土卫二：最有希望孕育生命的星球？(图)

宇宙文明

土卫二表面上的间歇泉模拟图

　　一边是霍金“不要和外星人说话”的规劝，一边是搜寻地外生命的勃勃兴致。尽管科技之手在太空中越探越远，人类始终也没有放弃在“可串门”的邻居中发现生命曾驻足的痕迹。据美国《每日科学》网5月4日（北京时间）报道，美国宇航局的卡西尼太空探测器成功完成了26小时的土卫二引力观测任务，发回大量关于该卫星内部组成和结构的数据，有希望给出土卫二曾经或现存生命的证据。
　　梦之星球土卫二
　　美国《连线》杂志曾说，太阳系最令人着迷的星球之一就是土卫二（Enceladus）。
　　土卫二的个头儿在土星的卫星中仅排第6，引力只有月球的1/6，却是太阳系中除地球外最有希望孕育生命的五大星球之首（另四个依次是木卫二、火星、土卫六和木卫一）。
　　其原因是：土卫二有一个充满了熔岩的炽热的内核——这可以为生命的孕育提供适宜的温度；又是太阳系迄今为止观测到的少数存在地质喷发活动的星体之一——喷出物质极可能源于星体表面以下存在的液态水；在喷射的羽状物中亦发现了奇特的化学成分——正是生命形成所需。因此，土卫二是天体生物学的重要研究对象，亦是寻找地外生命之旅中首先不可错过的目标。
　　早在1779年，英国天文学家威廉·赫歇尔就发现了土卫二，可发现后的一百年来，人们只知道这是一个被冰覆盖的卫星，在旅行者2号（Voyager2）探测器的光临之前，土卫二原是毫不起眼的。
　　土星的众卫星变化多端，土卫二的尺寸算其中寻常的，直径刚超过500千米。20多年前旅行者2号探测器掠过土星及其卫星系统时，在距离土卫二90000千米之处向地球发回了少量这颗卫星的照片。图片中的它洁白明亮，表面几乎能反射百分之百的阳光，没有大气保护，居然也没有环形山——那些外来天体撞击造成的陨击坑，可能是由于其覆盖着冰的表面曾融化过或被冰火山重新覆盖过。它到底发生了什么？土卫二开始令科学家产生困惑。
　　因卡西尼知名
　　对土卫二惊鸿一瞥后，又一个任重道远的探测器问世。为了纪念当年发现土星光环环缝的天文学家，探测器以“卡西尼”为名。
　　土星距地球最近时不足13亿千米，最远时不超16亿千米，但若要纯靠火箭推动飞抵的话，携带燃料决不能少于70吨。于是靠着一路借用各大行星引力来加速，卡西尼号迂回曲折地跑了35亿千米，终在6年多的漫漫太空之旅后抵达目的地，开始环绕土星飞行，并对土星及其家族成员卫星的大气、光环、磁场进行深入考察。
　　此后，仅以土卫二而言，其精确质量、三轴椭球体形状的测定及高分辨率的地表照片陆续发回，尤其是2006年土卫二南极区域有间歇性的冰颗粒和水蒸气喷发现象存在的照片，成为地球以外星球上存在液压水的最有力证据。
　　但卡西尼号的光学仪器并不会时刻聚焦在土卫二上，往往拍回的都是较遥远的照片。在最近一次任务中，卡西尼号利用上行和下行无线电发射来进行掩星测量试验并搜寻引力波，其所用的S、X和Ka波段频率以各自的方式相互影响，比采用单一频率可提供更多的信息。以往在巡航期间，卡西尼号一直采用推进器来控制测量，这次为确保复杂无线电科学设备的精确，卡西尼号关闭了推进器，改用反力轮来控制。
　　存在地外生命？
　　目前，卡西尼号负责人员利用美国宇航局深空通讯网（DSN）的无线电设备已取得了最新数据，开始着手分析土卫二的引力变化，试图通过其揭晓在著名的土卫二“虎纹”（tiger stripe）区域之下，是否真的藏有海洋、湖泊或者池塘。
　　位于土卫二南极的“虎纹”区，也是由卡西尼号在2008年以前所未有的清晰姿态展现给世人的。这一斑纹区域活跃地向太空喷发着水蒸气和有机颗粒，其涉及的机制可能足以维持土卫二地表下面大量液态水的存在；而且，不久前科学家发现，喷出的冰冷羽状物质中存在着负电荷水离子，在地球上，类似这样的离子经常存在于处在运动状态的液态水中；更不可思议的是，“虎纹”区释放的热量，是相同面积地球区域的三倍，科学家至今无法解释其中的奥秘。今年1月发表于《自然·地球科学》的一份报告认为，该热量可能源自于温度较高的冰上升到表面而较冷的冰被下推时所产生的搅动。
　　一般认为，生命出现应该满足两个基本条件：液态水和稳定的热源。此前科学家只能通过分析岩石成分以及其他数据推断有几个星球可能存在液态水，并没有掌握地球以外的星球存在液态水的直接证据，当“虎纹”区喷泉被发现，可想他们彼时有多兴奋。
　　2005年，当卡西尼号飞越土卫二并勘测到其表面存在碳、氢、氮、氧等元素时——以上有机分子被认为是生命形成的必要条件，土卫二一跃进入“有可能存在外星生命的星球”名单之列。而在“虎纹”区喷泉发现后，它排到这个名单的最前列。
　　卡西尼号在土卫二上的发现，不断解开着“前辈”旅行器探访土卫二后留下的诸多疑团，一度推动了数项研究计划的跟进。现在它正积极寻找土卫二上任何类型生命体的迹象。了不起的土卫二，已不单拥有适宜的温度，且几乎预示着存在水和简单的有机分子，现在只差一个证据。