天文学家最新研究显示土星最大的卫星土卫六很可能不适合人类居住|土卫六|土星|大气层|天文学家|太阳系|撞击坑|行星|超级地球

土卫六是太阳系中最大的卫星之一，也是最令人好奇的天体之一。它拥有厚厚的氮气大气层，表面覆盖着复杂的有机物，内部隐藏着液态水的海洋。这些特征让科学家们一直怀疑，这个遥远的冰雪世界是否可能孕育出生命。然而，最新的研究却显示，土卫六的地表下海洋可能是一个不适宜居住的环境，这让寻找地外生命的希望大打折扣。

尼什是西部地球与太空探索研究所的成员，也是地球科学教授。她说：“我们现在在太阳系内寻找地外生命形式时，需要少一些乐观。科学界一直对外太阳系冰冷世界中发现生命感到非常兴奋，而这一发现表明，这种可能性可能比我们之前假设的要小。”

在外太阳系发现生命是行星科学家、天文学家和美国国家航空航天局（NASA）等政府航天机构关注的一个重要领域，这主要是因为许多巨行星的冰卫星被认为拥有大量液态水的地表下海洋。例如，土卫六被认为在其冰冷的表面下有一个海洋，其体积是地球海洋体积的12倍多。

“我们所知道的地球上的生命需要水作为溶剂，因此，在寻找地外生命时，拥有大量水的行星和卫星会引起人们的兴趣。”尼什说。

然而，水并不是生命的唯一条件。生命还需要其他元素，尤其是碳元素，作为构建生物分子的基础。在土卫六的情况下，碳元素主要以有机物的形式存在于其表面，而不是在其地下海洋中。

然而，以这种方式转移的有机物重量很小，每年不超过7500千克甘氨酸——构成生命蛋白质的最简单氨基酸。这与一头雄性非洲象的质量差不多。

“一头大象每年向体积是地球海洋体积 12 倍的海洋中排放的甘氨酸不足以维持生命。”尼什说。“过去，人们常常认为水就等于生命，但他们忽略了生命需要其他元素，尤其是碳元素。”

这一发现意味着，太空科学家和宇航员在外太阳系四大“巨型”行星的家园：木星、土星、天王星和海王星上发现生命的可能性大大降低。其他冰雪世界（如木星的卫星木卫二和木卫三以及土星的卫星土卫二）的表面几乎没有碳，目前还不清楚有多少碳可以从它们的内部获取。土卫六是太阳系中有机质最丰富的冰质卫星，因此如果它的地表下海洋不适合居住，对其他已知冰质世界的可居住性来说也不是个好兆头。

尽管有了这一发现，但关于土卫六还有很多东西需要了解。尼什是NASA“蜻蜓”项目的联合研究员，该项目计划于2028年执行一项航天飞行任务，向土卫六表面派遣一架机器人旋翼机（无人机），研究其前生物化学，即有机化合物是如何形成和自组织的，从而孕育出地球及其他地方的生命。

“用望远镜透过土卫六富含有机物的大气层观察土卫六，几乎不可能确定其富含有机物的表面成分。”尼什说。“我们需要在那里着陆，对表面进行取样，以确定其成分。”

迄今为止，只有2005年的卡西尼-惠更斯号国际太空任务成功地将机器人探测器降落在土卫六上分析样本。它仍然是第一个登陆土卫六的航天器，也是有史以来距离地球最远的登陆航天器。

“即使地表下的海洋不适合居住，我们也可以通过研究土卫六表面的反应，了解土卫六和地球上的前生物化学。”尼什说。“我们非常想知道那里是否发生了有趣的反应，尤其是有机分子与撞击产生的液态水混合的地方。”

当尼什开始她的最新研究时，她曾担心这会对“蜻蜓”任务产生负面影响，但实际上，这项研究却提出了更多的问题，也为未来的探索开辟了新的视角。

“蜻蜓”项目是NASA的一项创新的航天飞行任务，它将向土卫六表面派遣一架机器人旋翼机（无人机），在不同的地点着陆，对表面进行取样，以研究其前生物化学，即有机化合物是如何形成和自组织的，从而孕育出地球及其他地方的生命。

“蜻蜓”号将于2028年发射，预计于2034年抵达土卫六，开始为期三年的探测任务。它将利用土卫六低密度的大气层，飞行数百公里，探索不同的地貌，包括沙丘、山脉、撞击坑和湖泊。它将携带多种仪器，包括质谱仪、光谱仪、地质雷达和摄像机，以分析土卫六表面的物理和化学特性。

“蜻蜓”号的主要目标是寻找有机物的多样性和复杂性，以及它们与液态水的相互作用。它将特别关注土卫六北极地区的塞尔库斯撞击坑，这是一个直径90公里的巨大陨石坑，被认为是土卫六表面最年轻的撞击坑之一。科学家们认为，这个撞击坑可能是有机物和液态水混合的最佳地点，也是前生物反应最有可能发生的地点。

“如果撞击产生的融化物全部沉入冰壳，我们就不会在地表附近找到水和有机物混合的样本。”尼什说。“蜻蜓”号可以在这些区域寻找前生物反应的产物，让我们了解生命是如何在不同的行星上产生的。”

尼什说，她对土卫六表面的有机物的成分和分布非常感兴趣，因为这些有机物可能是太阳系中最古老的有机物之一，也可能是地球上生命的起源之一。

“土卫六的有机物可能是由太阳系形成时的原始物质组成的，也可能是由彗星和小行星带来的。”尼什说。“这些有机物可能与地球上最早的有机物非常相似，也可能是地球上生命的祖先。通过研究土卫六的有机物，我们可以了解地球上生命的起源和演化。”

尼什说，她还希望能够了解土卫六的地表下海洋的性质和动力学，以及它与表面和大气层的相互作用。她说，这些信息将有助于评估土卫六的可居住性，以及它是否存在类似于地球上的水循环的过程。