【土卫二】具备维系生命所有条件　土星卫星或离发现外星生命不远

就目前所知，土星总共拥有62颗卫星，在太阳系中排名第二。在这62颗卫星中，名气最大的有两颗，那就是土卫二和土卫六。这一节，我们来聊聊土卫二。
以下内容节录自《宇宙奥德赛：漫步太阳系》

上回讲到：【木卫二】太阳系最大海洋不在地球！外星生命或在木星卫星冰层下

土卫二别名恩克拉多斯。和前面游览过的木卫二一样，土卫二也是一个冰封的世界；换言之，它的表面也被冰层所覆盖。不过土卫二的块头很小，其直径只有500千米，大概是木卫二直径的1/6。这让它看上去就像是一个冰冻的汤圆。

尽管早在1789年就已经被人类发现，但土卫二真正为人类所熟知，还要归功于1997年发射的卡西尼—惠更斯号土星探测器。卡西尼—惠更斯号是由NASA和欧洲航天局（European Space Agency, ESA）共同资助的。其中NASA造出了卡西尼号空间探测器，而ESA则造出了惠更斯号登陆车。卡西尼—惠更斯号于1997年10月15日发射。在经历了将近7年的漫长旅程之后，它于2004年7月1日进入了环绕土星飞行的轨道。2005年，卡西尼—惠更斯号飞临土卫二的时候，发现了一件让人颇为惊奇的事情：与木卫二类似，土卫二内部同样有一个巨大的液态海洋。

▼▼▼相关图辑：火星等行星、卫星日落情况▼▼▼

我们在游览木卫二的时候已经讲过，利用伽利略号木星探测器，人们于1995年发现木星的磁场诱导出了木卫二的磁场，进而根据法拉第电磁感应规律推断出木卫二内部必须有一个能导电的液态海洋。相比之下，科学家们发现土卫二内部海洋的方法就直截了当很多了：2005年，卡西尼—惠更斯号首次拍摄到土卫二南极地区的影像，并且发现此地区存在一大堆能喷射到几百千米高度的超级喷泉。光谱分析表明，这些喷泉的主要成分是水蒸气和冰，同时也含有少量钠盐。据此人们推断出在土卫二的冰层之下，同样存在着一个液态盐水海洋。

为甚么土卫二内部会有一个液态海洋呢？其实很好解释。

我们在游览木卫二的时候说过，在木星和其他几颗伽利略卫星的潮汐力的作用下，木卫二的内部会因摩擦生热而产生巨大的热量，进而融化掉其内部的冰并形成太阳系最大的海洋。

同样的道理，土卫二也受到了土星和一些大型土星卫星的潮汐力；而由此产生的巨大热量也会融化掉土卫二内部的冰，从而形成卡西尼—惠更斯号所发现的那个液态海洋。

除此以外，这些因潮汐力而产生的巨大热量，也会造出土卫二上冰火山的爆发。

下图就展示了土卫二冰火山的爆发全过程。类似于地球上的海底火山爆发，土卫二内部积聚的巨大能量也会经常以火山爆发的形式释放出来。不过两者之间有一个很大的区别：地球上的海底火山爆发，喷出来的主要是岩浆；而土卫二上的火山爆发，喷出来的是含有少量钠盐的水。在巨大的压力下，这些盐水穿过约为65千米深的液态海洋和约为5千米深的固态冰盖，从而形成高达数百千米的超级喷泉。

前面说过，土卫二的直径也就500千米。而它喷出的超级喷泉，其高度竟然也能达到将近500千米。你可以想像，这是一个多么壮丽的景象。

不过，这并不是土卫二超级喷泉带给人类的全部惊喜。

2017年4月14日，NASA召开新闻发布会，向公众介绍当天发表在Nature杂志上的一篇论文。这篇论文声称，土卫二已经具备维系生命生存的所有条件。这让土卫二一跃成为整个太阳系中除地球以外最有可能发现生命的天体。

这是怎么回事呢？让我们说得更详细一点。

【相关图辑】NASA推“生日宇宙”活动　教你一键check自己生日有咩绝美星象（点图放大浏览）：

前面说过，土卫二的南极地区有一大堆能喷射到几百千米高度的超级喷泉。2015年，卡西尼号土星探测器从其中的一个喷泉中穿行而过，并且对此喷泉进行了取样。通过分析样品的化学成分，科学家们发现在土卫二的喷泉中除了水，还含有二氧化碳、甲烷和明显高于正常水平的氢气。因为这些喷泉源于土卫二的内部海洋，所以其内部海洋里肯定也有这些化学物质。

这就很有意思了。这是由于人们在地球上已经发现，在液态水的环境下，一些微生物能将氢气和二氧化碳结合起来，生成甲烷并获得维持生存所需要的能量。事实上，这个化学反应在地球生命诞生之初起到了至关重要的作用。换句话说，如果土卫二的内部海洋中存在微生物，它们完全可以像诞生之初的地球微生物，靠这个生成甲烷的化学反应来维持自身的生存。当然，这也让土卫二一跃成为整个太阳系中最有可能发现地外生命的天体。

最后多说几句。在2017年4月14日的那场新闻发布会上，除了宣布土卫二已经具备维系生命生存的所有条件，NASA还介绍了另外一项科研成果：在木卫二的南极地区，同样发现了高度达200多千米的水蒸气喷泉。这意味着，木卫二内部的那个全太阳系最大的海洋，很可能也像土卫二的内部海洋一样，拥有适宜生命生存的必要条件。由于有木卫二和土卫二的双保险，或许在不远的未来人们就能发现，在太阳系中，地球并不是生命唯一的绿洲。

▼▼▼相关图辑：NASA公开最新超清晰木星照▼▼▼

我们来做个总结。2005年，卡西尼—惠更斯号在飞临土卫二的时候，首次拍摄到土卫二南极地区的影像，并且发现此地区有一大堆能喷射到几百千米高度的超级喷泉。光谱分析表明，这些喷泉的主要成分是水蒸气和冰，同时也含有少量钠盐。据此，人们推断出在土卫二的冰层之下存在着一个液态盐水海洋。2015年，卡西尼号从其中的一个喷泉中穿行而过，并对它进行了取样分析，发现此喷泉中除了水以外，还含有二氧化碳、甲烷和氢气。这说明，土卫二的内部海洋里也含有这些化学物质。人们在地球上已经发现，在液态水的环境下，一些微生物能将氢气和二氧化碳结合起来，生成甲烷并获得维持生存所需要的能量。因此，土卫二已经成为整个太阳系中除地球以外最有可能发现生命的天体。或许在不远的未来人们就能发现，在太阳系中，地球并不是生命唯一的绿洲。

书名：宇宙奥德赛：漫步太阳系
作者：王爽

【本文获“中和出版”授权转载。】