土衛(wèi)二藝術(shù)概念圖。
近日，日本研究機構(gòu)與歐美團隊在土星的二號衛(wèi)星——土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)存在熱水的環(huán)境。據(jù)稱，這是人類首次在太陽系中發(fā)現(xiàn)存在于地球之外的可供生命存在的環(huán)境。
美國宇航局卡西尼號太空探測器的天體物理學家宣布，土衛(wèi)二的南極有溫暖的海洋，有熱液活動。他們是通過分析土星最外圍環(huán)上的塵埃粒子去估計土衛(wèi)二海洋的溫度、鹽度和近似PH值。土衛(wèi)二南極的間歇泉是土星最外圍環(huán)上材料的主要來源。在卡西尼號質(zhì)譜儀的幫助下，他們發(fā)現(xiàn)這些塵埃納米粒子主要由鹽構(gòu)成，它們都是噴射的間歇泉鹽水蒸發(fā)后的產(chǎn)物，這些粒子顯示土衛(wèi)二上有溫暖的海洋。
目前，土衛(wèi)二已成為一個吸引眾多科學家探尋地外生命的目標星球，它具備了產(chǎn)生生命的三大條件：持續(xù)的熱源、有機物和液態(tài)水。有分析認為，土衛(wèi)二是太陽系內(nèi)最有可能孕育生命的星球。而已發(fā)現(xiàn)的可能存在海洋的星球還包括土衛(wèi)六、木衛(wèi)二和木衛(wèi)三。
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首份明確證據(jù)證明土衛(wèi)二地下有海洋
土星的二號衛(wèi)星——土衛(wèi)二是土星的第六大衛(wèi)星，直徑約500公里，圍繞土星運轉(zhuǎn)，其中心為巖石。土衛(wèi)二的表面幾乎能反射百分之百的陽光，且距離太陽遙遠，因而極為寒冷。表面被厚厚的冰層所覆蓋。研究團隊發(fā)現(xiàn)，在土衛(wèi)二南極附近的地下存在海洋。美國宇航局的卡西尼號太空探測器則為科學家提供了首份這樣明確的證據(jù)。
“土衛(wèi)二有一個地下海洋，且有明顯的地質(zhì)活動。而這些新的發(fā)現(xiàn)又使其存在適合生物生存環(huán)境的可能性進一步增加。”宇航局華盛頓科學任務(wù)指揮部宇航員、副主管約翰·格倫斯菲爾德說。研究顯示，土衛(wèi)二“地下海洋”的海底可能是硅酸鹽巖石，這意味著此地環(huán)境適合復(fù)雜的化學反應(yīng)，包括那些可能創(chuàng)造了類似早期地球環(huán)境的化學反應(yīng)。
更為重要的是科學家宣布土衛(wèi)二的南極有熱液活動。據(jù)悉，熱液活動是一種自然現(xiàn)象，通常發(fā)生在地球的海洋中，當海水滲透到巖層地殼中并發(fā)生反應(yīng)后，會被加熱成富含礦物質(zhì)的溶液。而此次是人類首次在冰凍衛(wèi)星上發(fā)現(xiàn)這類活動的明確跡象。
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土衛(wèi)二海底有可能存在生命棲息地
另外，研究團隊發(fā)現(xiàn)，海水不時噴向太空，噴出的海水中含有碳等生命形成所必須的元素。發(fā)表在近期《地球物理研究通訊》上的一篇文章指出，熱液活動可能是土衛(wèi)二南極地區(qū)爆發(fā)的氣體冰粒羽冠中甲烷的兩大源頭之一。之前由卡西尼號進行的采樣結(jié)果表明，這些羽冠中甲烷的含量相當高，為了找出原因，來自法國和美國的科學家進行了廣泛的模擬，從而得出了這一結(jié)論。
研究小組發(fā)現(xiàn)，這個衛(wèi)星的高壓海洋里會形成一種被稱為包合物的冰凍物質(zhì)，它能夠把甲烷分子束縛在水冰的晶體結(jié)構(gòu)中。模擬表明，這種過程能夠使海洋中甲烷的含量明顯減少，所以研究人員必須對羽冠中存在的豐富甲烷作出解釋。
文章的作者認為，很可能是因為熱液活動促使海洋中的甲烷達到超飽和。這只需甲烷產(chǎn)生的速度快于它轉(zhuǎn)變成包合物的速度就可以。
2009年，研究人員報告說在土星的一個著名的光環(huán)中發(fā)現(xiàn)了鹽粒，而這個光環(huán)便是由來自土衛(wèi)二的噴泉微粒所形成的。如今，研究團隊確定了這些微粒不但含鹽并且含有二氧化硅。這意味著熱泉現(xiàn)在非�；钴S，而且并非僅僅是在過去的某一時刻曾經(jīng)存在。
研究人員認為，含硅微粒是部分巖石成分在高溫水中溶解后又急劇冷卻時出現(xiàn)的。在土衛(wèi)二上，硅石微粒很可能從熱泉中沉淀析出，隨后被凍結(jié)的液滴所捕獲并從海底向上升起。它們作為羽狀物的一部分向上噴出，最終落入環(huán)繞土星的軌道中。而還有一些則從那里逃入太空，就像“卡西尼”號探測器所觀測到的那樣。
博爾德市空間科學研究所行星科學家卡羅琳· 波爾科表示，新的發(fā)現(xiàn)是有關(guān)土衛(wèi)二的海洋中到底正在發(fā)生著什么的另一條線索。“它告訴我們在土衛(wèi)二的海底有可能存在生命棲息地——地球上存在的生物也有可能存在于土衛(wèi)二上。”
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10年前就發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二有活躍的地質(zhì)活動
卡西尼號太空探測器首次發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二上有活躍的地質(zhì)活動是在2005年，那年卡西尼飛越土衛(wèi)二時的勘測資料顯示其表面存在著碳、氫、氮和氧氣，這些有機物質(zhì)被認為是孕育生命的必要元素。當時，卡西尼還發(fā)現(xiàn)土衛(wèi)二南極分布著一些被稱作“虎紋”的平行條帶狀地貌，并有冰屑間歇泉噴出，科學家因此猜想土衛(wèi)二可能有一個“地下海洋”。此外，土衛(wèi)二還具有一個沸騰的熔化巖石內(nèi)核，為孕育生命體提供適宜的環(huán)境溫度。波爾科曾表示，如果這個地表溫度低至零下200攝氏度的星球上存在液態(tài)水，其地下就可能存在熱源。
在2010年至2012年期間，天文學家再次利用卡西尼3次近距離觀測土衛(wèi)二獲得的數(shù)據(jù)，分析確定了土衛(wèi)二的引力場。研究發(fā)現(xiàn)，土衛(wèi)二的引力場存在“引人注目的不對稱性”，其中南極的引力較弱，但又大于根據(jù)其地形計算得出的數(shù)值。他們認為，“起到彌補性作用”的是南極表面下的液態(tài)水，因為水的密度大于冰，形成的引力也大于冰。
2014年的引力科學成果也同樣強烈暗示，在土衛(wèi)二厚達30至40公里的冰殼下，隱藏著一個深約10公里的海洋。也就是說，土衛(wèi)二的海洋被夾在數(shù)十公里厚的冰層與地核之間。
參與研究的加州理工學院教授戴維·史蒂文森說：“這說明海洋的面積與地球上的第二大湖蘇必利爾湖相當甚至更大。”
據(jù)了解，行星科學家波爾科與其他研究人員已向美國宇航局遞交了一份提案，建議開展一項“土衛(wèi)二生命探測器”任務(wù)，即發(fā)射一架在土衛(wèi)二的羽狀物中尋找有關(guān)生命的化學跡象的探測器。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://m.yy-art.cn/chuzhong/375062.html
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