太陽系外星生命的金礦？土衛二羽狀物噴出複雜有機分子

【Technews科技新報】卡西尼號的數據還在持續為科學家帶來新發現！以前，科學家只從土衛二恩賽勒達斯（Enceladus）的羽狀噴射物中發現過簡單有機（碳基）化合物，每種化合物碳原子都小於 5 個；現在，研究人員首次從中發現複雜有機分子，至少包括 15 個碳原子，使得土衛二成為太陽系尋找外星生命最誘人的金礦之一。

土衛二為土星第六大衛星，直徑只有約 500 公里，有關土衛二的調查主要來自 2004 年飛抵土星軌道的卡西尼號。

歷經多年調查，2014 年時，美國太空總署（NASA）宣布卡西尼號發現土衛二南極地底存在液態海洋的證據，厚度約 10 公里，原因是南極附近的冰火山向太空噴出大量水蒸氣與揮發物，夾雜類似氯化鈉晶體、水冰等固態粒子，噴射量約每秒 200 公斤，令人瞠目結舌，噴出的水有一部分落回土衛二表面，一部分融入土星環，另一部分甚至可抵達土星。

2015 年 9 月 16 日，NASA 根據卡西尼號的探測數據，確認土衛二表面冰層下方擁有全球海洋，而且海洋底部有水熱活動，即海底熱泉。

地球與土衛二大小比較。（Source：By Urhixidur [Public domain], via Wikimedia Commons）

儘管卡西尼號已於 2017 年 9 月墜毀土星大氣層，但探測器背後的巨大資料庫塞滿了等待科學家開採的天文寶藏。最近，一項新發現便持續為探索土衛二的生命之旅鋪下基石，德國海德堡大學行星科學家 Khawaja 與 Frank Postberg 利用卡西尼號的兩項儀器：宇宙塵分析儀（Cosmic Dust Analyzer，CDA）與離子和中性質譜儀（Ion and Neutral Mass Spectrometer，INMS），挖掘出卡西尼號於 2004~2008 年飛越土星外環與土衛二噴射羽狀物時搜集的相關數據。

這段期間，卡西尼號研究了約 1 萬個塵埃粒子，其中大部分從土衛二地底噴炸出來的冰粒都是純凈水，之前科學家只找到含 1~2 個碳原子與少量氫的較輕氣體分子，如甲烷、乙烷，原子量約 15；現在海德堡大學團隊首次發現 1% 複雜有機分子，包含 7~15 個碳原子，原子量可達 200，比甲烷重 10 倍以上。

Frank Postberg 強調，這些有機化合物可能還只是碎片，地底下更大的母體有機分子其原子量可能重達數千。研究人員認為，現在最重要的是趕緊再派遣探測器前往土星探險，因為我們不能確定這些有機分子究竟是地下海洋微生物的廢物，或只是經由非生物過程生成。

但無論微生物是否已經存在，只要土衛二冰殼下的環境能形成複雜的化學物質，生命就有可能在未來某天出現，雖然目前並沒有接替卡西尼號探索土星的後續計劃。新研究已發布在《自然》期刊。

不過 NASA 倒是有接替伽利略號的「木衛二飛越任務」（Europa Multiple-Flyby Mission），預計 2020 年發射 Europa Clipper 太空船，探索同樣具有羽狀噴射物、可能具有地下海洋的木衛二歐羅巴（Europa）；歐洲太空總署也有一個計劃中的木星系探測任務木星冰月探測器 （JUICE），旨在研究木星的三顆衛星：木衛三、木衛四和木衛二，預計 2022 年發射。

也許未來有關外太陽系生命探索的旗艦任務，將是恩賽勒達斯與歐羅巴的競爭？

木衛二歐羅巴的羽狀噴流想像圖。（Source：NASA）

（首圖來源：NASA）

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