视频 | 有生命！科学家在土卫二的深海中发现了有机化合物，可酝酿出生命
▲美国宇航局发现土卫二海洋已经存在10亿年了,正在孕育生命
在一项发表于《皇家天文学会月报》的研究中，NASA的科学家通过卡西尼号传回的数据，在土卫二（Enceladus）上发现了新的有机化合物。土卫二的壳部下方隐藏着深海，而在海洋底部，是类似于地球海底热液的热液口。这些热液口喷出的物质与海水结合形成冰粒，卡西尼号正是在这些冰粒中发现了含氧、含氮的低质量芳香化合物。该发现为研究地外生命的可能性提供了线索。
美国宇航局（NASA）在搜寻外星生命上有了重大突破，他们在土星的卫星土卫二地下海洋升起的羽状物中发现了“新型有机化合物”。这种新型化合物是产生氨基酸过程的副产品，而氨基酸是构成生命的基础。科学家将这一发现描述为关于解决太阳系其他地方是否可能存在生命的难题的重要部分。
尽管卡西尼号任务已于2017年底结束，但其收集的数据，仍在不断给我们带来惊喜。
土卫二（Enceladus）是一颗冰冷的卫星，拥有被白雪覆盖的表面。干净的冰层使其具有极高的反射性，隐藏了位于下方的深海。然而作为土星的第六大卫星，其体型仅为土卫六（Titan）的 1 / 10 。如上图所示，NASA 指出土卫二的特征是充满水的核心、在深海底部形成了热液喷口。这些喷口强大到足以喷射出结冰的物质，最终结成小颗粒的冰和水蒸气。有趣的是，卡西尼号正是在这些冰粒中发现了新的有机化合物。
从目前已有的数据来看，只能说在土卫二上面发现了疑似与生命有关的有机物，还不能直接断定这颗星球上面存在生命。从地球的演化情况来看，在土卫二上面发现氨基酸物质，或许向我们昭示着，土卫二即使现在还不存在生命，在未来有可能会出现生命。
▲此图显示了有机化合物进入土卫二羽流中所释放出的冰粒中的过程，NASA的卡西尼号飞船在其中发现了这些化合物。
▲卡西尼号发现土卫二地下海洋的海床有热液活动示意图
关于土卫二：
土卫二（Enceladus）是土星的第六大卫星，也是太阳系中最亮的卫星。于1789年被威廉·赫歇尔所发现。
土卫二（Enceladus，恩克拉多斯，源于古希腊神话中向奥林匹克众神挑战的巨人），1789年为威廉·赫歇尔所发现。它和其他六颗第一批被发现的土星卫星的名称，都是威廉·赫歇尔在其1847年出版的《在好望角天文观测的结果》中率先提出的。
美丽的土卫二
人们认为土卫二是一个充满冰的卫星，认为在它冰壳的下方存在一个巨大的地下海洋，其水量应该超过地球海洋水量的两倍，而水正是支持生命存在的最基础条件。
▲土卫二冰层下的巨大海洋
卡西尼号的征程
“卡西尼号”发射后，首先于1998年4月在距金星284千米处飞掠，利用金星引力获得加速。之后，它绕太阳一圈，于1999年6月再次在距金星600千米处飞掠，获得金星引力的第二次加速。同年8月，“卡西尼号”在距地球1171千米处飞掠，被地球引力再次加速。
“卡西尼号”第二次离开地球后，才飞往太阳系的外层。2000年12月，它在距木星约1000万千米处飞掠，获得了木星引力的加速。这时，它的速度超过了每秒30千米。然后，它才向目的地土星飞去。
土星离开地球的距离，最近时不到13亿千米，最远时也不超过16亿千米，然而“卡西尼号”由于采用了上述迂回的飞行路线，飞往土星的行程长达35亿千米。不过，磨刀不误砍柴功，飞行的时间并没有因此增加，而燃料却大大节省了。
“卡西尼号”太空探测器在经过6年8个月、35亿千米的漫长太空旅行之后，于北京时间2004年7月1日12时12分按计划顺利进入环绕土星转动的轨道，开始对土星大气、光环和卫星进行历时4年的科学考察。
▲图为卡西尼号达到土星轨道前的飞行轨迹
“卡西尼号”的任务之一就是对土星的光环进行探测。尽管它初来乍到，然而入轨过程本身，就是在预期4年的探测运行中一个绝好的与土星距离最近的机会，它与土星表面云层顶部的距离最近时只有大约2万千米。科学家自然不会放过这个机会开展对土星光环的探测，因此在它入轨的过程中安排了两次穿越土星光环。
“卡西尼号”是从F环和G环之间的缝隙穿越土星光环的。这道环缝是土星光环中最宽的一道环缝，宽达3万千米。环缝中，仍然可能弥漫着一些微粒。“卡西尼号”从环缝中穿过，如果有微粒撞击到它的要害部位或者携带的科学仪器，将有可能造成非常坏的后果。为此，“卡西尼号”在穿越土星光环之前，首先调整姿态，转身180度，把原来位于尾部朝向地球的直径4米的盘状天线，转到前进方向，成为对付环缝中微粒的“盾牌”。
土星环只有100米左右的厚度，它的形状是由许许多多镶嵌在其中的卫星和小卫星造就的。在这张图片里，土卫十七并不在土星主环中
9时11分，“卡西尼号”调整姿态。10时08分，它开始从光环下面穿越光环；10时11分，它到达光环上方，穿环成功。然后，它再把身子转回来，让发动机的喷气管朝向前方，以便点火后形成减速阻力。10时21分，“卡西尼号”再次转身成功；10时36分，发动机点火，“卡西尼号”开始减速。在土星引力的作用下，减速后的“卡西尼号”转过一个大弯，逐渐进入预定的运行轨道。
12时12分，“卡西尼号”的发动机熄火。这时，它已由原来的飞向土星的路线完全转到环绕土星运行的轨道。然后，它开始对土星和土星光环进行近距离的探测，包括用磁力计测量土星磁场的强度和方向，检测穿越光环时所碰到的微粒大小和光环厚度，以及估测光环的组成、温度和结构。
13时32分，“卡西尼号”再次调整姿态；13时58分，它再次穿越光环，从光环上方回到光环下方。然后，它把盘状天线转到朝向地球方向，进入正常运行状态。
“卡西尼号”在环绕土星运行的4年中，将近距离地纵览土星全貌，对土星和它众多的卫星进行全面考察。
“卡西尼号”从2004年1月起，就开始拍摄土星家族全面、完整的照片。“卡西尼号”携带的照相机，比哈勃太空望远镜上的同类照相机性能更好。
在临近入轨之前，2004年6月11日，它对土卫九进行了探测，拍摄了这颗卫星极其清晰的照片。土卫九是土星距离最远的一颗卫星，半径110千米，科学家猜想它是被土星俘获的一颗小行星。“卡西尼号”在离开它2000千米处经过，对它的质量和密度进行了测量。
2005年2月17日，“卡西尼号”将在离开土卫二1179千米处经过，而同年3月9日，距离更近到499千米。土卫二半径250千米，表面非常明亮，几乎能反射百分之百的阳光。科学家怀疑它的表面是光滑的冰层，“卡西尼号”将探测它的磁场，以判断它的表层下面是否有含盐分的水存在。
▲土星磁场与磁层中的等离子体
2005年4～9月，“卡西尼号”的轨道将从土星赤道面改变到与这一平面成22度夹角，居高临下对土星光环和大气进行测量，进一步探测光环结构、组成光环的物质粒子和土星大气物理特性。
2005年9～11月，“卡西尼号”将逐个接近土卫四、土卫五、土卫七和土卫三，分别对它们进行观测。土卫四半径560千米，土卫五半径870千米，它们的外表很像我们的月亮，密布环形山。土卫七位于土卫六与土卫八之间，形状不规则，最长处直径175千米，很像一颗小行星。土卫三半径530千米，密度和水一样，很可能是一个冰球。
▲卡西尼号走过的所有轨道示意图
2006年7月到2007年7月，“卡西尼号”将系统地监视和拍摄土星、土星光环、土星磁层的图像。2007年7～9月，它将再次拍摄土星及其家族的影像，并在9月10日到距离土卫八约1000千米处对土卫八进行观测。土卫八半径为720千米，其表面一面颜色很暗，另一面却接近白色，很为奇特。
▲土星的北极有一个由高速气流形成的六边形漩涡
2007年10月到2008年7月，“卡西尼号”将进一步增大轨道与土星赤道平面的夹角。这样，“卡西尼号”就能更好地观测土星的光环，测量远离土星赤道平面处的磁场和粒子、监视土星的两极地区和观测土星极光现象。其间，在2007年12月3日和2008年3月12日，它将两次接近土卫十一，分别在离开土卫十一6190千米和995千米处对这颗卫星进行观测。
▲2013年7月19日，卡西尼号从土星遥望地球
2015年8月17日，是该探测器第五次掠过土卫四表面，距离这颗卫星474公里。
在离开地球近20年后，该探测器于2017年4月26日正式进入任务“大结局”，首次在土星和土星环之间穿越，近距离观测土星。
▲卡西尼回传的最后一幅照片
▲卡西尼的最后时刻，姿态推进器火力全开，勉力维持着天线指向地球的姿态
北京时间2017年9月15日，卡西尼号土星探测器燃料将尽，科学家控制其向土星坠毁，北京时间19:55卡西尼号与地球失去联系，它进入土星大气层燃烧成为土星的一部分。“卡西尼号”的任务至此结束。
▲卡西尼号以12万公里/小时的速度冲向土星大气层
20年的征途，在此刻化为一场绚烂的焰火。卡西尼号在土星大气中成为了灰烬，但同时又成为了永恒。
作为上个世纪的一艘探测飞船，能走完这么长的征程、做出这么多的贡献，已实属不易。毫无疑问，卡西尼计划是人类太空探索历史上成果最为丰硕的科学计划之一。
编辑：金婉霞
责任编辑：许琦敏
来源：综合自微信公众号“未来论坛”、“Tech新发现”、科技早新闻等
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