直径仅500公里,却最有希望孕育生命,土卫二有何特殊之处?

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宇宙中到底有没有地外生命?很多人都认为是存在的,毕竟宇宙那么大,天体那么多,总会有些天体和地球的环境一样甚至更好。

别说是遥远的宇宙,就算是在太阳系内,也有许多天体具备着宜居环境,有孕育生命的可能。在一百多年前,人们认为火星是最有希望的星球。那个时候,科学家还无法判断地球以外的天体表面有怎样的气候和环境,这样的猜测似乎有更多“猜”的成分;随着科技的发展,人类能够对其他天体进行“测”了,竟然又认为冥王星有可能孕育生命!

除了这些直接绕太阳公转的天体之外,科学家还对一些卫星寄予厚望。比如木星的卫星木卫二、土星的卫星土卫二、土卫六,都被认为是太阳系中最有希望孕育地外生命的天体。不同的科学家们观点不同,搞得大家也是一头雾水:到底哪一颗天体更宜居呢?

说起来,在没有实际发现生命之前,这些天体谁更宜居,都是依赖于评价它的天文学家所设定的标准。有的天文学家认为这个因素最重要,那么就认为这颗天体最宜居;有人认为另一种因素更重要,所以这颗天体也不是很有希望。而且,有些星球在某一方面看起来恶劣,但或许另外一些条件可能弥补这种劣势,就不能排除生命的可能。

因此,如果有一个统一的标准来衡量一颗天体的宜居性,那么大家全都按照这个标准来判断它有多大的概率孕育生命,那么就不会有争议了。

最近,纽约大学阿布扎比分校的天文学家Dimitra Atri领导着他的团队,提出了一种新的规则,来衡量一颗天体孕育生命的能力。在本次研究中,他们最看重的是一种新提出的指标——微生物宜居性指数(MHI)。研究人员指出,这个指数是用来衡量地球上一些特殊环境下生存的极端生命,在其他天体的某些环境下能否生存的指标。

某个环境想要支持生命存在,必须要满足一定的要求。在本次研究中,研究人员一共确定了6个影响生命孕育的重要因素,分别是温度、压力、紫外线辐射、电离辐射、pH值和盐度。如果想要孕育生命,这些指标的数据就要落在一个相对比较严格的范围内。

当然,如果有些指标超标了,也不意味着完全不可能孕育生命。毕竟在地球上,也存在着一些特殊生命,它们所生活的环境远远超出了大家的想象。比如一种名叫Serpentinomonas sp. B1的微生物,可以在pH值高达12.5的强碱环境下生存,还有一种名叫Thermococcus piezophilus CDGS的微生物,能够承受高达125兆帕压力的环境(约为地表大气压的1250倍)。

这意味着,就算某些天体的某些环境不尽如人意,甚至有些极端,但仍然有机会孕育生命。所以,对于上面6个指标,我们也可以适当地放宽标准,这就让这些天体孕育生命的概率更高了一点。

研究人员不仅分析了6种影响因素,还考虑了地球上孕育了生命的6种不同的自然环境,分别是两极、表层大陆、次表层大陆、次表层冰、环境海洋、深海海底和热液喷口。在地球上,这些环境都有不同的生命形式,它们的各项指标还是符合孕育生命的条件的。在太阳系其他天体上,我们也不必局限于星球表面,也可以在这些环境下寻找生命。

根据这些条件,研究人员排除了太阳系中绝大部分天体,包括我们头顶的月球。但剩下的天体数量还是有7个,这已经不少了。这7颗天体分别是火星、木卫二、土卫二、土卫六、木卫三、木卫四和冥王星。

在选定了目标天体之后,研究人员就要对它们的各种环境中的各项指标进行数据收集了。

需要说明的是,上面提到的能够支持生命的地形,不是在每一颗天体上都有过人类研究的。以火星为例,科学家还没有发现它有热液喷口,所以只能研究它的其他地形有多大概率孕育生命。

另外,即便是已经发现的地形,科学家也没有获取其全部的数据。比如有些星球的某些环境下pH值、电离辐射等数据,还没有被探测过。这对于本次研究来说,也是一个小小的遗憾。但是没有办法,研究还是要进行下去的。

研究人员想出了一个办法,那就是以分数的形式来衡量一颗星球的某个环境下的MHI值。其中,分母代表的是6项关键指标中有几项是被探测过的,从下面的数据表中可以看到,除了发射探测器比较多的火星,以及木卫二和土卫二之外,其他天体的各个环境都没有获取完整的数据。而分子中代表的,则是已经探测到的关键数据中,符合生命生存标准的。

以火星的两极为例,其MHI值是4/6,这就是说:人类探测器已经对火星两极的这6个关键指标都进行过探测,并获取了数据。其中,有4项是基本允许生命存在的,这个数据相对还是比较令人满意的

最终研究人员得出的结论是,太阳系内最有希望发现生命的地方,就是土卫二的热液喷口,除了缺少电离辐射的数据外,它的其他方面都比较合适,其MHI值达到了5/5。土卫二直径仅有500公里左右,但它的地表以下有着温暖的液态水和热液活动,因此被科学家认为是最有希望孕育地外生命的天体之一。在这次新的研究中,它也再一次“夺魁”。

它也不是没有“竞争对手”,根据本次研究中的标准,火星的两极和木卫二的热液喷口孕育生命的概率不次于土卫二。火星大家都相对熟悉了,木卫二则同样拥有着地下海洋,水资源储量比地球还大,因此也是许多科学家心中寻找地外生命的最佳地点。

而且,目前美国的毅力号火星车正在火星表面采集样本,准备在本世纪30年代将其带回地表,我国也有相同的火星表面采样计划,这些项目有望破解火星的生命之谜。美国还准备发射欧罗巴快船号探测器,专门去木卫二寻找生命的痕迹。

相比之下,土卫二目前仍然无人问津。所以在本次研究中,作者也希望相关部门仔细考虑,不要错过这颗非常有希望孕育生命的星球。或许我们在火星和木卫二可能碰一鼻子灰,却能在土卫二获得想要的结果。

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