直徑僅500公里,卻最有希望孕育生命,土衛二有何特殊之處?

宇宙中到底有沒有地外生命?很多人都認為是存在的,畢竟宇宙那麼大,天體那麼多,總會有些天體和地球的環境一樣甚至更好。

別說是遙遠的宇宙,就算是在太陽系內,也有許多天體具備著宜居環境,有孕育生命的可能。在一百多年前,人們認為火星是最有希望的星球。那個時候,科學家還無法判斷地球以外的天體表面有怎樣的氣候和環境,這樣的猜測似乎有更多「猜」的成分;隨著科技的發展,人類能夠對其他天體進行「測」了,竟然又認為冥王星有可能孕育生命!

除了這些直接繞太陽公轉的天體之外,科學家還對一些衛星寄予厚望。比如木星的衛星木衛二、土星的衛星土衛二、土衛六,都被認為是太陽系中最有希望孕育地外生命的天體。不同的科學家們觀點不同,搞得大家也是一頭霧水:到底哪一顆天體更宜居呢?

(圖片說明:土衛二)

說起來,在沒有實際發現生命之前,這些天體誰更宜居,都是依賴于評價它的天文學家所設定的標準。有的天文學家認為這個因素最重要,那麼就認為這顆天體最宜居;有人認為另一種因素更重要,所以這顆天體也不是很有希望。而且,有些星球在某一方面看起來惡劣,但或許另外一些條件可能彌補這種劣勢,就不能排除生命的可能。

因此,如果有一個統一的標準來衡量一顆天體的宜居性,那麼大家全都按照這個標準來判斷它有多大的機率孕育生命,那麼就不會有爭議了。

(圖片說明:土衛六)

最近,紐約大學阿布達比分校的天文學家Dimitra Atri領導著他的團隊,提出了一種新的規則,來衡量一顆天體孕育生命的能力。在本次研究中,他們最看重的是一種新提出的指標—— 微生物宜居性指數(MHI)。研究人員指出,這個指數是用來衡量地球上一些特殊環境下生存的極端生命,在其他天體的某些環境下能否生存的指標。

某個環境想要支持生命存在,必須要滿足一定的要求。在本次研究中,研究人員一共確定了6個影響生命孕育的重要因素,分別是 溫度、壓力、紫外線輻射、電離輻射、pH值和鹽度。如果想要孕育生命,這些指標的資料就要落在一個相對比較嚴格的范圍內。

(圖片說明:木衛二)

當然,如果有些指標超標了,也不意味著完全不可能孕育生命。畢竟在地球上,也存在著一些特殊生命,它們所生活的環境遠遠超出了大家的想象。比如一種名叫Serpentinomonas sp. B1的微生物,可以在pH值高達12.5的強鹼環境下生存,還有一種名叫Thermococcus piezophilus CDGS的微生物,能夠承受高達125兆帕壓力的環境(約為地表大氣壓的1250倍)。

這意味著,就算某些天體的某些環境不盡如人意,甚至有些極端,但仍然有機會孕育生命。所以,對于上面6個指標,我們也可以適當地放寬標準,這就讓這些天體孕育生命的機率更高了一點。

(圖片說明:火星)

研究人員不僅分析了6種影響因素,還考慮了地球上孕育了生命的6種不同的自然環境,分別是 兩極、表層大陸、次表層大陸、次表層冰、環境海洋、深海海底和熱液噴口。在地球上,這些環境都有不同的生命形式,它們的各項指標還是符合孕育生命的條件的。在太陽系其他天體上,我們也不必局限于星球表面,也可以在這些環境下尋找生命。

根據這些條件,研究人員排除了太陽系中絕大部分天體,包括我們頭頂的月球。但剩下的天體數量還是有7個,這已經不少了。這7顆天體分別是火星、木衛二、土衛二、土衛六、木衛三、木衛四和冥王星。

在選定了目標天體之後,研究人員就要對它們的各種環境中的各項指標進行資料收集了。

需要說明的是,上面提到的能夠支持生命的地形,不是在每一顆天體上都有過人類研究的。以火星為例,科學家還沒有發現它有熱液噴口,所以只能研究它的其他地形有多大機率孕育生命。

另外,即便是已經發現的地形,科學家也沒有獲取其全部的資料。比如有些星球的某些環境下pH值、電離輻射等資料,還沒有被探測過。這對于本次研究來說,也是一個小小的遺憾。但是沒有辦法,研究還是要進行下去的。

研究人員想出了一個辦法,那就是以分數的形式來衡量一顆星球的某個環境下的MHI值。其中,分母代表的是6項關鍵指標中有幾項是被探測過的,從下面的資料表中可以看到,除了發射探測器比較多的火星,以及木衛二和土衛二之外,其他天體的各個環境都沒有獲取完整的資料。而分子中代表的,則是已經探測到的關鍵資料中,符合生命生存標準的。

以火星的兩極為例,其MHI值是4/6,這就是說:人類探測器已經對火星兩極的這6個關鍵指標都進行過探測,並獲取了資料。其中,有4項是基本允許生命存在的,這個資料相對還是比較令人滿意的。

(圖片說明:各個天體的特殊地形下的MHI值)

最終研究人員得出的結論是,太陽系內最有希望發現生命的地方,就是土衛二的熱液噴口,除了缺少電離輻射的資料外,它的其他方面都比較合適,其MHI值達到了5/5。土衛二直徑僅有500公里左右,但它的地表以下有著溫暖的液態水和熱液活動,因此被科學家認為是最有希望孕育地外生命的天體之一。在這次新的研究中,它也再一次「奪魁」。

它也不是沒有「競爭對手」,根據本次研究中的標準,火星的兩極和木衛二的熱液噴口孕育生命的機率不次于土衛二。火星大家都相對熟悉了,木衛二則同樣擁有著地下海洋,水資源儲量比地球還大,因此也是許多科學家心中尋找地外生命的最佳地點。

(圖片說明:歐羅巴快船號)

而且,目前美國的毅力號火星車正在火星表面採集樣本,準備在本世紀30年代將其帶回地表,我國也有相同的火星表面採樣計畫,這些專案有望破解火星的生命之謎。美國還準備發射歐羅巴快船號探測器,專門去木衛二尋找生命的痕跡。

相比之下,土衛二目前仍然無人問津。所以在本次研究中,作者也希望相關部門仔細考慮,不要錯過這顆非常有希望孕育生命的星球。或許我們在火星和木衛二可能碰一鼻子灰,卻能在土衛二獲得想要的結果。

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