2015年,卡西尼号探测器穿越了土卫二的水蒸气喷流(艺术效果图)。

老旧的哈勃太空望远镜和即将“奉献”的卡西尼探测器,给我们带来了很多与地外生命相关的信息。这些信息来自太阳系中所谓的“冰卫星”,即木星和土星周围的冰卫星。这些卫星中有许多都有液态水的海洋,但它们都被厚厚的冰壳密封着。

液态水的存在,给了科学家一丝来自外太空的鼓舞。因为水是生命赖以生存的基本元素。我们从地球上的生命中了解到的一种普遍现象,至少到目前为止是这样。

但是水是不够的,一池静止不变的水是不可能诞生生命的。要获得这种变化,能量的输入是必要条件。因此,要寻找地外生命,我们还需要寻找生命的第二要素,即生命的能源。

在昨天举行的美国宇航局新闻发布会上,卡西尼任务团队的科学家们认为,土星的卫星土卫二土卫二不仅拥有大量的液态水,还拥有生命所必需的化学能。与此同时,与哈勃太空望远镜合作的研究人员也报告了更多证据表明木卫二上有水蒸气喷射。

据说这些发现在不同的NASA任务之间建立了联系,并使人类更接近于回答我们在太空中是否孤独的问题。

卡西尼任务团队的科学家认为,土卫二地下海洋中的微小生命形式(如果存在)可以以海底热液活动产生的氢气为食。氢气可以与溶解在水中的二氧化碳结合,并在此过程中释放能量。微生物,如果存在于土卫二上,可以以这种能量为食。这些化学过程是地球生命之树的基础,在地球生命的起源中发挥了关键作用。它还会产生副产品——甲烷。

我们所知道的生命取决于三样东西——液态水、新陈代谢的能量和正确的化学成分,如碳、氢、氮、氧、磷和硫。卡西尼探测器发现土卫二几乎具备了这些基本元素。虽然在它的海里还没有发现磷和硫,但科学家们认为,它的石核的化学成分与含有这两种化学元素的陨石非常相似。确认土卫二生命所需的化学能是寻找外星生命的里程碑。

在2015年及更早的时候,卡西尼号探测器检测到了土卫二产生的喷流的成分。结果发现,构成这些射流的气体成分有98%是水,1%是氢气,其余是其他分子,如二氧化碳、甲烷和氨。

卡西尼探测器设计的局限性使其无法直接探测土卫二喷流中的生命。事实上,直到土卫二到达土星系统后才被发现拥有这些喷流。但是,人们发现了生命所需要的能源,他们就像是细菌的粮仓。

这一新发现是土卫二海洋热液活动的独立证据。2015年的一项研究表明,土卫二海底的岩石可以与热水发生反应;今天的科学家们更进一步,提出这样的反应可以产生氢气。

与此同时,哈勃太空望远镜也没有闲着。2016年,它获得了木卫二上存在物质喷流的新证据。该喷流与2014年发现的喷流存在于同一位置。这一结果进一步巩固了木卫二上存在喷流的证据基础。

哈勃太空望远镜观测到的欧罗巴喷流。

新观察到的喷流上升到木卫二表面上方100公里处;相比之下,2014年的喷气式飞机只有50公里高。但两者都位于木卫二表面异常炎热的区域。根据90年代伽利略探测器的观测,那里的冰壳有很多裂缝。学者推测,木卫二表面可能有类似土卫二的水喷发,水也可能来自月球内部。

土卫二上有急流的区域与地表温度异常高的区域有关。在分析了伽利略号探测器绘制的木卫二热力图后发现,木卫二上的喷流似乎也位于木卫二上那些异常高温的区域。

科学家们认为,如果这些喷流确实与月球表面的“热点”有关,那就意味着这些水流会加热周围的表面。落回月球表面的物质可能会改变表面的颗粒结构。他们能够比周围地区保留更多的热量。

NASA计划在2020年代向木卫二发射名为“欧罗巴快船(EuropaClipper,又译‘欧罗巴快船’)”的探测器。如果一切顺利,届时许多问题的答案将揭晓。