文章图片
文章图片
【液态水，以广阔的地外海洋的形式存在于一些冰冷的卫星上】
文章图片
大液态水以广阔的地外海洋的形式存在于各种冰冷的卫星上 。 在我们的太阳系 ， 五颗冰冷的卫星已被确认为海洋世界 ， 即木星的三颗卫星和土星的两颗卫星 。 另外四个可能是玉簪地下海洋 ， 例如土星的卫星迪奥内、海王星的冰冷卫星海卫一无线电探测和测距和矮行星冥王星 。 此外 ， 矮行星谷神星似乎至少有一个地下海 。 我们可以预期在外海洋中发现现存生命的主要条件是存在促进类海洋介质的非平衡热力学状态的能源含有丰富的有机化合物 。
在上述冰卫星中 ， 土卫二和欧罗巴都符合这些条件 。 两者都拥有大型水基海洋 ， 其中存在地热活动并且可能存在生命 。 事实上 ， 卡西尼-惠更斯号探测器以及伽利略和哈勃太空望远镜的太空任务已经对两颗卫星上的相关地热活动进行了成像 。 尽管如此 ， 土卫二羽流的卡西尼-惠更斯探针直接表明有机分子作为更复杂化合物的标记物存在于咸水海洋介质中 。
这一事实使土卫二成为探索外星生命最有希望的地点 。 土卫二直径五百公里 ， 重力场仅为地球的1.2% 。 它巨大的外洋机械地将岩石核心与外部冰壳分离 。 地热活动与通过土星的潮汐拉力和冰壳厚度变化相结合的潮汐变暖使水体保持流动 ， 所有这些都可能导致水柱压力的突然变化 。 压力变化导致间歇泉活跃 ， 将水柱喷射到太空中 ， 从而产生冰火山现象 。 强烈的地温梯度和高压产生大量热水 ， 通过裂缝和裂缝穿过冰壳 。
由于减压冲击 ， 水一旦进入太空就会突然蒸发并结冰 ， 以雪的形式落回地表 。 土卫二的外海盐度条件似乎与地球相似 ， 这将导致水密度约为 1020 kg/m3 ， 与陆地海洋相似 。 然而 ， 平均深度要高得多 ， 大约在30到50公里之间 。 这将产生总量月球本身质量的40%左右 。 土卫二的冰壳平均厚度为20-30公里 ， 南极的厚度减小 。 土卫二的外洋似乎一直处于流体状态 ， 其时间跨度与地球上的海洋相当 ， 可能允许生物发生以及单细胞和多细胞样生命形式的进化 。
地热活动似乎是有利于地球上原始生命出现的一个组成部分 ， 推动了其在深海中的进化 。 同样 ， 海洋外地热活动可能有利于具有化学合成代谢途径的生物体的进化 ， 类似于地球上高产热液群落中记录的那些 。 在地质历史中 ， 那些海洋外热液喷口系统可能已经演变成生物多样性丰富的环境 ， 具有化学合成的自治社区 。 初级生产者、食草动物、捕食者、清道夫和再矿化生物 。
不幸的是 ， 探索土卫二外海的生命所面临的技术挑战比探索地球深海中的任何位置都要复杂得多 。 在接下来的几十年里 ， 仪器有效载荷可能会对它们在土卫二勘探中的使用产生限制作用 ， 尽管由于土卫二上的重力降低 ， 与地球上的海洋仪器相比 ， 它们的外壳重量可以大大减轻 。 此外 ， 穿透一个潜在的大冰壳需要工具来雕刻或融化千米级的隧道 ， 以便为任何类似海洋的探索平台打开通道 。 这种技术发展已经在进行中 。
不同的项目 ， 例如土卫二探险家和欧罗巴探险家 ， 以及超深自主激光驱动的千瓦级溜溜球机器人冰探索者目前专注于机器人系统的自主导航和控制 ， 尤其是在外海冰壳下 。 受数据的启发 ， 土卫二的外洋可能拥有复杂的有机生命 ， 并且考虑到其作为流体存在的时间跨度 ， 可续接啊为实施其基于环境和以生命为导向的探索提供了一个视角关于可用的深海技术 。 我们首先描述了目前用于海洋科学的高优先级传感器 ， 旨在表征远洋和底栖海景 ， 其环境条件可能会影响生命本身 。
推荐阅读
- 三星GalaxyA535G，让用户无论昼夜均可体验到一流的影像
- 对免疫系统进行重编程，有望设计出新一代CAR-T细胞疗法
- 1994年UFO造访贵州？空中惊现怪车、时间停滞？真相扑朔迷离
- 一路走好！32岁网红“闻味哥”病逝，结婚不到两年，妻子悲痛发文
- 被动声学监测、热红外系统和高性能雷达，提供了检测海洋哺乳动物的工具
- 黑心！安徽多名男子疫情期间，合伙生产销售不合格口罩4万余个
- 死刑犯王立华最后一夜，行刑前两眼流泪忏悔，狱警：他不是真心
- 13岁儿童驾车上高速，死了9人
- 40年前华人学者简悦威提出的tRNA疗法，正在成为基因治疗新风口