我們不再孤單？科學(xué)家或在土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)外星生命存在跡象——但其他的可能性依舊存在

卡西尼號拍攝到的土衛(wèi)二照片

一項(xiàng)新的研究報(bào)告稱，土星的衛(wèi)星土衛(wèi)二（Enceladus)表面噴發(fā)出的甲烷也許是地下海洋中存在生命群落的訊號。

2005年，美國國家宇航局（NASA）派出的土星軌道探測器卡西尼號發(fā)現(xiàn)，土衛(wèi)二南極附近“虎紋”狀裂縫中的間歇泉正在向太空噴射出水冰微粒。這些物質(zhì)所形成的羽流維持了土星的E環(huán)（離這顆行星第二遠(yuǎn)的星環(huán)）。人們認(rèn)為它們源自這顆衛(wèi)星冰質(zhì)外殼下大量液態(tài)水構(gòu)成的海洋。這些羽流之中不僅僅有水冰。在無數(shù)次的近距離飛掠后，卡西尼號在直徑313英里（504千米）的土衛(wèi)二上發(fā)現(xiàn)了其他的分子和化合物，例如氫氣分子（H2，由兩個(gè)氫原子組成）和包括甲烷（CH4）在內(nèi)的一系列含碳有機(jī)化合物。

（照片：土衛(wèi)二，土星寒冷而明亮的衛(wèi)星）

這些氫氣分子和甲烷尤其激發(fā)了天體生物學(xué)家的興趣?？茖W(xué)家們提出，氫氣可能由土衛(wèi)二海床上的巖石與熱水反應(yīng)產(chǎn)生，這意味著這顆衛(wèi)星可能擁有深海熱液噴流——這與地球上可能成為生命發(fā)祥地的部分環(huán)境類似。

此外，氫氣也能為某些地球微生物提供能量。通過甲烷生成作用，這些微生物將二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。土衛(wèi)二上也可能發(fā)生著類似的反應(yīng)，尤其是在卡西尼號也在這顆衛(wèi)星的羽流中發(fā)現(xiàn)了二氧化碳和大量甲烷的前提下。

“我們想要知道的是，’食用’氫氣并排出甲烷的類地微生物的存在能否解釋卡西尼號探測到的驚人的甲烷含量？”這項(xiàng)研究的聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)人，亞利桑那大學(xué)生態(tài)學(xué)與進(jìn)化生物學(xué)系的副教授亞瑟·雷吉斯·弗雷爾利在一份報(bào)告中說道。

為此，弗雷爾利和他的同事們建造了一系列數(shù)學(xué)模型，來探索土衛(wèi)二的甲烷源自生命活動的可能性。他們的團(tuán)隊(duì)考證了多種多樣的假設(shè)，例如觀測到的氫氣產(chǎn)出能否支持一個(gè)土衛(wèi)二微生物種群的存在，以及排除了其他的因素后，這個(gè)假設(shè)中的種群會對逃逸羽流中的氫氣和甲烷含量造成什么樣的影響。

“總的來說，我們不僅可以測試卡西尼號的發(fā)現(xiàn)與一個(gè)已知生命可以存在的環(huán)境的相似程度，也可以對接下來的觀測做出數(shù)量上的預(yù)測——如果甲烷生成作用真的可能發(fā)生在土衛(wèi)二的海床上?！备ダ谞柪f道。

對于我們當(dāng)中那些期盼著有什么東西漫游在土衛(wèi)二寒冷而黑暗的海洋中的人來說，這個(gè)發(fā)現(xiàn)格外鼓舞人心。研究團(tuán)隊(duì)證明了那些非生物（沒有生物活動參與）的熱泉化學(xué)反應(yīng)——就像我們在地球上發(fā)現(xiàn)的那些一樣——不能很好的解釋卡西尼號所觀測到的甲烷含量。與此同時(shí)，加入產(chǎn)生甲烷的微生物的模型可以很好地填補(bǔ)這個(gè)空缺。

聲明：這項(xiàng)研究發(fā)表于《自然》的天文學(xué)期刊上，并不能確認(rèn)土衛(wèi)二上存在生命。研究人員表示，這顆冰衛(wèi)星上可能存在地球上目前沒有的非生命甲烷生成機(jī)制——或許是這顆衛(wèi)星形成時(shí)遺留的原始有機(jī)物質(zhì)的衰變反應(yīng)。事實(shí)上，科學(xué)家們相信，如果土衛(wèi)二是由彗星帶來的富含有機(jī)物的物質(zhì)形成的，后者這一假設(shè)將會變得非常有說服力。

“一部分原因要?dú)w結(jié)于我們一開始對不同假設(shè)可信程度的預(yù)設(shè)，”弗雷爾利說道，“例如，如果我們認(rèn)定土衛(wèi)二上存在生命的可能性極低，這種另外的非生物機(jī)制就會顯得更有可能發(fā)生，即使相較于我們在地球上發(fā)現(xiàn)過的那些，它顯得極為古怪?！?/p>

這就是說，“產(chǎn)出甲烷的生命活動的假設(shè)可以解釋這些數(shù)據(jù)”，弗雷爾利補(bǔ)充道，“用另外的話來說，我們不能因?yàn)榭赡苄蕴投艞墶嬖谏募僭O(shè)。為了證實(shí)這個(gè)假設(shè)是錯(cuò)誤的，我們需要從未來的探測任務(wù)中取得更多的數(shù)據(jù)?！?/p>

BY:Mike Wall

FY: 奈亞拉托離譜

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