太陽系第二個生命的家園何處尋?NASA:土星小夥伴「土衛二」條件齊全了

美國航太總署13日宣布重大探測發現:土星62顆衛星之中的「土衛二」儘管冰天雪地,但是已證實有氫氣,因此具備孕育生命幾乎所有的條件。換言之,尋找地球之外的生命,最理想的地點可能就是:「土衛二」。這些項研究讓人類朝向回答「地球外還有生命嗎」這個問題邁出一大步。

生命存在需要三種基本條件,分別是液態水、代謝能量和適當的化學成分,後者主要包括碳、氫、氮、氧、磷和硫。儘管「土衛二」還未被探測到磷和硫,但科學家相信它的岩心化學性質與一些隕石類似,其中應該會有磷和硫。

相關探測任務是由航太總署(NASA)的「卡西尼─惠更斯號」(Cassini–Huygens)太空船執行,它發現「土衛二」(Enceladus)地殼裂縫冒出的水蒸氣熱液柱(plume)中含有氫分子,由此推論「土衛二」的岩石核心正與其海洋發生熱液化學反應(hydrothermal chemical reactions)。地球的海床上也有這類反應,讓微生物得以在陽光無法穿透的海底繁衍。

土星衛星「土衛二」(Enceladus)的海底液柱(NASA)
土星衛星「土衛二」(Enceladus)的海底液柱(NASA)

相關研究刊布在最新一期的美國《科學》(Science)期刊,作者之一的韋特(Hunter Waite)說:「在搜尋太陽系中生命宜居環境的清單上,土衛二已經名列前茅……它的化學條件有能力維繫一個微生物系統。」

卡西尼─惠更斯號2015年10月執行任務,飛近「土衛二」地表,利用質譜儀(spectrometer)觀測發現其地殼裂縫冒出的熱液柱中有98%是水、1%是氫氣,此外還有微量的氨、二氧化碳與甲烷。氫氣可能是由「土衛二」海底熱液噴口處的海水與岩石通過化學反應產生。

在這種情況下的氫分子可能會和二氧化碳結合,也就是所謂的「產甲烷作用」或「甲烷生成」(methanogenesis),在地球上,相同的化學反應過程為深海熱液噴口周圍的整個生態系統提供了能量。

「土衛二」(Enceladus)(NASA)
「土衛二」(Enceladus)(NASA)

韋特指出,儘管卡西尼─惠更斯號的儀器無法直接搜尋生命跡象,但是「我們已經幫微生物發現了食物來源,好像他們的糖果店。」研究人員葛倫(Christopher Glein)估計,「土衛二」的能量供應規模相當於每小時消化300個披薩。

卡西尼計畫科學家史皮爾克(Linda Spilker)說,這項發現是卡西尼─惠更斯號的巔峰之作,「我們現在知道,土衛二擁有地球上所知支持生命存在的幾乎所有要素。」1997年發射的卡西尼─惠更斯號已快走到生命盡頭,將於今年9月衝入土星大氣層、焚盡身軀。

NASA還在13日同一個記者會上宣布,哈伯太空望遠鏡(Hubble Space Telescope)發現木星衛星「木衛二」(Europa)上有液柱噴出的更多證據,這進一步表明木衛二也有地下海,同樣可能存在生命。

 

 

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