詹姆斯·韦伯空间望远镜 (JWST) 观测到土星的卫星恩克拉多斯喷射出巨大的水蒸气柱，比之前在那里见过的任何水柱都大得多。 这巨大的云团可能包含生命的化学成分，从卫星冰冷表面之下逸出。
2005年，美国国家航空航天局 (NASA) 的一个名为卡西尼号的探测器发现冰粒子从恩克拉多斯地下海洋通过卫星表面的裂缝喷射出来。 但 JWST 显示，喷射物质的距离比之前认为的要远得多——比恩克拉多斯本身的大小还要深入太空许多倍。
“这太大了，” NASA戈达德太空飞行中心（位于马里兰州格林贝尔特）的行星天文学家萨拉·法吉在5月17日于马里兰州巴尔的摩市空间望远镜科学研究所举行的一次会议上说。 她拒绝提供更多细节，理由是一篇科学论文即将发表。
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稀有的海洋世界
恩克拉多斯令天体生物学家兴奋，因为它太阳系中为数不多的“海洋世界”之一，使其成为寻找地外生命的最佳地点之一。 位于恩克拉多斯冰层外壳之下的咸水海洋可能是生物体的避风港，这些生物体可以通过海底热液喷口处的化学能维持生命。
从恩克拉多斯喷射出的物质，主要通过卫星南极周围被称为“虎纹”的裂缝喷出，是通往潜在地外生态系统的直接通道。 卡西尼号看到的羽状物包含二氧化硅颗粒，这些颗粒可能是由翻腾的流体从海底带上来的。 卡西尼号多次飞越恩克拉多斯的羽状物，测量了冰粒和适宜生命存在的化学物质，如甲烷、二氧化碳和氨气。
但正是距离地球150万公里的 JWST 望远镜，才发现了卡西尼号在其环绕轨道的有利位置无法看到的东西。 尽管卡西尼号可以发现离表面不远的冰粒，但 JWST 具有更广阔的视角和灵敏的仪器，可以捕捉到恩克拉多斯周围微弱的气体信号。
恩克拉多斯概览
2022年11月9日，JWST 短暂地观测了恩克拉多斯。 仅仅4.5分钟的数据就揭示了巨大的、非常冷的水蒸气柱。 法吉说，即将发表的论文将量化喷射出的水量及其温度。 但该羽状物很可能密度较低，更像是弥漫的冷云，而不是潮湿的喷雾。 这对于任何希望从羽状物中获取样本并希望能找到生命迹象的人来说都不是好消息，因为生命迹象可能太稀疏而无法检测到。 马里兰州劳雷尔市约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家香农·麦肯齐说，卡西尼号在更靠近恩克拉多斯的地方看到的冰粒更有可能含有高浓度的有机颗粒。
JWST 还分析了从恩克拉多斯反射的阳光光谱，并发现了许多化学物质的证据，包括水和可能暗示卫星海洋中地质或生物活动的其他化合物。 法吉说：“我们还有更多惊喜。”
研究人员已经在计划如何跟进这项发现。 上周，JWST 组织者发布了望远镜第二轮观测中要进行的观测列表——其中包括另一个研究恩克拉多斯的项目。 这项工作将对恩克拉多斯进行比第一次 JWST 研究长六倍时间的观测，并将旨在寻找与宜居性相关的化合物，例如有机化合物和过氧化氢。 德克萨斯州圣安东尼奥市西南研究院的地球化学家、项目负责人克里斯托弗·格莱因说：“新的观测将为我们提供迄今为止在表面上寻找宜居性指标的最佳机会。”
探测卫星的蛇形机器人
JWST 的发现为 NASA 可能执行的恩克拉多斯任务以寻找生命迹象提供了更多依据。 正在考虑的提案包括一项“轨道着陆器”任务，该任务将在卫星轨道上运行一年半，然后在南极着陆。 另一项提案呼吁开发一种自主蛇形机器人，它可以滑行到恩克拉多斯的冰层下以探索海洋。
太阳系中其他冰冷的卫星也受到了 JWST 的关注。 在会议上，戈达德的行星科学家杰罗尼莫·维拉纽瓦报告说，该望远镜在木星的卫星欧罗巴上探测到了二氧化碳。 这让科学家们感到兴奋，因为碳和氧是地球生命的关键组成部分。 NASA 将于明年启动一项前往欧罗巴的任务，以更详细地探索那个海洋世界。 维拉纽瓦说：“这绝对是太阳系探索的新时代。”
本文经许可转载，最初于 2023年5月18日首次发表。