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2012年4月1日 星期日

土衛二南極發現90處噴泉︰或適宜生命存在

美國宇航局卡西尼號土星探測器近距離考察土衛二噴泉系統
土衛二南極地區裂隙遍布,形成一個巨大的噴泉系統
北京時間4月1日消息,據美國宇航局網站報道,土衛二是一顆非常特別的衛星,在過去幾年一系列的近距離飛越考察過程中,美國宇航局的卡西尼探測器確認在這顆星球的南極地區存在巨大的水汽“噴泉”,這可能暗示其地表下方存在一個巨大的地下海洋。這些噴流從錯綜復雜的冰殼裂隙中噴出,所有這一切都暗示這里可能是太陽系中一處獨一無二的宜居地帶。
   美國宇航局卡西尼探測器成像科學系統首席科學家卡洛琳‧波柯(Carolyn Porco)說︰“在土衛二的南極地區有超過90處不同大小的噴泉,不斷噴射出水汽,冰晶粒子和其它有機化合物。”她說︰“卡西尼探測器已經幾次穿越這一太空噴泉進行考察,我們發現其噴出的物質中除了水和有機物之外還有鹽分。該鹽分的濃度和地球上海洋中鹽分的濃度水平相當。”
   對土衛二南極地區的這些裂隙進行的熱測量顯示這里的溫度高達-120華氏度(約合-84攝氏度)。卡洛琳說︰“如果你將這些熱量收集起來,你可以獲得160億瓦特的熱能資源。”卡洛琳相信,這顆小小的衛星由于有了這個地下海洋,有機物質和能量源,它將有可能擁有和地球上類似環境中生存的相似的生命形式。
   她說︰“土衛二上的這種生態環境看起來和地球上地底深處的一些區域非常相似。在一些火山岩層下方存在豐富的熱能和液態水。在這些地方已經發現有微生物在此繁衍生息,它們以氫氣和二氧化碳為食,並產生甲烷氣體。這些氫氣是由液態水和炙熱的岩石相互作用形成的,而之後生成的甲烷氣體則再次被循環,重新生成氫氣,侯成一個相對封閉的生態循環系統。這一系統的運作是完全沒有陽光或其它任何依賴陽光的機制所參與的。”
   但是讓土衛二尤其顯得與眾不同的一點還在于,它的宜居環境相對而言非常容易抵達。卡洛琳說︰“這里發生著噴發現象,因此我們可以進行取樣。盡管這听上去非常瘋狂,但是或許有可能在這些雪花上附著著微生物。這是我所知道進行宇宙生物學研究的最佳場所。我們甚至都不需要去地面上進行搜尋。我們只要飛過這個噴射羽並進行取樣。或者我們可以在其地表著陸並四處進行探查。”
   至于土衛二的熱源,一般認為來自土星本身。研究人員表示土星的引力導致這顆衛星的形狀在公轉過程中每日都在發生輕微的變形。其內部產生的磨擦作用引發熱能的產生,這就有點像是你如果不停彎折一根金屬條它就會發熱的道理一樣。
   卡洛琳說︰“然而用潮汐變形的方式還不足以解釋土衛二所表現出來的全部熱能。有一種觀點是認為我們今天所觀測到的熱量是過去儲存在土衛二內部的熱能,現在它正逐漸向外釋放。”卡洛琳相信土衛二的軌道在過去曾經擁有更高的偏心率(即更加扁),而偏心率越大,潮汐作用的影響也就越明顯,產生的熱效應也就越發顯著。如果是這種情況,那麼在此之前這顆小小衛星的內部可能由于受熱而發生了水冰的融化,而現在通過部分重新凝結的方式釋放出了部分熱量。
   她說︰“隨著軌道偏心率的下降,土衛二內部原先積聚的熱量和現代新產生的熱量一同釋放出來。然而由于熱量釋放的速度超過了熱量產生的速度,總體而言土衛二正處于不斷冷卻的過程之中,它內部的液態水正重新凝結成冰。不過也有模型指出,土衛二的內部永遠不會完全凍結,因此其軌道偏心率可能會重新增加,從而重新開始新一輪的循環。”
   不過不管怎樣,在卡洛琳的眼中,一切都非常簡單,那就是采取行動,她說︰“我們要
到土衛二進行調查。”

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