太阳系中最有可能孕育生命的六个卫星

#头条创作挑战赛#

Europa Clipper 任务将调查一颗神秘的木星卫星，其冰壳下有埋藏的海洋。图片来源：Señor Salme

木星、土星和海王星的卫星上可能存在大量液态水，也使那里的生命成为可能

2005 年，访问土星的卡西尼号宇宙飞船飞过工程师们没有预料到的东西——细水雾，以每小时 1,290 公里的速度通过土星冰雪覆盖的小卫星土卫二表面的裂缝喷射到太空中。 卡西尼号的设计初衷并不是为了采集水样，但这一发现激发了科学家们对太阳系外冰冷卫星开展新任务的兴趣。 这些世界中至少有六个——两个绕土星运行，三个绕木星运行，一个绕海王星运行——可能拥有海洋，夹在下面温暖的行星核心和上面的冰壳之间。

在地球上，“正如我们所知”，水是生命所必需的。 除了我们已经搜索了半个世纪的火星沙丘之外，天体生物学家现在认为外行星的冰冷卫星是我们太阳系中寻找生命的最佳地点之一。

欧洲航天局的木星冰冷卫星探测器（绰号 JUICE）计划于 4 月发射，前往这颗气态巨行星及其卫星木卫二、木卫四和木卫三。 JUICE 和 NASA 计划于 2024 年发射的前往木星和木卫二的木卫二快船任务将改变我们对外太阳系的理解。 冰冷的卫星可能会改写我们的宇宙观，就像天文学家在 17 世纪发现它们时所做的那样。

伍兹霍尔海洋研究所的海洋学家 Chris German 说：“外太阳系可能充满了卫星，它们上面可能有液态水海洋，其中一部分可能在底部有地热和水-岩石相互作用。” 为什么这些特征很重要？ German 说：“我们星球上任何有微生物的地方都会被微生物群落所占据。”

生命可以在木卫二和土卫二半冰冻的泥浆中、木卫三的地下咸水海洋中、土卫六的甲烷和乙烷河下面，以及矮行星谷神星和冥王星最深的陨石坑中的盐水中繁衍生息。 NASA 喷气推进实验室的天体生物学家迈克·马拉斯卡 (Mike Malaska) 说，海洋世界的冰壳甚至可能含有充满液态水的孔隙——也许还有微生物。

进入格陵兰岛冰原约两公里半，压力条件模拟了木卫二等卫星冰层的顶部，那里的微生物浓度与一勺酸奶中的浓度相当。 化学相互作用或地质活动可以为这些生命形式提供能量，就像德国人发现的深海火山口可以为地球上的极端微生物提供能量一样。 JPL 的天体生物学家史蒂夫万斯说：“选择你认为地球上生命起源的情景，它可能发生在木卫二上。” 通过使用研究我们星球上极端生命的技术，调查人员可能很容易找到生物体。

NOW （一项由美国国家航空航天局资助的名为“海洋世界网络” 的计划）由伍兹霍尔、西南研究所、沙漠研究所和斯坦福大学的科学家领导。 它将在 8 月举办首次联合务虚会，目的是让天体生物学家和海洋学家齐聚一堂，共同寻找生物。 沙漠研究所的微生物生态学家、联合负责人艾莉森·默里 (Alison Murray) 在研究名为维达湖 (Lake Vida) 的冰冻高盐度南极湖时，首先考虑了外星卫星上的生命。 她说，拥有地球水环境的经验对于了解整个太阳系的水环境至关重要。 “实际上，我们将前往我们认为今天可能存在生命的地方，”默里说。 “那里有生命进化吗？ 生活在那里吗？ 要找出答案，我们只需要进行更深入的研究。

木星的卫星

伽利略号宇宙飞船发现木卫二(Europa)可能正在向 160 公里外的太空排放薄薄的水柱。 它还发现木星的磁场感应出电流，表明球体内存在咸液态水。 木卫二是太阳系中最光滑的天体，这表明它的表面比地球以外的大多数其他世界更频繁地被内部过程重塑。

（木卫二图形、外部及表面纹理 来源：NASA/JPL-Caltech/SETI 研究所）

我们太阳系中最大的卫星可能包含多层岩石、水和奇异的高压冰。 岩石和水之间的相互作用是地球上微生物多样性的基础。 木卫三(Ganymede)是已知的唯一一颗拥有自己磁场的卫星，它会产生类似于地球上的极光。 当木星的磁场波动时，极光会摇摆，这是一个巨大的咸水海洋的部分证据。

（木卫三外观 来源：NASA 可视化技术应用与开发 (VTAD)）

木卫四（Callisto）是木星卫星中密度最低的。 它有幸在距离地球 180 万公里的轨道上运行，超出了木星的强烈辐射带。 由于木星的引力场在这个距离处较弱，木卫四的潮汐摩擦力也比它的伴卫卫星小。 月球布满陨石坑的表面表明它自形成以来就没有地质活动，因此它可能保留了原始太阳系的记录。

（木卫四外观 来源：NASA 可视化技术应用与开发 (VTAD)）

土星卫星

微小的土卫二(Enceladus)是太阳系中反射性最强的物体。 从外壳散发出的羽状雾气冻结并落回表面，使表面保持雪白。 它像木卫二一样光滑，进一步证明它在今天的地质活动中很活跃。 因为薄雾产生了土星第二个最外层的环带——E 环——对该环带进行采样是对土卫二假定的海洋进行采样并寻找生命存在的有机分子、氨基酸或其他成分的一种方式。

（Enceladus 外观） 来源：NASA/JPL-Caltech

卡西尼号在土卫六上投放了着陆器，土卫六（Titan）是最像地球的外星世界，拥有广阔的平原和峡谷地。 它在一个由冰粒组成的平原上定居下来，并发现了巨大的碳氢化合物湖泊的证据。 土卫六的稠密大气主要是氮气，就像地球一样，但缺乏氧气。 它拥有丰富的液态甲烷和乙烷，形成了月球朦胧的橙色。 这些化合物有一个像地球上的水一样的循环周期，可以支持以甲烷为基础的生命。

来源：NASA/JPL-Caltech/南特大学/亚利桑那大学（Titan 外观）

海王星之月

最大的海王星卫星以逆行运动运行，很可能是从冰冷的柯伊伯带（一个遥远的小行星环）捕获的。 月球轨道的剧烈变化可能会使它升温，或许足以使地壳下的全球海洋变暖。 即使在 45 亿公里处，来自太阳的季节性加热也会使月球略微变暖。

来源：NASA 可视化技术应用与开发 (VTAD)（Triton 外观）

#宇宙# #航天#