科學家在土星和木星的衛星上發現生命所需的一切要素

2015年，穿行在土衛二水汽噴流中的卡西尼號探測器（藝術想像圖）。

老當益壯的哈勃太空望遠鏡，即將「獻身」的卡西尼探測器，為我們帶來了許多和外星生命有關的信息。這些信息來自太陽系中的那些所謂「冰月」，也就是木星和土星周圍的那些冰凍的衛星。這些衛星中有不少擁有液態水的海洋，但是它們全都被封存在厚厚的冰殼之下。

液態水的存在讓科學家感受到了一絲來自外太空的鼓舞。因為水，是生命賴以生存的基本要素。至少到目前為止，是我們在地球生命身上學到的一種普遍現象。

但是只有水還是不夠的，生命無法在一窪靜止的、缺乏變化的水中誕生。而要獲得這種變化，能量的輸入是個必要條件。因此，尋找外星生命，還需要尋找生命的第二個要素，尋找生命的能量源。

在昨天進行的美國宇航局新聞發布會上，卡西尼任務小組的科學家們認為，土星的衛星——土衛二恩克拉多斯不但擁有大量的液態水，還擁有生命必須的化學能。與此同時，仰仗哈勃太空望遠鏡工作的學者也報告說，他們獲得了木衛二存在水汽噴流的更多證據。

據稱，這樣的發現使得美國宇航局的不同任務之間產生了關聯，並讓人類朝著獲得自身在太空中是否孤獨這個問題的答案更進了一步。

卡西尼任務小組的科學家們認為，土衛二地下海洋中的微小生命（如果它們存在），可以以海底熱液活動產生的氫氣為生。氫可以和溶解在水中的二氧化碳相結合，在此過程中，能量會被釋放出來。土衛二上如果存在微生物，那麼它們就可以攝入這種能量。這樣的化學過程是地球生命之樹的根基，在地球生命的起源過程中起到過關鍵作用。它還會產生一種副產品——甲烷。

我們所知的生命依賴三大要素——液態水、新陳代謝所需的能量和合適的化學成份，比如碳、氫、氮、氧、磷和硫。卡西尼探測器發現土衛二幾乎具備了所有這些基本要素。儘管目前還未在其海中發現磷和硫，但科學家相信，其石質內核的化學成份和擁有這兩種化學元素的隕石十分相似。確認土衛二存在生命所需的化學能，是外星生命搜尋過程中的一個里程碑。

2015年及更早些時候，卡西尼探測器對土衛二產生的噴流成份進行了檢測。結果發現，在構成這些噴流的氣體成份中，98%是水，1%是氫，其餘是二氧化碳、甲烷和氨等其它分子。

卡西尼探測器設計上的局限，使它沒有能力在土衛二噴流中對生命進行直接檢測。事實上，直到它抵達土星系統，科學家才發現土衛二存在著這些噴流。不過，人們還是發現了生命所需的能源，它們就像是細菌們的糧倉。

新發現成了土衛二海洋內存在熱液活動的一條獨立證據線。2015年的研究結果表明，土衛二海底的岩石可能會和熱水發生反應；而今天的科學家則更進一步，指出這樣的反應能夠產生氫。

與此同時，哈勃太空望遠鏡也不閑著。2016年，它獲得了木衛二歐羅巴存在物質噴流的新證據。該噴流存在的部位和2014年發現的噴流是相同的。該結果進一步夯實了木衛二存在噴流的證據基礎。

哈勃太空望鏡觀測到的木衛二噴流。

新觀測到的噴流高出木衛二表面100公里；與之相比，2014年的噴流高度只有50公里。但二者都位於木衛二表面一個溫度異常偏高的地區。據1990年代伽利略探測器的觀測，那裡的冰殼上存在著許多裂縫。學者們推測，木衛二表面可能存在與土衛二相似的水噴發現象，而這些水可能同樣來自衛星的內部。

土衛二存在噴流的那些地區，和地表溫度異常偏高的地區有關聯性。而在分析了伽利略探測器繪製的木衛二熱力地圖後，人們發現木衛二上的噴流似乎也位於木衛二上那些溫度異常偏高的地區。

科學家認為，這些噴流如果確實和衛星表面的「熱點」有關，那麼就意味著這些噴出的水會使周圍地表增溫。落回衛星表面的物質，可能會改變地表的顆粒結構。與周圍地區相比，它們能夠留存更多的熱量。

美國宇航局計劃在2020年代向木衛二發射一枚名為「木衛二快船（Europa Clipper，又被譯作『木衛二快帆』）」的探測器。如果一切順利，那麼許多疑問的答案將在那時被揭開。