土衛二有可能誕生生命？

有明顯的跡象表明土星的冰衛星土衛二（Enceladus）存在熱液活動——類似于地球深海熱液噴口，在噴口處海水被加熱，同時形成礦物質。最近有兩篇論文介紹了這一新發現，已知土衛二存在一個地下咸水海洋，這個新發現增加了土衛二催發生命誕生的可能性。

“土衛二具有一個地下海洋以及明顯的地質活動，這些新發現增加了土衛二擁有適合生命生存的環境的可能性。”位于美國華盛頓特區的NASA科學任務理事會的副行政官John Grunsfeld說：“我們太陽系內的一些極端環境也可能適合生命存在，這使我們能夠更好地回答一個問題：我們在宇宙中是否孤獨。”

土衛二那著名的間歇噴泉已為人們所知。間歇噴泉會從土衛二冰殼下噴出大量水蒸氣。土衛二南極區的長裂縫使得液態水從此處噴入太空，這一現象兆示在土衛二的冰下世界深處某種加熱過程仍在持續。

現在，通過分析NASA的Cassini號探測器所探測到的土衛二水蒸氣里的礦物質，科學家們已經揭示了土衛二熱水的性質。如果你碰巧是一個居住于深海的細菌的話，那這對你來說真是天大的好消息。

熱液溫室

地球深海海底的熱液噴口是化學反應的溫室，為深海生命提供所必須的能源。通常海底生命并不需要陽光，它們緊隨著熱液噴口的形成而進化出來，利用噴口提供的能量在黑暗中蓬勃生長。

科學家們在《自然》上發表了這些結果。他們通過分析Cassini號所獲得的新數據，發現土衛二噴射出的水蒸氣里存在二氧化硅的細小顆粒（就是地球上的石英礦），并且在實驗室進行實驗來解釋這些顆粒所具有的含義。該發現顯示，溫度至少達194華氏度（90攝氏度）、溶解有來自土衛二地核的礦物質的熱水已經沖破溫度較低的冷水層，在這一過程中還形成了細小的巖石顆粒。

“這令人非常興奮，因為這些通過間歇噴泉噴入太空的細小巖粒能夠告訴我們土衛二洋底以及洋底之下有著什么樣的環境條件。”論文第一作者、科羅拉多大學的博士后研究員Sean Hsu說。

這些發現于土衛二水蒸汽中的礦物顆粒的尺寸大小還暗示了它們形成的速度。這些顆粒是隨著溶有礦物質的熱水接觸到洋底溫度較低的冷水層而形成的，它們最大的直徑僅有6-9納米，這表明它們形成得非常快。海底到外太空之間的距離大約為30英里，所以顆粒從形成到被噴入太空只需要幾個月到幾年的時間，否則時間太長的話顆粒就會長到大得多。

著名的土衛二羽流是由含有有機化合物的鹽水蒸汽組成的，表明冰下液態水庫被加熱并通過冰殼的裂縫處噴射出來。現在在羽流中還發現了巖石顆粒，說明土衛二地核附近可能存在熱液活動。

這一關于熱液活動的直接證據暗示土衛二含有一個多孔的巖石地核，來自海洋的液態水能夠自由滲透地核，從而形成由水運載的礦物顆粒。

甲烷線索

在《地球物理學通訊》上發表的第二篇論文里，科學家們研究了土衛二羽流中富含甲烷這一奇特現象，這同樣表明土衛二存在著熱液活動。

研究小組研究了在土衛二深海處的強壓力狀態下，甲烷氣體是如何得以被鎖在的水冰晶體中而形成所謂的籠合物的。他們發現，土衛二籠合物的形成效率應該非常高，使得土衛二海洋中幾乎沒有甲烷存在。如果真是這樣的話，為何Cassini號會在羽流中發現非常豐富的甲烷呢？

有兩種可能性。第一種可能性是海洋中的籠合物被噴發的羽流拖弋到洋面，并在此過程中放出甲烷。第二種可能性是熱液活動生成了更多的甲烷，超過了籠合物形成過程中所能夠鎖住的量。雖然這兩種過程都有可能發生，但另有一項研究發現了巖礦物質與熱液活動有關，這暗示答案可能是第二種情況。

“我們并未料到我們關于土衛二海洋中籠合物的研究會讓我們得出熱液活動生成甲烷的觀點。”第二篇論文的第一作者、德州大學的研究生Alexis Bouquet說。

地球洋底雖然沒有陽光，但地核深處的火山活動加熱了熱液噴口，為該處提供了提供了海底生命形成所需要的養料。土衛二的地核熱能來自于土星的潮汐擠壓，土衛二很有可能存在類似于地球的這一過程——富含礦物質的熱水遇到溫度較低的冷水時解析出巖石顆粒。

但是，在土衛二海洋深處是否真有外星微生物抓住時機、立足發展？雖然到目前為止，我們只能進行猜測，但我們興奮地得知，我們所知道的一種支持類地生命存在的地質過程，業已在土衛二上發現，而且這對其他已知擁有海洋的冰衛星——例如木衛二也適用。

（翻譯：無窮的探索；校對：鐵冰；via discovery）

發表于 2015-04-09 00:00
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