土卫二南极暗藏玄机，表面羽流富含甲烷，或源于微生物活动

我们不再孤单？科学家或在土卫二上发现外星生命存在迹象——但其他的可能性依旧存在

卡西尼号拍摄到的土卫二照片

一项新的研究报告称，土星的卫星土卫二（Enceladus)表面喷发出的甲烷也许是地下海洋中存在生命群落的讯号。

2005年，美国国家宇航局（NASA）派出的土星轨道探测器卡西尼号发现，土卫二南极附近“虎纹”状裂缝中的间歇泉正在向太空喷射出水冰微粒。这些物质所形成的羽流维持了土星的E环（离这颗行星第二远的星环）。人们认为它们源自这颗卫星冰质外壳下大量液态水构成的海洋。这些羽流之中不仅仅有水冰。在无数次的近距离飞掠后，卡西尼号在直径313英里（504千米）的土卫二上发现了其他的分子和化合物，例如氢气分子（H2，由两个氢原子组成）和包括甲烷（CH4）在内的一系列含碳有机化合物。

（照片：土卫二，土星寒冷而明亮的卫星）

这些氢气分子和甲烷尤其激发了天体生物学家的兴趣。科学家们提出，氢气可能由土卫二海床上的岩石与热水反应产生，这意味着这颗卫星可能拥有深海热液喷流——这与地球上可能成为生命发祥地的部分环境类似。

此外，氢气也能为某些地球微生物提供能量。通过甲烷生成作用，这些微生物将二氧化碳转化为甲烷。土卫二上也可能发生着类似的反应，尤其是在卡西尼号也在这颗卫星的羽流中发现了二氧化碳和大量甲烷的前提下。

“我们想要知道的是，’食用’氢气并排出甲烷的类地微生物的存在能否解释卡西尼号探测到的惊人的甲烷含量？”这项研究的联合领导人，亚利桑那大学生态学与进化生物学系的副教授亚瑟·雷吉斯·弗雷尔利在一份报告中说道。

为此，弗雷尔利和他的同事们建造了一系列数学模型，来探索土卫二的甲烷源自生命活动的可能性。他们的团队考证了多种多样的假设，例如观测到的氢气产出能否支持一个土卫二微生物种群的存在，以及排除了其他的因素后，这个假设中的种群会对逃逸羽流中的氢气和甲烷含量造成什么样的影响。

“总的来说，我们不仅可以测试卡西尼号的发现与一个已知生命可以存在的环境的相似程度，也可以对接下来的观测做出数量上的预测——如果甲烷生成作用真的可能发生在土卫二的海床上。”弗雷尔利说道。

对于我们当中那些期盼着有什么东西漫游在土卫二寒冷而黑暗的海洋中的人来说，这个发现格外鼓舞人心。研究团队证明了那些非生物（没有生物活动参与）的热泉化学反应——就像我们在地球上发现的那些一样——不能很好的解释卡西尼号所观测到的甲烷含量。与此同时，加入产生甲烷的微生物的模型可以很好地填补这个空缺。

声明：这项研究发表于《自然》的天文学期刊上，并不能确认土卫二上存在生命。研究人员表示，这颗冰卫星上可能存在地球上目前没有的非生命甲烷生成机制——或许是这颗卫星形成时遗留的原始有机物质的衰变反应。事实上，科学家们相信，如果土卫二是由彗星带来的富含有机物的物质形成的，后者这一假设将会变得非常有说服力。

“一部分原因要归结于我们一开始对不同假设可信程度的预设，”弗雷尔利说道，“例如，如果我们认定土卫二上存在生命的可能性极低，这种另外的非生物机制就会显得更有可能发生，即使相较于我们在地球上发现过的那些，它显得极为古怪。”

这就是说，“产出甲烷的生命活动的假设可以解释这些数据”，弗雷尔利补充道，“用另外的话来说，我们不能因为可能性太低而放弃’存在生命’的假设。为了证实这个假设是错误的，我们需要从未来的探测任务中取得更多的数据。”

BY:Mike Wall

FY: 奈亚拉托离谱

如有相关内容侵权，请在作品发布后联系作者删除

转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处