土衛二被許多人認為是太陽系中最有可能容納外星生命的地方之一，一直吸引著我們的注意力。 它有乙個隱藏在冰層深處的液態海洋，充滿了生命的可能性，其複雜的地質活動揭示了這顆衛星的非凡性質。 最近，一項新的研究揭示了土衛二羽流的化學成分，為我們探索這個冰冷世界的生命潛力提供了更多線索。
這項研究發表在《自然天文學》雜誌上，是對卡西尼號太空飛行器在2024年和2024年兩次飛越土衛二期間收集的資料的重新分析。 卡西尼號是由美國國家航空航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）和義大利航天局（ASI）開發的太空飛行器，於2024年發射，並於2024年結束任務。 這是第一艘繞土星及其衛星執行的太空飛行器，也是第一艘探測土衛二羽流的太空飛行器。
土衛二羽流是從衛星南極地區噴出的物質流，類似於地球上的間歇泉或火山噴發。 卡西尼號於2024年首次發現這一現象，引起了科學界的廣泛關注。 這些羽流似乎來自衛星冰面裂縫下方的地下海洋，這意味著它們可以反映海洋的化學成分，從而為尋找生命提供了乙個視窗。
卡西尼號攜帶了一台離子和中性質譜儀（INMS），可以測量羽流中分子的型別和數量。 先前的分析已經確定了羽流中存在水、二氧化碳、甲烷、氨和氫分子等分子，所有這些都是生命的基本組成部分或生命的代謝產物。 然而，這些分析並沒有涵蓋所有可能的分子，也沒有考慮分子之間的相互作用，因此可能會遺漏一些重要資訊。
為了彌補這一缺點，哈佛大學團隊使用了一種新方法重新檢查INMS裝置團隊處理的資料，並將其與大型已知質譜庫進行比較。 他們使用了一種稱為貝葉斯推理的統計分析技術，該技術根據現有知識和觀測資料計算數十億種羽流物質可能成分的概率。 通過這種方法，他們發現了許多以前未識別的分子，包括一些有機分子，如氰化氫、乙炔、丙烯和乙烷，以及醇類（甲醇）和分子氧。
這些新發現的分子增加了土衛二羽流的化學複雜性，並為理解土衛二地下海洋的性質和演化提供了額外的線索。 例如，氰化氫是一種重要的有機分子，可以參與氨基酸和核苷酸的合成，氨基酸和核苷酸是蛋白質和核酸的基本組成部分。 乙炔和丙烯是碳氫化合物，可以在水中發生水合反應，產生更複雜的有機分子。 醇類是溶解有機分子的溶劑，也可以作為生命的能量**。 分子氧是一種氧化劑，可以參與氧化還原反應，也可以作為生命的呼吸氣體。
研究團隊認為，這些分子表明，土衛二表面下存在著乙個多樣化的“化學倉庫”，這可能是乙個宜居的環境，或者可以支援某些形式的微生物組。 然而，他們也強調，這些分子是否真的能夠支援土衛二的生命，很大程度上取決於它們在地表以下的海洋中被稀釋了多少，以及它們如何與其他分子反應。 為了回答這些問題，需要更多的資料和實驗，以及更先進的探測器。
本研究為今後的土衛二探測任務提供了一些有價值的資訊和啟示。 例如，歐洲航天局計畫在2024年發射乙個名為土衛二生命探測器的探測器，該探測器將攜帶更先進的質譜儀，可以更精確地測量羽流中的分子。 此外，美國宇航局還在考慮乙個名為土衛二海洋世界探測器的概念，該探測器將攜帶乙個可以穿透冰層並進入海洋的探測器，以直接探測海洋的狀況和組成。 這些任務有望在未來十年內實現，為人類解開土衛二的奧秘，尋找太陽系外的生命提供更多的機會和希望。 土衛二羽流含有多種有機分子