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综述寻找地外生命,一直是太空探索的重点。目前太阳系中,科学家最重视对两颗行星的探索,
其一是火星
其二就是土卫二。
土星有62颗卫星,土卫二是其中之一,其直径约505公里,是土星所有卫星中体积第六大的卫星。
在长达半个多世纪的探索中,科学家在这颗星球上找到了很多生命可能存在的迹象。这颗星球上有着类似地球的地质活动,还拥有液态水构成的海洋。海水通过冰层裂隙喷涌而出,形成“喷泉”,喷出的物质中,存在很多生命必须的化合物。
探索土卫二1779年,英国天文学家威廉·赫歇尔通过望远镜发现了土卫二。但此后直到“旅行者2号”到来之前,人类都只知道它是表面覆盖着厚厚的冰层的行星,并没有过多关注。
1981年,旅行者2号飞掠土卫二上空90000千米处,拍摄了大量的照片发回地球。但这些照片却让科学家困惑了好多年。照片上可以看到,土卫二表面的冰层洁白透亮,好似刚下过雪一般,几乎可以百分百反射太阳光。
它不像其他没有大气层保护的行星那般,表面布满了陨石撞击形成的环形山。科学家猜想,或许土卫二的冰层曾经融化过,再次结冰时将环形山和陨石坑覆盖住了。
但这又无法解释,土卫二这样一个体积如此小的行星,为何会有足够的热量来支持其地质活动呢?像这样小的星体,热量根本无法维持,和土卫二大小差不多的天体在地质学上都呈现“死寂”的状态,为何土卫二却“生机勃勃”?
可惜旅行者2号发回的照片非常有限,并没有提供更多的信息。为了进一步探索土卫二,1997年,美国发射了“卡西尼”号探测器,在太空经历7年的航行后,于2004年步入土星轨道。
2005年初,卡西尼拍摄的照片显示,先前旅行者2号照片由于分辨率不足,导致科学家出现了误解,星球表层的冰层其实并不光滑。
分辨率更高的照片中,可以看到冰层中布满了裂隙,有的相互平行,有的相互交错,状若蛛网。
土卫二满目疮痍的表面证明,在这颗星体上,曾经有过非常活跃的地质活动。
地质活动土卫二的南极是一个圆形区域,没有环形山,但分布着几条很深的平行裂纹,犹如虎皮一般。在南极南纬55°处,曲折的山脉和山谷形成了一个以南极为中心的圈。科学家推测,这一明显的边界,是星体表面在南北方向受到水平挤压,隆起形成的。
探测器在飞掠南极边缘上空时,探测到了水蒸气,甲烷,氮和二氧化碳的信号。此外,红外探测仪探测到,在沿着裂隙一线,其温度异常之高。
如果土卫二只接收太阳的热量,表面温度应该为-200℃左右,但裂隙处的温度却有-90℃,而且还在以每平方米60瓦的功率向外输出热量。
2005年11月,卡西尼再次传回了新照片。土卫二的南极上空,十几个狭长的气流正携带着碎屑物质飞向高空,犹如喷泉一般。被喷出的粒子大部分会落回表面,少部分会逃逸到太空中,导致土星外环的形成。
“喷泉”的源头,也正是裂隙中温度最高的区域,这表明,在这颗星球内部一定存在着地质活动。
冰层以下,极大概率会有液态海洋存在。这颗星球似乎已经有了孕育生命的一切条件,液态水,足够的能量以及必备的元素物质。
是否有生命2015年3月,《自然》期刊上的一篇报告称,卡西尼传回的最新数据表明,土卫二上很可能存在适宜生命生存的环境。
土卫二南极的冰层裂隙中,不断有喷泉喷发,喷出的物质除了水之外,还有直径在6—9纳米的二氧化硅小颗粒。科学家认为,这些颗粒是岩石在高温水中溶解后又突然冷却形成的。
地球海洋海底涌出的热泉中,也存在二氧化硅颗粒,热泉口周围,分布着多种微生物。科学家认为,如果在土卫二50公里深的海底下,有90℃以上的热水从岩石缝隙中喷出,就可以生成二氧化硅颗粒。
土卫二的海底深处,很可能就存在和地球海底热泉口一样的地方,会有很多初级生命存在。即使没有生命,也可能存在正在合成组成生命的复杂有机分子。
另一项研究显示,土卫二喷出的热液pH值大约为11—12,呈现碱性。这意味着,海洋中可能存在氢分子。
地球上,很多碱性岩石在随着地质活动进入海底后,会和水分子发生反应,产生新的岩石,导致周围的水pH值升高,这一过程中还会产生氢分子。
氢分子可以触动有机化合物,形成氨基酸,也能产生甲烷等物质为各种初级微生物提供养分。
土卫二上的海水呈现碱性,这意味着其海底深处很可能会有氢分子和甲烷,这是土卫二可能孕育生命的又一大有力证据。
结尾2023年,美国科研团队根据卡西尼传回的最新数据,确认了土卫二海洋中存在磷酸盐。磷元素在生命的起源和维持过程中起着至关重要的作用,特别是在生物体的遗传物质、能量传递和细胞结构方面。
这无疑又是一个振奋人心的消息,但以上所有的信息,都只能当成土卫二可能存在生命的推测,这颗星球上的具体情况如何,还需要科学家进一步的探索。
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