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科学家欲在土卫二搜寻地外生命

新闻来源:未知   发布时间:2009-12-26 17:50  点击:

  撰文 卡罗琳·波尔科(Carolyn Porco)

  翻译 谢懿

  原本毫不起眼的土卫二,如今成了万众瞩目的明星。卡西尼探测飞船发回的数据暗示,这颗卫星南极的冰盖之下,可能拥有一大片液态水构成的海洋。地下水透过冰裂缝喷涌而出,形成了壮观的“喷泉”——同时喷出的,还有生命必需的有机化合物。这颗直径仅500千米的小卫星,会是太阳系中生命的又一个家园吗?

  大约25年前,当旅行者2号(Voyager 2)探测器飞过土星及其卫星系统的时候,它距离土卫二“恩克拉多斯”(Enceladus)90,000千米。在持续仅几个小时的飞掠过程中,旅行者2号上的照相机向地球发回了少量照片,但正是这些为数不多的照片让行星科学家们困惑了许多年。即使土星卫星变化多端并无标准可言,土卫二也是其中最为特殊的一个:由冰覆盖的表层洁白而明亮,犹如刚下过雪一样。相比较而言,土星其他没有大气的卫星表面则布满了环形山——这是外来天体撞击造成的陨击坑。 土卫二上还散布着没有环形山的广阔平原,这清楚地表明这颗卫星拥有过由内力驱动的地质活动。对于直径刚超过500千米的土卫二而言,它的自身似乎太小了,无法产生地质活动所需的大量热量。可以肯定的是,这颗卫星上必定发生了不同寻常的事情,否则天体撞击留下的巨大痕迹怎么会凭空消失呢?

  旅行者号和土星短暂的交会,无疑只允许我们对土卫二的芳容惊鸿一瞥。它拍摄的土卫二照片极为有限,仅有少量北半球的中等分辨率照片和一些南半球的低分辨率照片,完全没有南极的照片。土卫二没被拍到的部分会是什么样子,我们完全无法想象。

  旅行者号探测器的造访所激起的兴趣,使得详尽探测土卫二成了卡西尼(Cassini)土星探测计划的主要目标之一。卡西尼探测飞船于1997年发射升空,花了7年时间飞越行星际空间,把有史以来最先进的仪器设备带到了外太阳系。2004年夏天,飞船终于进入了环绕土星的轨道。同年12月,飞船将“惠更斯”探测器投入土星最大的卫星——土卫六“泰坦”(Titan)的大气层中,然后继续它的土星系统之旅。更为重要的是,在过去几个月中,卡西尼探测飞船以前所未有的近距离探测了土卫二。

  在这颗被构造地质活动破坏严重的小卫星上,卡西尼的发现正是行星科学家梦寐以求的。现在,这个隐藏在太阳系最宏大行星系统中的“小不点”吸引了无数目光,它的重要性与体型完全不相称。土卫二不仅有足够的热量来驱动地质活动改变它的表面特征,而且拥有有机化合物,表面之下可能还存在着地下河网甚至是液态水组成的海洋——而能量、有机物和液态水是目前已知的生命三要素。探测这个遥远而陌生的星球,我们面对的是一个潜在的、适合生命生存的环境。没有什么比这更激动人心的了。

  掀起土卫二的“盖头”来

  显示土卫二非同寻常的第一条线索,甚至在卡西尼探测飞船第一次与它密近交会之前,就已经出现了,但是当时并没有得到一致认同。2005年1月,我们的照相机首次拍摄到土卫二从背后被太阳照亮的照片,此时太阳、土卫二的边缘和卡西尼探测飞船差不多处在一条直线上,这一视角被行星科学家称为“高太阳张角”(high solar phase)。如果你曾经开车朝着太阳行驶,一定会注意到,覆盖在挡风玻璃上的灰尘变得清晰可见。对于散布在太阳系中的微小颗粒,情况也是如此——迎着太阳观察时更容易探测到它们。旅行者号的实践证明,这样的视角十分有利于发现光环中难以看见的结构和外行星的大气及其卫星。同样,这也是我们开启土卫二研究大门的钥匙。

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