科學家推想土衛二上發生氫氣的過程。資料圖片
當地時間4月13日,美國國度航空航天局(NASA)發布重磅新聞:卡西尼號(Cassini)探測器發明,在土星衛星土衛二的海洋里發明氫氣存在,這意味著這顆在冰層下存在液體水的衛星,已具備生命發源的所有前提。同時,憑據哈勃千里鏡的探測效果,木星的衛星木衛二也具備同樣的潛力。
這些發明或許意味著,在地球以外還有得當生命存在的情況。科學家以為,木衛二存在生命的可能還要跨越土衛二。是以,在2020年之后,NASA將啟動木衛二探測規劃“歐羅巴快帆”。
●南邊日報駐京記者王詩堃
土衛二發明“鹽水海洋”
NASA發布新聞的同時,《科學》雜志也在網站上登載了相關論文,具體先容了發明:2015年10月28日,卡西尼號探測器以49千米的超近間隔飛越土衛二,通過離子中性子譜儀對羽流進行了采樣。重點在于,這次采樣探測到了氫氣分子,且含量高達1%。
科學家以為,這次在羽流中發明“相對較高的”氫氣含量,極有可能是冰下的液體水和海底巖層之間正在進行的水熱回響所發生。而氫氣可以與水中二氧化碳回響發生甲烷,這個過程被稱為“甲烷天生”,生命可在此過程中得到能量。事實上,科學家以為地球生命發源于原始海洋深處的熱泉附近,而甲烷則是地球生命發源的要害因素之一。
卡西尼號探測團隊賣力人、美國西南研究所科學家亨特·韋特(Hunter Waite)透露,“水有了,有機物有了,如今連能量本原都有了。固然生命所需的硫和磷還沒有被發明,但這不影響土衛二上升為太陽系中最有可能存在地外生命的處所。”事實上,在太陽系中硫和磷并不罕見,科學家信賴土衛二的巖石就含有磷和硫。換言之,土衛二已具備生命發源的所有前提。
科學家很早就“盯上”了土衛二。作為土星的第六大衛星,土衛二直徑約500千米,只有月球直徑的七分之一,被白色冰殼籠蓋。2005年,卡西尼號第一次得到土衛二南極影像,發明冰殼上存在縫隙,里面噴出的水冰和蒸汽羽流。基于此,科學家猜疑其冰殼下有液態鹽水海洋存在。2008年和2009年間,卡西尼號多次對土衛二進行探測,進一步發明其存在甲烷、丙烷、乙烷和乙炔等碳氫化合物。跟著研究的絡續進行,越來越多跡象表現,土衛二上存在生命的可能。
木衛二更有可能存在生命
NASA同時頒布的兩顆“生命疑似”星球,哪個更有可能存在生命?NASA給出的謎底是木衛二。
從NASA頒布的信息和同期揭橥在《天體物理學研究通信》的論文來看,木衛二存在類似羽流征象的可能相當大:2014年,哈勃千里鏡發明木衛二外觀存在羽狀布局。而自2016年以來,哈勃千里鏡察看到統一所在一直有羽狀物噴出,這極可能來自木衛二冰殼的縫隙。另外的佐證是,曾途經木衛二的伽利略號探測器曾發明其溫度非常。科學家猜測,就像土衛二一般,這可能是水從冰層下噴出的證據。
NASA透露,判斷木衛二比土衛二更可能存在生命,此中一個緣故恰正是土衛二發明了大量氫氣:這闡明沒有生命在消費氫氣,“或者說生命的活潑度不高”。另一個緣故在于,木衛二僅比月球輕微小一點,比土衛二大得多。科學家信賴,在其他前提差不多的環境下,相對大的星球,孕育出世命的概率更高。
據NASA表示,他們將在2020年之后啟動木衛二探測規劃“歐羅巴快帆”——定名源自于19世紀的飛剪式快速風帆。“歐羅巴快帆”使命規劃多次飛掠木衛二,考查木衛二得當人青海網站建造公司類棲身的可能性,查詢拜訪3種生命必須物質在木衛二上的存在環境,離別是液態水,碳、氫、氧、氮、磷、硫6種化學身分和支撐生命存在的能源。
科學家越來越認同,在太陽系中其他星球的海洋中索求外星生命,是探求外星生命最有用的方法。本年1月,NASA在“行星科學預測2050鉆研會”上發布了一份官方規劃:將動手索求太陽系內的外星海洋天下,包羅木衛二、木衛三、木衛四、土衛二、土衛四、土衛六、海衛一、冥王星、谷神星。
中國科學院國度天文臺研究員鄭永春曾提到,探求地外生命和宜居情況的首要目的,是通過探測太陽系中可能存在生命的天體,研究生命及相關物質的發源,這也成為太陽系探測的首要驅動力。
太陽系外的宜居可能
清華大學地球體系科學研究中心田豐傳授指出,近年來對太陽系生手星的研究重點,已從當初的大量發明系生手星,慢慢轉移到對宜居行星的發明、觀測和研究上。
憑據NASA界說,處于“宜居帶”意味著一顆行星與恒星連結恰當間隔,進而為它外觀存在液態水供應前提。一顆系生手星是否宜居,首要從3方面判斷:行星的質量、其恒星的光度、恒星—行星間的間隔。田豐透露,上述三方面都相符前提的行星,能夠稱為疑似宜居系生手星,但其宜居性和是否存在生命,終極要靠對行星的大氣身分或行星外觀的觀測來確定。
到2016年,人類發明系生手星西寧網頁設計的數量已跨越3000顆。有研究評釋,基于今朝對付系生手星的統計數據,宜居行星顯現在太陽類型恒星四周的概率為5%至20%,顯現在紅矮星(質量約為太陽質量的一半以下的恒星)四周的概率為20%至50%。事實上,由于質量和體積小,紅矮星四周的宜居行星更容易被發明,今朝NASA已核準首要方針是紅矮星的系生手星征采規劃。
也有研究職員有分歧見解。田豐的研究以為,分歧于太陽類恒星,紅矮星的亮度可在一億年內削減10倍以上,是以其四周的類地行星可能履歷過快速的大氣逃逸和脫水,含水量無法到達宜居尺度。“是以,太陽類型恒星才是征采宜居行星的最佳方針”。
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卡西尼號末了的任務
擁有豁亮光環的土星是太陽系中的“明星”,卡西尼號則是其最熟習的拍照師。這次重大發明,首功也要歸于已有20歲“高齡”的卡西尼號。
今朝,卡西尼號正在土星環中索求,這是人類探測器有史以來探測土星外環最深切的一次。跟著燃料將盡,卡西尼號將在傳回末了一批數據后,于本年9月15日突入土星大氣層燃燒自毀。
NASA透露,因為擔心卡西尼號可能攜帶來自地球的微生物,以是接納在大氣層燃燒自毀的方法處理卡西尼號,以避免其在耗盡燃料后軌道失控,撞上土衛二、土衛六等衛星,污染上面可能存在的生命,或是損壞原始生命孕育的情況。
作為一艘1997年發射的探測器,至今還能正常事情,常規能源無法知足。另外,因為土星軌道間隔太陽太遙遠,是以無法行使太陽能,以是必需使用熱核能源。是以,卡西尼號的“心臟”采用钚238電池——這是一種劇毒的放射性物質,但在深空索求中有著無可對比的續航上風,據悉,索求冥王星的新視野號以及好奇號火星探測器都采用此種電池。
今朝,卡西尼號正在進行其末了的使命——索求土星F環。2017年4月起頭,卡西尼號末了一次飛掠土衛六并行使其引力加快變軌,隨后卡西尼號會20次飛過F環20次,并在土星和土星環的間隙觀測土星環內的小行星,并對土星進行近間隔觀測,末了在大氣中銷毀——在此之前,它有機會發還有關土星大氣身分的數據。