理查德·莱维特:尽管它很小,但在它上面寻觅生命很令人激动
图解:土卫二以及它后边的太阳
尽管美国国家航空航天局的“蜻蜓”号飞往土卫六的新使命将是继卡西尼号使命之后第一次回来土星体系,但天体生物学家现已准备好去往土星的另一颗卫星:土卫二。
图解:卡西尼号所拍照到的土卫二,印象挨近实在颜色。
土卫二的直径只要500千米,可是它在整个太阳系那些有或许发现外星生命的当地中是十分重要的。在2005至2015年飞跳过土卫二的卫星中,卡西尼号发现了土卫二上有从一个温暖,富含养分的地下海洋中喷出的像间歇泉相同的水,足以支撑生命开展。
图解:1981年8月26日旅行者2号所拍照的土卫二面临的半球,显现出年青地表。
并且尽管美国航空航天局和其他的太空公司都不计划重返土卫二,天体生物学家正在考虑怎样才能确认土卫二上的海洋是否合适生命的存在。
可是,马克·内沃,一个美国马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的行星科学家和天体生物学家说,首要的问题便是这个海洋现已存在多长时刻了。
图解:在接近土卫二南极的闻名的“皋比条纹(土卫二)”区域有许多当地喷出的水冰构成大巨细小的羽状的喷发物。从左到右的四个首要条状物分别是大马士革、巴格达、开罗、和亚历山大沟状的地势正在被太阳逆光照耀。
在华盛顿贝尔维尤举办的掉落天体生物学科学会议上,他说,要想在卫星上存在生命,它的生物化学必须有能量来历,而最有或许的能量来历是水和卫星火热的岩石内核之间反响发作的化学物质。相似的反响是在地球外表深处的热液喷口周围昌盛的生态体系的燃料。
可是土卫二很小,它贮存化学物质的才能有限。内沃说,假如那个海洋太陈旧,那发明海洋的反响或许现已衰退,然后掠夺了海洋里有机物(假如存在)的能量来历。假如那个海洋太年青,它存在的时刻就不足以让生命呈现——至少存在的生命还没有到能被检测到的程度。他说:“这些都是假如咱们要发作世界飞船上去要考虑的问题。”
图解:土卫二轨迹的侧面图,该图显现了土卫二与土星E环的联络
为了得知那个海洋究竟多大了,他模拟了土卫二在曩昔十几亿年中的进化模型,调查的不只是它与土星巨大重力间的相互作用,还有它和其他卫星,卫星还之间的反响,看这些反响会不会导致它内部的冷暖改变。他说:“咱们需求考虑一切的要素,方针十分多。”
他说,依据这个模型,土卫二的海洋大约有十亿年的前史。“以上说的两种状况(太年青或太老)都有或许,或许它的年纪可所以五千万年。”但底线是它既没有特别老(比较于太阳系45亿年的前史),也没有特别年青。“所以这个成果还行吧。”内沃说。
图解:从土星北极上方观测的土卫二轨迹图(赤色高亮部分)
关于土卫二其间一件十分有意思的事是它将水直接喷发到太空中,在那里,带着正确仪器的世界飞船可以探过羽状物并搜集样本。这种工作卡西尼号做过好几次,可是当它规划之初,没有人想过像土卫二这样的当地或许会有生命,并且那些器械都没有规划成勘探生命的姿态。
美国宇航局喷气推动实验室的分析化学研究员杰西卡·克里姆说,有一种办法可以完结这项使命,那便是使用激光诱导荧光检测毛细管电泳。
首先让航天器穿过羽流,搜集几微升的物质。然后将其熔化,用荧光染料符号,并溶解在导电溶剂中。再经过一个50微米直径的毛细管,在毛细管上施加一个固定的电压。
不同的化学物质以不同的速率穿过管子,分开成不同的群,这就可以用镭射光勘探到。
图解:增强的颜色映射(43.7兆字节);前半球上右
克里姆说:“ 民用体系的巨细大约是洗碗机,而咱们的,是鞋盒。”
她说,最重要的是,它能依据重力分辨出像氨基酸那样的有机分子是“左撇子”仍是“右撇子”。这很重要,由于非生物倾向于发作这两种物质的一半对一半的混合,而生物倾向于其间一种或另一种(地球生物是左撇子)。
可是喷气推动实验室的天体生物学家史蒂文·万斯说,布置一个或多个着陆器也会很有用。这些着陆器就可以带着一些器械像地震仪(用于登陆器)或许重力传感器(用于轨迹飞行器),这些仪器可以监测到土卫二外表下的状况,然后更多地了解土卫二内部的海洋以及其间或许支撑生命存在的进程。
图解:图六:土卫二上的破损碰击坑(2005年2月17日卡西尼号所摄):在相片的底部四分之一可以看到从左延伸至右的哈马罕槽沟。在哈马罕槽沟之上则是ct2地势单元。
内沃说,不论去土卫二上会找到什么,关于地理生物学来说都是严重的奉献。或许也会改写前史——找到生命痕迹或许几处适合寓居但却没有生命的当地。
成果假如是后者会令人绝望,但当涉及到说明咱们是否在世界中是孤单的这一严重问题时,内沃说,“我以为相同有意义。”
并且,尽管蜻蜓号是现在正在开发的使命,这是一个很好的提示,土星不只要一个,而是有两个卫星可以支撑生命。“跟从着水”这是美国航空航天局在拟定其在太阳系寻觅外星生命的方针时曾说过的。以土星为例,它不仅指向土卫六,也指向土卫二。
参考资料
1.Wikipedia百科全书
2.地理学名词
3. cosmosmagazine-张颢葶
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