土卫二生命问题：产甲烷微生物或能够生存

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土卫二（Enceladus）是土星的第六大卫星， 于1789年被威廉·赫歇尔所发现。 在旅行者号于1980年代探测土星之前，人们只知道土卫二是一个被冰覆盖的卫星。旅行者号显示土卫二直径约为500公里（相当于土星最大的卫星土卫六直径的十分之一），而且其表面几乎能反射百分之百的阳光。旅行者1号发现土卫二的轨道位于土星E环最稠密的部分，表明两者之间可能存在某种联系；而旅行者2号则发现：尽管该卫星体积不大，但是在其表面既存在古老的撞击坑构造，又存在较为年轻的、地质活动所造成的扭曲地形构造——其中一些地区的地质年代甚至只有1亿年。
   土卫二（恩克拉多斯）以希腊神话中的巨人恩克拉多斯命名。该名字及其他六颗第一批被发现的土星卫星的名称都由威廉·赫歇尔的儿子约翰·赫歇尔在其1847年出版的《在好望角天文观测的结果》（Results of Astronomical Observations made at the Cape of Good Hope）中率先提出。如此命名的理由是：土星所代表的农神萨图尔努斯即为希腊神话中泰坦族的领袖克罗诺斯。



　　土卫二又称为恩克拉多斯（Enceladus），是土星的第六大卫星。现在，这颗星球已经成为寻找外星生命的热点。



　　在美国航空航天局（NASA）的卡西尼号发现土卫二的冰冻表面下方存在活跃喷泉和液态海洋之前，人们一直认为那里只是一片荒凉的冰原。



　　如果土卫二上潜藏着生命，那它们很可能与冲绳甲烷球菌（学名：Methanothermococcus okinawensis）非常接近。
　据报道，土卫二又称为恩克拉多斯（Enceladus），是土星的第六大卫星。现在，这颗星球已经成为寻找外星生命的热点。在美国航空航天局（NASA）的卡西尼号发现土卫二的冰冻表面下方存在活跃喷泉和液态海洋之前，人们一直认为那里只是一片荒凉的冰原。目前，土卫二已经成为太阳系中最可能存在外星生命的地方之一。2017年，科学家对土卫二的海洋——或者更确切说是被喷向太空的一滴喷泉——进行了分析，发现了水热反应的证据。水热反应会产生氢气，而这可能正是土卫二微生物所取食的分子食物。
　　在近期发表于《自然-通讯》（Nature Communications）的论文中，研究人员对土卫二可能存在的生命进行了更深入的分析。奥地利维也纳大学的西蒙·里特曼（Simon Rittmann）是单细胞微生物的研究专家，他认为一种特殊的地球微生物有可能会在土卫二冰层之下的环境中存活下来。换句话说，如果土卫二上潜藏着生命，那它们很可能与冲绳甲烷球菌（学名：Methanothermococcus okinawensis）非常接近。
　　冲绳甲烷球菌是一种产甲烷古菌（古菌是一类单细胞生物，与细菌和真核生物都截然不同），能将氢分子和二氧化碳转化为甲烷，而根据卡西尼号的探测结果，这些物质在土卫二的喷泉中都存在。有趣的是，这些化合物，特别是少量甲烷的来源，依然是一个谜——它们会是微生物产生的吗？在地球上，冲绳甲烷球菌生活在日本附近海域的深海热液口周围。里特曼和他的研究团队在类似土卫二的气体组成和压力条件下培养了几种产甲烷古菌，但是当加入一些土卫二上的化合物，如甲醛、一氧化碳和氨之后，只有冲绳甲烷球菌存活了下来。在理论上，如果未来的太空任务能将冲绳甲烷球菌等产甲烷古菌运送到土卫二，那它们很可能会占领这颗冰冻星球的海底。
　　这项研究的结果具有什么新的意义吗？并不尽然。很难说产甲烷古菌就是土卫二海洋中甲烷的唯一来源。地球上一些热液口也能在没有生命的情况下产生甲烷，还有彗星——与冰冻的土卫二差不了多少——似乎还能从星际云中捕获甲烷。即使土卫二上确实有生命能产生甲烷，它们与冲绳甲烷球菌的相似性也不大可能会像马和斑马那样。大自然往往比我们聪明得多。它可能会以一种完全不同的方式来利用那里的能源，美国西南研究院的行星科学家亨特·怀特（Hunter Waite）说，它是否会像地球上的某种微生物？可能不会。甚至它是否会以DNA为基础？可能也不会。
　当然，这并不意味着科学家将微生物置于类似土卫二的环境条件中培养是在浪费时间和金钱。我很高兴人们开始对生物性甲烷的产生进行深入研究，西南研究院的地球化学家和行星科学家克里斯托弗·格莱恩（Christopher Glein）说，下一步是在实验室中继续进行这项困难的工作，以确定从太空飞船设备的角度弄清楚生命会是什么模样。现在，科学家已经有了一个模型生物，格莱恩很好奇它所产生的生物性甲烷的同位素组成情况。可以理解的一点是，微生物所产生的甲烷含有与岩石或其他非生物过程产生的甲烷不同的碳同位素和氢同位素。在确定未来某些太空任务的要求时，这一点将会十分有用，格莱恩说道。NASA的太空探测器能够很好地探测到同位素，因此如果微生物产生的生物性甲烷具有某些独特的性质，那就将成为非常有帮助的测量指标。
　　相比寻找假想中的地外生命，这项研究可能对设计未来太空任务更有意义。一些人会说我们应当穿过土卫二喷出的羽状气流，然后就能找到一些蠕动的微生物，怀特说，我们可能会这么做，但可能性不是很高。我只想尽快地知道化学方面的信息。很可能在发现真正的外星生命——如果真有的话——之前，深空探测任务就已经发现它们存在的证据。科学家将在实验室中继续检验各种假说，尝试解决这些化学难题，并设计出探测这些化学证据的仪器，使这一天尽快到来。