
【中国观察北京时间2026年09月26日讯】据科学网站“Phys.org”9月25日报导,《科学进展》杂志发表了两项最新研究报告。科学家通过对土星卫星恩克拉多斯海洋成分的研究发现,确定该海洋成分的方法比以前更容易,某些微生物更能适应那里的海洋环境而生存。这些结果增加了在地外星球发现生命迹象的可能性。
柏林自由大学行星科学教授弗兰克·波斯特伯格同时参与了这两项研究。他与国际团队提出新证据,表明确定土卫二冰层下海洋成分比之前认为的要容易得多。波斯特伯格与诺扎伊尔·哈瓦贾博士共同证明,某些微生物比之前认为的更能适应土卫、二海洋环境。
据报导,土卫二被认为是太阳系中最有希望寻找地外生命的地点之一。第一项研究推测该卫星冰壳下存在覆盖整个球面的液态水海洋,更深处则是一个岩石内核。低温火山活动导致巨大羽流从极地地壳裂缝喷涌而出,冰粒被喷射到数百公里外太空。
美国太空总署卡西尼号探测器多次穿越羽流分析成分。样本显示其中含有各种盐类和有机化合物痕迹。波斯特伯格主导的研究揭示海洋水在进入太空过程中的惊人变化。当充满气体的气泡上升破裂时,会在海洋表面形成液滴。新研究显示这些液滴冻结过程缓慢,使盐类和有机物在冻结液滴内部分布在不同位置。
水蒸气将液滴带入冰壳裂缝最终进入太空。上升过程中液滴加速至1000公里/小时速度。若撞击冰裂缝壁面会破碎成几微米大小碎粒飞向太空。因此冰粒通常由一种高度浓缩的、先前分离的物质组成。
波斯特伯格表示,土卫二实际上帮我们做了很多工作,例如准备用于分析的样本。这些工作在地球化学实验室通常需要大量精力将海洋成分分离并浓缩成单一冰粒。这意味着一些微生物物质可能只存在于一小部分冰粒中,而这些冰粒中微生物物质浓度会很高,纯度也相对较高。
波斯特伯格说,这对寻找生命是个好消息。未来太空船需要分析羽流中的许多单一冰粒。若发现其中含有微生物物质,就可以利用现有技术相对容易地识别冰粒中的生物特征。
波斯特伯格教授参与的另一篇研究报告同日发表。该研究显示,无法在实验室强碱性条件下生存的冲绳甲烷球菌却能在模拟土卫二海洋环境条件下生存。这种产甲烷古菌不需要氧气,只需氢气和二氧化碳就能生存。
科学家在实验室模拟土卫二海洋条件,包括极低氧气浓度、高碳酸盐浓度和强碱性(pH值10或11)。在重现这些条件及海洋热液与岩石底部相互作用后,将冲绳甲烷球菌引入模拟环境。结果显示,这种微生物在pH值极高的最佳实验室培养基中无法生长,因其缺乏溶解的二氧化碳。相较之下,它在土卫二模拟环境中持续生长,利用水岩反应产生的氢气生产甲烷。在模拟条件下,这些微生物甚至能调整代谢以适应低浓度二氧化碳。
哈瓦贾博士表示,这真的让我们很意外,没想到实验会如此成功。发表在《科学进展》上的两项研究共同为寻找地外生命提供新线索。波斯特伯格说,虽然这并不意味着土卫二上存在生命,但初步研究表明,若土卫二确实存在生命,未来太空任务分析喷出的冰粒就很有可能找到生命痕迹。