地外海洋：外星生命搖籃

文/ 楊先碧

▲ 科幻作品中的外星球海洋世界

地球生命在宇宙中是孤獨的嗎？隨著越來越多地外海洋的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家相信外星生命是可能存在的，因為海洋是生命之源。所謂地外海洋，是指地球之外其他星球上的海洋。海洋中的液態(tài)分子可以溶蝕和改造巖石，從而為外星生命的起源和演化提供豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。

谷神星：隕石坑中神秘亮斑

在太陽系內(nèi)，除了我們熟知的大行星外，還有不少小個頭的星球。它們主要位于火星和木星軌道之間，有50萬顆以上。在小行星帶眾多的星球中，谷神星是最引人矚目的一個，因為它是小行星帶中的大個子，直徑約945公里，其質(zhì)量占了小行星帶總質(zhì)量的三分之一。與行星帶中的其他天體相比，谷神星實在太另類了，因此科學(xué)家將其從小行星中劃出來，歸類為矮行星。

▲ “黎明號”探測谷神星

▲ 谷神星奧卡托隕石坑中的亮斑

2015年3月，美國發(fā)射的黎明號探測器成功進(jìn)入環(huán)繞谷神星軌道，并對谷神星進(jìn)行了超過3年的探測，離谷神星地表最近時其高度只有35公里。在探測期間，“黎明號”獲得一項重大發(fā)現(xiàn)——谷神星的奧卡托隕石坑中分布著一些神秘亮斑?？茖W(xué)家通過分析“黎明號”收集的重力數(shù)據(jù)，弄清了隕石坑內(nèi)部和周圍的重力變化，再結(jié)合電腦模擬，推算出谷神星存在地下海洋。

科學(xué)家用電腦還原了谷神星亮斑的形成過程：2000萬年前，一顆巨大的隕石襲擊谷神星，砸出了奧卡托隕石坑；這次襲擊導(dǎo)致谷神星的地表被砸破，形成了無數(shù)條裂縫，地下海洋中的冰凍咸水噴涌而出，形成奇特的“冰火山”奇觀；數(shù)萬年后，咸水不再噴出，水汽逐漸蒸發(fā)出來，留下大片白花花的鹽層，這就是“黎明號”所“看到”的亮斑。如果谷神星地下海洋中存在生命的話，科學(xué)家希望在那些鹽層中找到這些生命的化石。

木衛(wèi)二：太陽系內(nèi)儲水最多

木衛(wèi)二是木星的第四大衛(wèi)星，比月球稍微小一點，直徑為3100公里。木衛(wèi)二距離太陽同樣十分遙遠(yuǎn)，所以它的表面有厚厚的冰層，其厚度達(dá)到100公里。隱藏在冰殼下的海洋也很驚人，居然平均有50公里深，而地球上海洋最深的地方也只有10公里。因此，科學(xué)家認(rèn)為木衛(wèi)二上的儲水量十分驚人，是太陽系內(nèi)儲水最多的星球。

▲ 木衛(wèi)二

由于木衛(wèi)二實在太冷了，科學(xué)家們原本認(rèn)為木衛(wèi)二不會孕育出生命。但是，木衛(wèi)二不僅具有豐富的水資源，還擁有大氣層，大氣中有支撐生命的氧氣和水蒸汽。更加令人欣喜的是，空間探測器還在木衛(wèi)二表面發(fā)現(xiàn)了黏土，這是可以支持生命演化的重要物質(zhì)。所有這些科學(xué)發(fā)現(xiàn)都意味著，木衛(wèi)二上存在生命的可能性非常大。

▲ 木衛(wèi)二的冰殼和地下海洋

▲ 暴雨之后，土衛(wèi)六上會形成一些甲烷湖泊

科學(xué)家曾經(jīng)認(rèn)為，木衛(wèi)二海洋中的主要鹽分是硫酸鈉。而哈勃空間望遠(yuǎn)鏡的最新探測表明，木衛(wèi)二冰凍外殼上可能存在氯化鈉，而氯化鈉也是地球海洋中鹽分的主要成分。如果科學(xué)家能確認(rèn)木衛(wèi)二海洋中的主要鹽分是氯化鈉，那么木衛(wèi)二海洋中就很可能演化出類似地球生物的生命。

土衛(wèi)六：地下甲烷海洋

土衛(wèi)六僅僅比火星小一點點，但是在土星的衛(wèi)星家族中顯得異常大。它的尺寸是土星其他衛(wèi)星加起來的20倍大，和木星的4個大衛(wèi)星的尺寸差不多。和它們不同的是，土衛(wèi)六上有大氣層，在其表面下還隱藏著一個奇異的液態(tài)甲烷海洋。

▲ 土衛(wèi)六具有甲烷冰質(zhì)外殼

土衛(wèi)六很冷很冷，它的溫度更接近絕對零度（零下273攝氏度），因此它的外殼是厚達(dá)數(shù)公里的甲烷冰層，液態(tài)甲烷海洋隱藏在這個冰殼下，那里的海面平靜如鏡，沒有一絲波紋。雖然土衛(wèi)六很冷，但它也會下雨，那里的甲烷雨下起來要比地球上的任何暴雨都要強得多，下完后會形成不少甲烷湖泊；然后經(jīng)歷長達(dá)十年的干旱期，那些液態(tài)甲烷會逐漸揮發(fā)成甲烷氣體。在地球上，甲烷氣體是我們?nèi)粘Ｋ萌細(xì)獾闹饕煞帧?/p>

如果土衛(wèi)六上有生物生存的話，它們一定特別微小，而且特別頑強。在地球上，與土衛(wèi)六上的甲烷海洋較為類似的水域是南極的沃斯托克湖。數(shù)百萬年以前，這片湖就被封凍在冰層下，從那以后，它的液態(tài)深度就沒有變化了。一個俄羅斯科學(xué)研究小組鉆取了湖中的液體，發(fā)現(xiàn)其中只有構(gòu)造十分簡單的生命。

▲ 海衛(wèi)一上的冰火山

海衛(wèi)一：液氮海洋中的硅基生命

海衛(wèi)一是海王星的衛(wèi)星中最大的一顆，直徑有2700公里。海衛(wèi)一是太陽系中最冷的天體之一，其表面溫度低于零下233攝氏度。因此，海衛(wèi)一的外殼也是冰殼，只不過那不是水冰，也不是甲烷冰，而是罕見的氮冰。冰殼下是液態(tài)海洋，其主要成分是液氮。在地球上，液氮是有名的制冷劑，可以幫助人們儲存和運輸食物。

▲ 科幻作品中的硅基生命

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)海衛(wèi)一內(nèi)部有不少放射性物質(zhì)，它們在衰變后可產(chǎn)生大量的熱量，這是海衛(wèi)一地下海洋得以存在的重要原因?？茖W(xué)家推測，海衛(wèi)一內(nèi)部的放射性物質(zhì)可再為地下海洋供熱45億年。由于海衛(wèi)一有冰殼和地下海洋，它也會出現(xiàn)“冰火山”，而且這些“冰火山”的噴射十分驚人，可以達(dá)到8000多米的高度。

地球上的生命是以碳元素作為基礎(chǔ)演化出來的，它們被稱為碳基生命。由于液氮難以支持碳基生命，而且海衛(wèi)一海洋中的放射性特別強，研究人員推測海衛(wèi)一的地下海洋中可能存在硅基生命，它們是以硅元素為基礎(chǔ)演化出來的，沒有DNA、蛋白質(zhì)等大分子，而更像科幻作品中的機(jī)器生物。這些硅基生命十分細(xì)小，以液氮海洋中的微量物質(zhì)（如硅酸鹽、甲烷、硫酸鹽）為食?！?/p>