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另一个世外桃源？下一个地球？土卫二的神秘还有多少？|每日看点
发布时间：2023-05-13 14:01:40 文章来源：科普中国网
土卫二的海洋比想象的更宜居

图为土卫二南极处喷发的水蒸气间歇泉。科学家们认为，这些间歇泉源于土卫二冰冷表面下的海洋世界。一个新模型表明，土卫二的海洋可能呈中等碱性，加强了其宜居的可能性。（图源：NASA/JPL/空间科学研究所）

作为土星的卫星之一，只有月球七分之一大的土卫二，到底有生命存在吗？在其表面的冰冻世界里，可能性很小，但冰层之下，还有一个海洋世界。事实上，宇航局（NASA）的卡西尼号宇宙飞船已收集到了土卫二喷出的水蒸气羽状物，并进行了分析。结果表明，这些羽状物来自土卫二表层下的海洋，且这片海洋很可能适合某种生命，至少是微生物生存。NASA宣布了华盛顿大学研究人员的一项新研究，进一步支持了这种可能性。研究表明，土卫二的海洋呈中等碱性，可能比以前认为的更宜居。

研究团队首次在《行星科学杂志》上发表了他们的同行评议结果。NASA将这一发现作为研究重点发布。


【资料图】

用于研究土卫二海洋的新模型

研究团队建立了针对土卫二海洋的新模型。这个模型有助于预测那里的情况，以及它们与地球海洋中的相似和不同之处。多亏了卡西尼号，科学家们已经知道土卫二的海洋和地球上的海洋一样，是相当咸的。甚至有证据表明，土卫二的海底也有热液喷口。在地球上，这样的喷口为各种各样的海洋生物提供热量和营养。该研究论文中写道：

土卫二的冰壳下有一片海洋，南极的裂缝中喷发出壮观的羽状物。卡西尼号宇宙飞船测量了羽流的组成，并为海洋的气体含量、盐度、pH值和生命的可能性提供了证据。

当卡西尼号分析水蒸气羽流喷雾时，发现这些羽流中含有水蒸气、冰晶、盐、氨、甲烷和各种有机分子。当然这还不是生命存在的直接证据，但已足够令人振奋。

新模型现已更新了盐度、pH值和气体含量对海洋宜居性的影响。

土卫二的咸水世界

结果表明，土卫二的海洋可能比最初认为的更适合居住。模型显示，这片海洋呈中等碱性，pH值在7.95至9.05之间。目前地球上海洋的平均pH值为8.1。ph值为7被认为是中性，低于7的为酸性，高于7的为碱性。

此外，该模型表明，土卫二的海洋中有足够的二氧化碳和氢气来供给氢营养型产甲烷菌（消耗二氧化碳和氢气，释放甲烷的微生物)。

研究论文是这样说的：根据对土卫二海洋气体含量的检测，我们发现海洋pH值为7.95 - 9.05，包括陆地海洋pH值、高水平的NH4+[铵]、无机碳和潜在甲烷菌带来的丰富化学能。其中，氨和无机碳与彗星状天体上的堆积物一致。

土卫二海洋的起源与彗星有关？

这项分析也为土卫二的起源提供了线索。该模型检测了海洋中氨和无机碳的含量，结果与彗星上的一致。研究人员表示，这表明土卫二可能是由类似彗星的物质形成的。

这些物质含有高浓度的挥发性物质、化学元素和化合物，很容易蒸发。包括氮、二氧化碳、氨、氢、甲烷、二氧化硫、水等。如果研究人员是对的，那么土卫二内部的海洋实际上就是这些挥发物的残留。

图为土卫二内部的剖面，展示了南极的冰壳、覆盖全球的海洋、岩石核心和水蒸气羽状物。（图源：NASA/ JPL）

没有那么咸，有充斥着甲烷

土卫二的海洋呈碱性，这是一个可能存在生命的好迹象。2022年的早些时候，麻省理工学院的研究人员也报告说，土卫二的海洋不是太咸，就像地球上的海洋一样，过多的盐对生物来说并不是一件好事。

2021年，一个生物学家团队的研究表明，土卫二的海洋还含有大量甲烷。但是，科学家们并不确定甲烷是否来自于生物。这里讨论的新海洋模型表明，海洋中有足够的二氧化碳和氢气来支持氢营养型产甲烷菌，也许这是一条线索?

早些年的一些研究还表明，土卫二内部的复杂性对生命有益，且土卫二的海洋有超过10亿年的历史，是孕育生命的理想年龄。

十年后，土卫二·奥比兰德号任务将会在土星冰冷的卫星上寻找生命。

NASA的卡西尼号飞船于2018年9月25日拍摄了这张土卫二的图像。（图源：NASA/ JPL-Caltech/ NASA Science）

总而言之，受NASA资助的研究人员说，土卫二的海洋像地球的海洋一样呈中等碱性，这增加了在这个黑暗深渊中存在生命的可能性。

BY:Paul Scott Andersonand

FY:忙碌的北門

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