表面的物质颗粒，但不会影响更深层的物质。(图片来源：Amanda Hendrix/ PSI）

研究小组收集的结果非常有用，因为它们告诉科学家，前往土卫二的任务将有大量有机物可供采样，而无需深入研究。

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“由于紫外线很容易改变有机分子，因此这种光线进入冰雪覆盖的世界表面的深度非常重要。”研究报告的共同作者、宾夕法尼亚州立大学的科学家克里斯托弗-豪斯（Christopher House）在声明中表示：“由于发现的紫外线穿透深度很短，我们的研究结果确认，土卫二的冰层中保存着大量的有机物质，可以从海洋中追溯到这些物质。利用已知技术就可以轻易从宜居的地外海洋中获取大量有机物质，一想到这就令人感到深受鼓舞”。

该团队的研究成果发表在《通讯地球与环境》（Communications Earth & Environment）杂志上。

BY: Robert Lea

FY: 33

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来源: 天文在线