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编译：王茸

校对：王婧彧 蔡贺菁

审阅：李宜骅

美编：毫秒

后台：胡永葳

原文链接：https://www.space.com/life-saturn-moon-enceladus-easier-than-expected-ice-plumes

上图展示了土卫二喷出的冰羽流

图像来源：NASA

最新研究表明，土卫二表面有一些地方可供航天器着陆，来收集生命关键成分的原始痕迹。而这些生命信号据说就来自这颗卫星冰壳下的海洋。

我们很早就了解到土卫二的地下海洋中蕴藏着有机分子，就是由碳、氧和氮组成的化合物。在卡西尼号探测器于 2017年坠入土星表面之前，这个勇士飞掠了从土卫二表面裂缝中喷出的物质羽流，在很高的海拔处探测到了被喷射出的甲烷和乙烷等有机分子以及其他复杂化合物。

到底有多高呢？约有 90% 的大颗粒物质被发射到距土卫二数千公里的上空，但它们实际上并没有逃离土星的引力系统。科学家们认为它们最终会落回土星卫星的表面，也就是说，航天器理论上可以在这些表面收集和检测这些物质。

行星科学研究所资深科学家、研究负责人阿曼达·亨德里克斯（Amanda R. Hendrix）在一份声明中表示：“我们可以通过向土卫二表面派遣探测器来了解其海洋中潜藏的生命信号。以前，人们认为要从土卫二海洋中采样最新鲜的物质，就必须飞过羽流，测量羽流中的颗粒和气体。但现在我们知道，航天器只需要降落在土卫二的地表，就可以测量到相对原始的、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征的有机分子可能会被太阳紫外线破坏。这就意味着，我们需要在这些分子未被破坏时就找到它们。

亨德里克斯解释道："通过卡西尼号的测量，我们知道土卫二的海洋是宜居的。这里有液态水、能源以及碳、氢、氮、氧、磷和硫等化学物质。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海洋生物特征，我们需要这些颗粒尽可能的纯净，并且不暴露在紫外线下。”

寻找土卫二上的原始物质

为了找到土卫二上哪里有这些原始物质，亨德里克斯和研究小组分析了哈勃太空望远镜和卡西尼号的数据，以此了解紫外线波段的光子能穿透土卫二的表面多深。

亨德里克斯表示："我们在这项研究中发现，在土卫二表面的一些地方，我们可以使用航天器着陆并采集样本，也就是说，我们测量的是相对原始的有机物，因为太阳紫外线光子无法深入到冰层表面。”

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层表面大约 100 微米，也就是几根头发丝的宽度。

亨德里克斯继续解释道："因此，表面最顶端的部分会暴露在这些有害的紫外线光子下，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。更深的颗粒不会发生更多的转化，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，打个比方，它们就像防晒霜一样！"

研究小组收集的结果非常有用，因为它们告诉科学家们，前往土卫二的地表就会有大量有机物可供采样，而无需深入挖掘这颗卫星的地层。

"由于紫外线很容易改变有机分子，因此这种光线能穿透进冰雪覆盖的地表深度就变得非常重要。所幸我们发现紫外线穿透深度很浅。因此，我们确定了土卫二的冰层中保存着大量有机物质，而且通过这些有机物质可以追溯到它的地下海洋，"该研究的共同作者、宾夕法尼亚州立大学科学家克里斯托弗·豪斯（Christopher House）在声明中表示："想到利用已知的技术，我们就可以轻易地从宜居的地外海洋中获取大量有机物质，这真是太让人激动了。”

该研究成果于 12 月 18 日发表在《通讯-地球与环境》（Communications Earth & Environment）杂志上。

责任编辑：杨伯顺

牧夫新媒体编辑部

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图像来源：ESA

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