当美国宇航局的卡西尼号宇宙飞船看到土星冰冷的小卫星土卫二向太空喷出水柱时，它吸引了全世界人们的想象力。这种水来自隐藏在土卫二裂隙地壳下的全球液态海洋。水不是液态的，因为太阳的热量，而是因为月球内部部分之间的摩擦引起的变暖，因为它被土星的引力牵引。

当卡西尼号在 2008 年至 2015 年间飞越土卫二的羽流时，它的质谱仪发现了各种有机分子——生命的组成部分——以及可能来自月球海洋的分子氢、二氧化碳、甲烷和岩石碎片。

卡西尼号的观察表明，土卫二的海洋似乎有可能适合居住的热液喷口，类似于在地球海洋最深、最黑暗的地方发现的热液喷口。不仅像产甲烷菌这样的各种微生物在没有阳光的陆地通风口附近繁衍生息，科学家们认为这就是地球上生命最初可能开始的方式。广泛的模拟支持这些微生物也假设在土卫二的海底存活。

有机会在土卫二诱人的羽流中取样和研究潜在的生命碎片，祈求重返土星卫星。

土卫二改变了我们的生活方式

土卫二是外太阳系中可能有地下海洋的一类冰冷世界的一部分。这些世界——包括木星的卫星欧罗巴和海王星的卫星海卫一——表明阳光、表面和大气并不是使世界适合居住的必要条件。

在我们太阳系的这些外星海洋中发现生命将改变游戏规则，甚至可能比在更遥远的恒星系统中发现智能生命更重要。那是因为如果生命在我们太阳系的两个完全不同的世界上独立地形成和生存，它就会推动宇宙充满生命的想法。土卫二的活跃水羽提供了一个前所未有的机会来发现我们宇宙的生命潜力以及它如何存在于地球之外。然而，这并不是科学家发现土卫二有趣的唯一事物。

冰冷的卫星插图 我们的太阳系中可能存在地下海洋的冰冷卫星的插图。从左到右：木卫三、泰坦、卡利斯托、欧罗巴、海卫一和土卫二。图片：尼克奥伯格

土卫二是如何形成的？

微生物生命并不是土卫二羽流中有机分子和高甲烷含量的唯一解释，即使它可能是最有可能的解释。

如果彗星在其形成过程中轰炸土卫二，那么月球可能会直接从中获取甲烷和/或有机分子。土卫二内部的甲烷可能会通过放气泄漏，其加热核心中的有机物会分解释放出氢气、二氧化碳和甲烷。

土卫二是如何形成的，这将告诉我们它的海洋是否适合居住但无人居住，或者是否充满了微生物生命。它还将有助于深入了解太阳系外部世界形成和演化过程中存在的条件。由于地球的水甚至可能是有机物质被认为是大约 40 亿年前从外太阳系飞来的彗星和/或小行星沉积下来的，因此了解外太阳系的形成和演化对于了解我们自己的星球至关重要。

未来前往土卫二的任务

本十年发射的一些最大的行星科学任务——如欧空局的果汁宇宙飞船和美国宇航局的欧罗巴快船——致力于寻找木星冰冷卫星的地下海洋是否适合居住。美国宇航局将在本世纪晚些时候启动蜻蜓任务，以探索土卫六表面，希望了解早期地球和其他地方生命的可能起始成分。然而，目前没有任何航天机构资助前往土卫二的任务。

许多卡西尼号任务科学家都赞同土卫二后续任务的想法。他们认为，无需钻孔或挖掘即可通过其羽状物对冰冷卫星的地下海洋进行采样的能力使土卫二 成为在外太阳系中寻找生命的最容易到达的地方。为此，科学家们提出了几个卡西尼后继任务，如土卫二生命探测器和 老虎。他们将在绕土星运行时飞越土卫二，但使用比卡西尼号更强大的质谱仪，在月球羽流中寻找更大的有机分子和更好的生命生物标志物。

将航天器送入土卫二轨道会更好，因为它会更频繁地飞过羽流并探测到更多物质。更重要的是，土卫二轨道器可以在较低的高度飞行，并探测到没有在羽流中高高举起的更大、完整的粒子，这让我们有更好的机会探测到任何微生物的分子碎片。

在羽流源附近着陆的航天器可以将这些优势加倍，同时还可以近距离成像表面并使用地震仪等地球物理仪器来研究月球的内部。测量羽流中碳和氮同位素（同一元素的不同亚原子形式）的航天器也可以告诉我们土卫二的成分，并有助于确定月球的起源。

考虑到这些目标，科学家们最近向 NASA 提出了一项名为Orbilander的混合旗舰任务，该任务将首先绕土卫二飞行，然后降落在上面。它的仪器组合将专门寻找我们所知道的有助于生命的化学物质，例如氨基酸、脂质甚至细胞。然而，即使选择了任务，Orbilander 也要到 2038 年才能发射。

另一个雄心勃勃但非常早期的任务概念是SWIM，它设想将一群机器人微型游泳者部署到土卫二的海洋中，以直接研究其组成和环境。

美国宇航局在过去十年中增加了投资，以建立着陆技术和先进仪器，以研究冰层隐藏的宜居海洋世界并在其中寻找生命。希望这能激发人们重返土卫二。

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