科技日報記者 張夢然

歐洲科學(xué)家研究稱，在土衛(wèi)二表面裂縫噴涌出的水柱中檢測到的有機(jī)分子，可能并非源自其地下海洋深處，而是由土星的強(qiáng)大輻射作用于衛(wèi)星表面冰層所形成。這一研究結(jié)果10日發(fā)表于美國科學(xué)促進(jìn)會官網(wǎng)，讓土衛(wèi)二有機(jī)分子的起源問題再現(xiàn)爭議，并對未來評估土衛(wèi)二海洋孕育生命的可能性具有重要影響。

長期以來，土衛(wèi)二羽流中探測到的有機(jī)分子，被視為是其地下海洋可能支持生命存活的有力證據(jù)?？茖W(xué)家根據(jù)探測器數(shù)據(jù)，曾先后在羽流中確認(rèn)存在氫氣、甲烷、二氧化碳和復(fù)雜的有機(jī)大分子，以及氫氰酸、乙烷、乙炔和甲醇在內(nèi)的多種關(guān)鍵有機(jī)物。由于這些化合物是參與形成生命起源所需的“生命前體”分子，因此進(jìn)一步強(qiáng)化了“土衛(wèi)二宜居”的假說。然而，期間也伴隨諸多爭議，相關(guān)解釋存在多種可能。

“我們的研究表明，這些分子可能是在地表或羽流中，由輻射驅(qū)動的化學(xué)反應(yīng)生成的，而非來自地下海洋?！绷_馬國家天體物理和行星研究所科學(xué)家格蕾絲·理查茲博士表示。

此次團(tuán)隊利用匈牙利HUN-REN核能研究所設(shè)施，模擬了土衛(wèi)二“虎紋”區(qū)域表面和裂縫壁的冰層環(huán)境。實驗中，冰樣包含水、二氧化碳、甲烷和氨，被冷卻至零下200攝氏度，并用離子束轟擊，以模擬土星輻射帶的高能粒子環(huán)境。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，輻射與冰的相互作用產(chǎn)生了一系列分子，包括一氧化碳、氰酸鹽和銨，更重要的是，還生成了氨基酸的前體分子——這些是構(gòu)成蛋白質(zhì)、驅(qū)動代謝、修復(fù)細(xì)胞和輸送營養(yǎng)的基礎(chǔ)。

團(tuán)隊認(rèn)為，所謂生命前體分子，很可能是在地表通過輻射作用原位形成的，不一定來自地下海洋。這并不排除土衛(wèi)二海洋可能具備生命存活條件，但它提醒人們必須謹(jǐn)慎，不能僅憑羽流成分就斷定其存在生命或宜居環(huán)境。

要準(zhǔn)確區(qū)分哪些有機(jī)物源自地下海洋，哪些是由輻射與冰層相互作用在地表生成，將是一項巨大挑戰(zhàn)。未來任務(wù)的數(shù)據(jù)至關(guān)重要。目前，歐洲空間局正在考慮將一項專門針對土衛(wèi)二的探測任務(wù)納入其“2050航程”科學(xué)計劃，為解答這一關(guān)鍵問題提供新的可能。

總編輯圈點

人類地外生命探測策略，可能會因此而有所調(diào)整。因為這項研究揭示了一個悖論：在尋找生命跡象時，環(huán)境本身也可能“偽造”出生命的化學(xué)跡象。以土衛(wèi)二為例，未來任何在冰衛(wèi)星羽流中檢測到的有機(jī)分子，都必須經(jīng)過嚴(yán)格的“來源甄別”，否則極易將宇宙的化學(xué)活性誤判為生物信號。這削弱了一些單一指標(biāo)，譬如有機(jī)物存在的證據(jù)權(quán)重，但推動了今后探測任務(wù)向深層采樣和原位分析升級。長遠(yuǎn)看，該研究為太陽系乃至系外行星的生命搜尋，設(shè)立了更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拈T檻。