天文突破！NASA卡西尼號首次在土衛二上發現複雜有機分子

在土星的海洋衛星Enceladus上，鹹水噴出的水柱只是為可居住性提供了最重要的成分之一:富含碳的大型有機分子。

這一發現表明，在海洋的地下水面上有一層薄薄的、富含有機物質的薄膜——非常類似於地球上的海洋表面微層，它含有非常豐富的有機化合物。

是的，你猜到了。這些發現支持了這樣一種假設，即在它冰冷的外殼下，土衛二可能孕育著簡單的海洋生物，聚集在熱液噴口周圍。

在此之前，在小衛星上發現的簡單的有機分子的原子質量在50個左右，只有少量的碳原子。

「我們又一次被土衛二吹走了，」西南研究所的地球化學家、行星科學家克里斯托弗·格林說。

「我們發現了質量超過200個單位的有機分子。比甲烷重十倍。

「從液態海洋中釋放出複雜的有機分子，這顆衛星是地球之外已知的唯一能夠同時滿足我們所知的生命所有基本需求的天體。」

讓這一切慢慢來。

人們可能會認為，一個遠離太陽、海洋上覆蓋著厚厚的冰層的月球，不太可能是尋找外星生命的地方，但這種可能性正在增加。

去年，卡西尼號的數據顯示，在土衛二表面的羽狀物中存在著分子氫，這可能是海洋的水與岩石通過水熱過程發生反應的原因。

這一過程在地球上被觀察到——圍繞熱液噴口，海底的火山孔洞向周圍的水噴射熱量。

這些陸地上的熱液噴口通常遠離太陽提供生命的光，太陽會觸發地球上絕大多數生命賴以生存的光合作用。

但從通風口散發出來的熱量卻讓一種不同的過程發生了——化學合成。噴口周圍的細菌利用化學能，比如從噴口中產生的硫化氫和海水中產生的氧氣之間的反應，從而產生糖分子——食物。

西南研究所的物理學家亨特·韋特是「卡西尼離子和中性質譜儀」的首席研究員，他說:「氫提供了一種化學能支持微生物的來源，這些微生物生活在靠近熱液噴口的地球海洋中。」

「一旦你發現了微生物的潛在食物來源，下一個問題就是『海洋中複雜有機物的本質是什麼?』」「這篇論文代表了理解的第一步——有機化學的複雜性超出了我們的預期!」

卡西尼號也探測到了這些分子，它在去年9月退役前對土衛二羽流進行了採樣。

然後，它利用宇宙塵埃分析儀、離子和中性質譜儀對土星的羽流和土星的E環進行了測量。E環是土星的第二個最外層環，土衛二在其中運行。它是由逃離月球引力的粒子形成的。

未來的探測器有可能通過配備高解析度質譜儀的羽流進行更詳細的分析，並採用更先進的技術。

與此同時，地球上的研究人員正在繼續對熱液噴口進行觀察和實驗，希望能增進我們對土衛二上生命的理解。

有很多計劃要把飛船送到冰月去更仔細地研究生命的可能性，甚至可能找到它。但遺憾的是，這些任務都還沒有開發，因此，如果真要實現的話，任何此類任務仍需數年時間。

但是，基於我們仍在從卡西尼號中學到的東西，土衛二看起來越來越有趣。

格林恩說:「即使在它結束後，卡西尼號太空船仍然繼續告訴我們土衛二在海洋世界中推進天體生物學領域的潛力。」

這項研究發表在《自然》雜誌上。

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