“土衛(wèi)四”貼上新標(biāo)簽:疑似存在生命

思飛

美國《地球物理研究快報(bào)》上的一項(xiàng)模擬研究顯示，直徑1 120千米的“土衛(wèi)四”將成為繼“土衛(wèi)六”和“土衛(wèi)二”之后第三個(gè)被發(fā)現(xiàn)擁有地下海洋的土星衛(wèi)星。據(jù)美國太空網(wǎng)刊文稱，這個(gè)巨大的海洋可能深藏在“土衛(wèi)四”冰殼以下100千米處。研究人員認(rèn)為，有趣的是，“土衛(wèi)四”的地下海洋可能直接接觸了它的巖石核心。論文作者阿蒂利奧·瑞瓦爾迪尼在發(fā)布的一份聲明中說：“海洋與巖石核心之間的接觸至關(guān)重要，它們的相互作用提供了關(guān)鍵的營養(yǎng)和能量來源，二者都是構(gòu)成生命的基本成分。此外，這種海洋可能存在于土星衛(wèi)星的整個(gè)歷史中，這意味著，在“土衛(wèi)四”凹凸不平的冰殼之下，擁有讓潛在生命扎根和進(jìn)化的足夠時(shí)間。這使“土衛(wèi)四”成為航天探測獲得的太陽系又一個(gè)可能存在低級(jí)生命的天體。

擁有地下海的“土衛(wèi)四”

“土衛(wèi)四”的平均直徑為1 120千米，它的表面主要由冰組成，溫度為-187℃，反照率僅為0.55，與“土衛(wèi)三”和“土衛(wèi)二”相比它比較暗。其整體密度為1.5克/立方厘米，僅次于“土衛(wèi)二”和“土衛(wèi)六”。“土衛(wèi)四”環(huán)繞土星運(yùn)行的距離是377 420千米，稍小于地月平均距離384 400千米，其環(huán)繞周期為65小時(shí)41分鐘。它的自轉(zhuǎn)周期與公轉(zhuǎn)周期一樣長，也是65小時(shí)41分鐘，因此它與地球的衛(wèi)星月球一樣是同步自轉(zhuǎn)的，只是周期要短得多。它的自轉(zhuǎn)軸與公轉(zhuǎn)軸之間的交角為0.006°。由此不難想象其環(huán)繞土星的運(yùn)行狀態(tài)。

“土衛(wèi)四”比直徑為3 476千米的月球小得多，但表面之下有地下海，而月球卻沒有孕育生命的這一基本條件。

擁有稀薄氧氣的“土衛(wèi)四”

在“卡西尼號(hào)”探測器于2004年12月13日飛越“土衛(wèi)四”之前，其他航天器從很遠(yuǎn)的地方對(duì)這顆衛(wèi)星上一處較亮的線條狀結(jié)構(gòu)拍攝了照片，但卻并不清楚它的來源。但“卡西尼號(hào)”的照片證明這些線條是由地震作用形成的冰懸崖。“土衛(wèi)四”的背面顯示有巨大的破裂。2005年10月11日“卡西尼號(hào)”以只有500千米的距離飛越“土衛(wèi)四”并拍攝了這些懸崖的清晰照片，它顯示有些懸崖高達(dá)數(shù)百米，說明其地震作用還是比較強(qiáng)烈的，也表明其內(nèi)部具有一定的能量。

“卡西尼號(hào)”探測器曾在2010年4月飛越“土衛(wèi)四”上空，它攜帶的等離子體分光儀探測到“土衛(wèi)四”上有氧離子存在的跡象。這個(gè)等離子體分光儀是倫敦大學(xué)研究人員參與設(shè)計(jì)和制造的，該校研究人員在和同行分析了相關(guān)探測數(shù)據(jù)后認(rèn)為，在“土衛(wèi)四”上確實(shí)存在稀薄的氧氣。這一發(fā)現(xiàn)使得“土衛(wèi)四”加入了土星有氧衛(wèi)星的行列，之前的觀測曾發(fā)現(xiàn)，“土衛(wèi)五”以及其他一些土星的衛(wèi)星上存在氧氣。

美國一個(gè)來自新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的研究小組在2012年3月2日曾發(fā)表聲明說，“卡西尼號(hào)”探測器于2010年4月飛經(jīng)“土衛(wèi)四”附近時(shí)曾經(jīng)收集了不少數(shù)據(jù)，通過研究這些數(shù)據(jù)證實(shí)了“土衛(wèi)四”的高空存在著稀薄氧氣，意味著“土衛(wèi)四”上可能存在有機(jī)化合物，后者是形成生命的基礎(chǔ)條件之一，或許擁有生命。

由此看來，有冰覆蓋的星球在宇宙射線作用下形成氧氣是一個(gè)較為普遍的現(xiàn)象。由于“土衛(wèi)四”的表面溫度很低，覆蓋的冰層雖有較強(qiáng)烈的輻射，使其分解出氫氣和氧氣，但其中的氫氣逸散到太空中，而氧氣卻存留了下來，在“土衛(wèi)四”周圍形成了一個(gè)氣體層，但這層氣體非常稀薄，以至于不能被稱為大氣層。之前的研究認(rèn)為，“土衛(wèi)四”沒有海洋。而隨著越來越多的新數(shù)據(jù)被收集和分析，“土衛(wèi)四”厚厚的冰殼下面，具有深達(dá)數(shù)十千米的地下海洋，有能產(chǎn)生地震的能量，加之又有稀薄的氧氣，可能存在有機(jī)化合物，儼然成為另一個(gè)可能有生命星球的候選者。

可能擁有生命的星球數(shù)達(dá)到9個(gè)

早在1996年8月，美國科學(xué)家們根據(jù)“伽利略號(hào)”探測器環(huán)繞木星運(yùn)行提供的數(shù)據(jù)資料推測“木衛(wèi)二”上可能存在海洋，之后又提出，它的海底也可能存在火山，其噴發(fā)提供的熱量足以使某些不需要陽光和空氣的微生物生存下去，這一論點(diǎn)被稱為“木衛(wèi)二生命假說”。1997年初，科學(xué)家們根據(jù)1996年末“伽利略號(hào)”提供的照片發(fā)現(xiàn)“木衛(wèi)二”上有水流，又進(jìn)一步認(rèn)為，“木衛(wèi)二”冰層下面有水、充足的熱量和有機(jī)化合物這三個(gè)生命存在的基本要素，其環(huán)境很有可能符合宇宙生物學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)。地球海洋深處的一些火山周圍，沒有陽光和氧氣的極端惡劣的自然環(huán)境中都有原始微生物繁衍生息，就是因?yàn)檫@些地方具備上述三個(gè)條件。提出和贊同“木衛(wèi)二生命假說”的科學(xué)家們認(rèn)為，從環(huán)境條件推斷，其生命形態(tài)只能是低級(jí)的海洋生物。

“卡西尼號(hào)”探測器以前的航天探測表明“土衛(wèi)六”和“土衛(wèi)二”均有地下海洋，都可能孕育和存活生命，此次研究結(jié)果使“土衛(wèi)四”成為土星第三個(gè)可能有生命的衛(wèi)星。除了土星的衛(wèi)星外，科學(xué)家們主要依據(jù)伽利略號(hào)傳回的數(shù)據(jù)資料，經(jīng)研究分析后認(rèn)為，木星的衛(wèi)星“木衛(wèi)二”“木衛(wèi)三”和“木衛(wèi)四”也有地下海洋，均是可能有生命的星球。科學(xué)家們最近研究“新地平線號(hào)”探測冥王星和“黎明號(hào)”探測谷神星所獲得的數(shù)據(jù)資料表明，這兩顆矮行星或許也同樣如此。當(dāng)然，多個(gè)航天探測器以繞、落、巡的方式較早發(fā)現(xiàn)有水和可能有生命的星球還是地球的外鄰火星。這樣一來，太陽系內(nèi)地球之外可能孕育和存活生命的星球就達(dá)到了9個(gè)，對(duì)其做進(jìn)一步的探測研究尤其是載人往返火星，乃是航天界的一項(xiàng)重要任務(wù)，這對(duì)人類未來能否離開地球搖籃移居其他星球生活具有非凡意義。