土衛二：最有希望孕育生命的星球？

2010-05-06 19:58

一邊是霍金「不要和外星人說話」的規勸，一邊是搜尋地外生命的勃勃興致。儘管科技之手在太空中越探越遠，人類始終也沒有放棄在「可串門」的鄰居中發現生命曾駐足的痕跡。據美國《每日科學》網5月4日（北京時間）報導，美國宇航局的卡西尼太空探測器成功完成了26小時的土衛二引力觀測任務，發回大量關於該衛星內部組成和結構的數據，有希望給出土衛二曾經或現存生命的證據。

夢之星球土衛二

美國《連線》雜誌曾說，太陽系最令人著迷的星球之一就是土衛二（Enceladus）。

土衛二的個頭兒在土星的衛星中僅排第6，引力只有月球的1/6，卻是太陽系中除地球外最有希望孕育生命的五大星球之首（另四個依次是木衛二、火星、土衛六和木衛一）。

其原因是：土衛二有一個充滿了熔岩的熾熱的內核──這可以為生命的孕育提供適宜的溫度；又是太陽系迄今為止觀測到的少數存在地質噴發活動的星體之一── 噴出物質極可能源於星體表面以下存在的液態水；在噴射的羽狀物中亦發現了奇特的化學成分──正是生命形成所需。因此，土衛二是天體生物學的重要研究對象，亦是尋找地外生命之旅中首先不可錯過的目標。

早在1779年，英國天文學家威廉．赫歇爾就發現了土衛二，可發現後的一百年來，人們只知道這是一個被冰覆蓋的衛星，在旅行者2號（Voyager2）探測器的光臨之前，土衛二原是毫不起眼的。

土星的眾衛星變化多端，土衛二的尺寸算其中尋常的，直徑剛超過500千米。20多年前旅行者2號探測器掠過土星及其衛星系統時，在距離土衛二90000千米之處向地球發回了少量這顆衛星的照片。圖片中的它潔白明亮，表面幾乎能反射百分之百的陽光，沒有大氣保護，居然也沒有環形山──那些外來天體撞擊造成的隕擊坑，可能是由於其覆蓋著冰的表面曾融化過或被冰火山重新覆蓋過。它到底發生了什麼？土衛二開始令科學家產生困惑。

因卡西尼知名

對土衛二驚鴻一瞥後，又一個任重道遠的探測器問世。為了紀念當年發現土星光環環縫的天文學家，探測器以「卡西尼」為名。

土星距地球最近時不足13億千米，最遠時不超16億千米，但若要純靠火箭推動飛抵的話，攜帶燃料決不能少於70噸。於是靠著一路借用各大行星引力來加速，卡西尼號迂迴曲折地跑了35億千米，終在6年多的漫漫太空之旅後抵達目的地，開始環繞土星飛行，並對土星及其家族成員衛星的大氣、光環、磁場進行深入考察。

此後，僅以土衛二而言，其精確質量、三軸橢球體形狀的測定及高解析度的地表照片陸續發回，尤其是2006年土衛二南極區域有間歇性的冰顆粒和水蒸氣噴發現象存在的照片，成為地球以外星球上存在液壓水的最有力證據。

但卡西尼號的光學儀器並不會時刻聚焦在土衛二上，往往拍回的都是較遙遠的照片。在最近一次任務中，卡西尼號利用上行和下行無線電發射來進行掩星測量試驗並搜尋引力波，其所用的S、X和Ka波段頻率以各自的方式相互影響，比採用單一頻率可提供更多的信息。以往在巡航期間，卡西尼號一直採用推進器來控制測量，這次為確保複雜無線電科學設備的精確，卡西尼號關閉了推進器，改用反力輪來控制。

存在地外生命？

目前，卡西尼號負責人員利用美國宇航局深空通訊網（DSN）的無線電設備已取得了威廉亚洲官网 數據，開始著手分析土衛二的引力變化，試圖通過其揭曉在著名的土衛二「虎紋」（tiger stripe）區域之下，是否真的藏有海洋、湖泊或者池塘。

位於土衛二南極的「虎紋」區，也是由卡西尼號在2008年以前所未有的清晰姿態展現給世人的。這一斑紋區域活躍地向太空噴發著水蒸氣和有機顆粒，其涉及的機制可能足以維持土衛二地表下面大量液態水的存在；而且，不久前科學家發現，噴出的冰冷羽狀物質中存在著負電荷水離子，在地球上，類似這樣的離子經常存在於處在運動狀態的液態水中；更不可思議的是，「虎紋」區釋放的熱量，是相同面積地球區域的三倍，科學家至今無法解釋其中的奧秘。今年1月發表於《自然．地球科學》的一份報告認為，該熱量可能源自於溫度較高的冰上升到表面而較冷的冰被下推時所產生的攪動。

一般認為，生命出現應該滿足兩個基本條件：液態水和穩定的熱源。此前科學家只能通過分析岩石成分以及其他數據推斷有幾個星球可能存在液態水，並沒有掌握地球以外的星球存在液態水的直接證據，當「虎紋」區噴泉被發現，可想他們彼時有多興奮。

2005年，當卡西尼號飛越土衛二並勘測到其表面存在碳、氫、氮、氧等元素時──以上有機分子被認為是生命形成的必要條件，土衛二一躍進入「有可能存在外星生命的星球」名單之列。而在「虎紋」區噴泉發現後，它排到這個名單的最前列。

卡西尼號在土衛二上的發現，不斷解開著「前輩」旅行器探訪土衛二後留下的諸多疑團，一度推動了數項研究計畫的跟進。現在它正積極尋找土衛二上任何類型生命體的跡象。了不起的土衛二，已不單擁有適宜的溫度，且幾乎預示著存在水和簡單的有機分子，現在只差一個證據。