天体生物学成为焦点 土星的卫星土卫二可能提供免费午餐

2020-01-08 14:17:32
导读位于土星卫星之一的恩克拉多斯(Enceladus)冰冷表面下的海洋可能为外星生物提供比先前想象的更多的燃料。这是一项研究的结果,将在2019年AbsciCon,一个天体生物学会议将于下周在华

位于土星卫星之一的恩克拉多斯(Enceladus)冰冷表面下的海洋可能为外星生物提供比先前想象的更多的燃料。

这是一项研究的结果,将在2019年AbsciCon,一个天体生物学会议将于下周在华盛顿贝尔维尤举行。数百名研究人员将分享他们关于太阳系和宇宙其他地方生命前景的发现。

其中将包括华盛顿大学地球和空间科学的博士生卢卡斯·费弗。他是恩克拉多斯研究的首席研究员。

距离美国宇航局卡西尼号任务揭示恩克拉多斯厚厚的冰面层的裂缝中有羽流向上上升已经过去了十多年。科学家们继续发现越来越多的证据表明,土星卫星的地下海可能适合海洋微生物,或者更高形式的生命。对羽流的分析表明,它们含有氢分子以及可作为燃料的矿物和有机分子。

但羽流是否准确地反映了冰层下海的组成?菲菲和他的UW同事乔纳森·托纳和大卫·卡特林将卡西尼号探测器观测到的羽流的化学分析输入计算机模型,发现海洋很可能提供更多生命可以利用的东西。

原因是,由于一种称为分馏的现象,当羽流通过冰裂隙喷发时,溶解在水中的气体比例应该发生变化。一些气体会被优先抛在后面。

在恩克拉多斯的例子中,这些气体包括氢、甲烷和二氧化碳-它们是地球上微生物的能源。拥有更多的这些气体将增加隐藏海洋中存在的任何生命的机会。

菲菲在一份新闻稿中说:“发现高浓度的气体总比没有要好。“如果海洋中的气体不是很丰富的话,生命似乎不太可能进化来消耗这种不含化学物质的午餐。

更高水平的二氧化碳还意味着海洋的碱性比以前想象的要低,并且更接近于在地球海洋中发现的酸碱度平衡。这是地球般生活的另一个优势。

“虽然也有例外,但地球上的大多数生命功能最好地生活在pH值接近中性的水中或饮用水中,因此恩克拉多斯的类似条件可能令人鼓舞,”菲菲说。“而且它们让把这个奇怪的海洋世界比作一个更熟悉的环境变得容易得多。

更重要的是,分析表明海洋可能含有高浓度的铵,这是另一种潜在的生命燃料。

菲菲说,这一发现可以用两种方式来解释。一种解释是,恩克拉多斯人有一个大菜单可供选择。另一种解释则不那么令人放心:在海洋中拥有如此多的燃料可能意味着“周围几乎没有人吃它,”他说。

传统上,当涉及到在地下海洋中寻找生命时,恩塞拉杜斯与木星的冰月欧罗巴共享聚光灯。美国宇航局计划在2020年代对欧罗巴进行一次任务,但对恩塞拉杜斯的任务可能会更远。

一个被称为“恩克拉多斯生命发现者”(Encladus Life Finder)的拟议中项目将在重复穿越月球羽流时发射探测器。而俄罗斯-以色列亿万富翁尤里·米尔纳(Yuri Milner)也表示有兴趣帮助恩克拉多斯的任务早日落地。

菲菲说,他和他的同事所做的分析可以帮助从事此类任务的科学家校准他们自己的发现。他说:“未来的航天器飞行任务将对羽流进行取样,寻找生命迹象,其中许多将仅仅受到喷发过程的影响。“因此,现在了解海洋和羽流之间的区别将是一个巨大的帮助。

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