我们的太阳系充满了海洋。但其中只有少数几个引起了我们的注意。
在1979年飞越木星期间，美国宇航局的旅行者1号宇宙飞船发现木卫二的表面是由碎裂的水冰组成的，就像冰山漂浮在隐藏的海洋之上。当探测器继续前往土星时，它测量了土星巨大的卫星土卫六泰坦，并揭示这个寒冷的世界拥有浓厚的大气层，可以在面纱般、极冷的表面之下维持液态碳氢化合物的湖泊或海洋。
美国宇航局的伽利略任务于1995年抵达木星，以及后来的土星轨道飞行器卡西尼号（美国宇航局和欧洲航天局（ESA）之间的联合项目）的后续行动，证实了早期关于地外海洋的证据。伽利略号还暗示，另外两颗木星卫星，木卫四卡利斯托和木卫三盖尼米德，可能也蕴藏着海洋。卡西尼号在研究土星系统的13年中发现了大量存在含海洋卫星的证据。部分由于这些发现，伽利略号和卡西尼号都被故意撞向各自的气态巨行星主体，在其大气层中烧毁，以避免任何生物污染每颗行星上有希望的卫星的机会。伽利略号的自焚发生在2003年，卡西尼号的壮丽结局刚刚在9月15日上演。
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当卡西尼号于2004年到达土星时，它部署了欧洲制造的惠更斯号着陆器，降落在土卫六泰坦冰冻的表面，在那里它发现了一个由甲烷-乙烷湖泊和碳氢化合物雪组成的奇异景观。在后来的观测中，卡西尼号揭示土卫六泰坦在其碳氢化合物泥泞的表面之下拥有一个水海洋。然而，卡西尼号调查的突破性明星无疑是土卫二恩克拉多斯，一颗冰冷的卫星，大约有英格兰那么宽——研究人员曾认为它太小，无法维持太多有趣的地质活动。
出乎意料的是，卡西尼号发现这颗卫星从其南极喷射出咸水蒸汽羽流——这是一个明确的迹象，表明某种神秘的海洋隐藏在其冰壳之下。人们认为，有液态水的地方，很可能就有生命——就像地球上一样，水构成了我们所知的生物学的基石。与木星的卫星木卫二不同，伽利略号曾显示木卫二含有一个无阳光的海洋，可能密封在厚厚的冰壳之下，土卫二的羽流提供了一种获取其黑暗水域直接样本的方法。星光熠熠的天体生物学家立即爱上了这颗小卫星——他们现在仍然如此。
但是，其他天体生物学上有趣的卫星也在土星周围环绕。距离土卫二40多万公里的地方，另一颗冰冷的卫星在旋转，名为土卫四狄俄涅。它比土卫二大两倍，同样覆盖着冰雪，它与土卫二还有另一个共同点：它可能也是一个海洋世界。“关于狄俄涅海洋的证据非常充分”，喷气推进实验室的高级研究科学家邦妮·布拉蒂说，她曾参与卡西尼号任务。“我有点觉得这是我们离开土星系统时遗留下来的一件事，我们只是没有解答。”
海洋世界是太阳系中能够（或过去像火星一样）保持足够液态水以形成海洋、湖泊和其他潜在的水生生命居所的天体。今天在外太阳系新发现的仍然蕴藏海洋的海洋世界都拥有某种内部能源，使其免于像它们的某些兄弟姐妹一样冻结成固体。科学家们对细节争论不休，但大多数人同意，这些世界是由放射性衰变和潮汐加热（来自母行星引力的地壳摩擦引起的弯曲）的组合从内部加热的。
布拉蒂列出了狄俄涅加入这个精英俱乐部的理由：它的表面相当光滑，这意味着有东西一直在填充和覆盖陨石坑和裂缝可能形成的地方。从环绕卫星的地下水库上升的液态水，然后冻结，可以很好地做到这一点。来自卡西尼号仪器的初步证据也暗示了羽流活动——尽管比土卫二弱得多——就好像在狄俄涅内部也存在类似的但更微妙的机制。布拉蒂和其他人怀疑，狄俄涅为数不多的山脉之一，亚尼库鲁姆山脊可能在某种程度上负有责任，但科学家们在卡西尼号终止任务之前未能收集到确凿的证据。
亚尼库鲁姆山脊可能是狄俄涅相当于土卫二南极的地方，那里的水喷射到60多公里外的太空。在后者上，这种机制（称为低温火山作用）由水下海洋提供动力——并且有类似的证据，尽管更间接，表明亚尼库鲁姆山脊是狄俄涅上类似“低温火山”羽流活动的来源。
卡西尼号对狄俄涅引力场的测量也表明，表面之下正在发生一些奇怪的事情。当宇宙飞船飞过一个完全固体的天体时，宇宙飞船的轨迹往往或多或少是“直线”。简单来说，它飞过时，吸引它的引力大小没有可察觉的差异。但是，如果天体不太均匀——例如，冰壳下的液态海洋——宇宙飞船的轨迹可能会由于这种液体质量而表现出微弱但可检测到的偏差。这正是卡西尼号掠过狄俄涅时所经历的。“如果狄俄涅有一个海洋，那是可能存在宜居环境的另一个例子，因为我们有液态水——有一个热源，并且可能存在有机分子，这些分子有助于原始细菌生命的形成”，布拉蒂说。
狄俄涅并不是唯一一个被许多痴迷于土卫二、土卫六和木卫二的天体生物学家忽略的有希望的地方。至少还有六个其他海洋世界可能值得纳入探索外星生命的行列。“可能”是这里的关键词——这些经常被忽视的海洋往往不如它们更受欢迎的同类那样容易接近。它们要么被锁在更厚的冰壳之下，要么就离太阳系太远（在天王星和海王星的卫星的情况下），以至于没有人能说它们的隐藏海洋到底有多有希望。也就是说，除了狄俄涅——它似乎是土卫二和木卫二之间一个更沉寂但同样有趣的混合体。
所有卫星中质量最大的卫星
木卫三盖尼米德是一颗真正的巨型卫星。它比水星大，而且比火星小不了多少，它本应是一颗行星，但由于其宿主木星，永远失去了崇高的地位。正如狄俄涅长期以来被土卫二和土卫六的光芒所掩盖一样，木卫三盖尼米德往往屈居于其姐妹海洋世界木卫二之后，木卫二计划在2020年代的某个时候由美国宇航局的欧罗巴快船任务进行近距离研究。但木卫三盖尼米德也值得研究：从地球轨道上的哈勃太空望远镜从远处观测到的表面上明显的极光活动周期，揭示了卫星磁场的振荡，这最好用表面以下数百公里的巨大海洋的内部晃动来解释。
有多大？欧洲航天局未来木星冰卫星探测器（JUICE）的项目科学家奥利维尔·维塔斯说，木卫三盖尼米德的海洋甚至比木卫二的还要大——并且可能是整个太阳系中最大的。“据信木卫三盖尼米德的海洋比木卫二的海洋含有更多的水”，他说。“木卫三盖尼米德海洋中的水是地球海洋的六倍，是木卫二的三倍。”
JUICE将围绕木卫三盖尼米德运行，让科学家有机会详细研究这颗二等卫星。在前往那里的途中，探测器将多次掠过另一颗可能含海洋的木星卫星，木卫四卡利斯托。“我们认为木卫四卡利斯托也蕴藏着地下海洋，但现有数据尚不清楚”，维塔斯说。“我们希望做的是检查是否存在海洋——如果存在，则检查其深度。”
冰巨星周围的冰卫星
在木星和土星之外，也可能发现其他海洋世界。卫星天卫一艾瑞尔在两天轨道内，仅在距离气态巨行星天王星19万公里的地方旋转。我们对这颗卫星的所有了解都来自1986年旅行者2号宇宙飞船的一次相遇。那次飞越显示天卫一艾瑞尔相对光滑，就好像它的表面不断被深处的活动更新一样。目前认为它是天王星系统中唯一的海洋世界。
天卫一艾瑞尔表面的光滑度可能是“喷出型低温火山作用”的标志，或者是将物质抛到世界表面的间歇泉活动。想象一下地球上火山喷出的熔岩流，只不过熔岩流是由熔化的冰组成的——换句话说，是液态水。约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的行星科学家齐比·特图尔说，发现和研究低温火山作用的实例将是“太阳系演化中的圣杯”，可以解释冰冷的世界（无论是否是海洋世界）如何随时间变化。她说，天卫一艾瑞尔的地质情况与天王星环之间也可能存在初步联系——但如果没有更多数据，就无法说太多。（土卫二的羽流也类似地与土星的一个环相互作用，通过注入冰粒子稳步补充和维持环的稀薄存在。）“真的，了解这些卫星的内部和地质历史——这些卫星的演化的最佳方法——将是另一个穿过或绕天王星系统轨道的任务”，她指出。
更远的地方，气态巨行星海王星只有一颗相当大的卫星，海卫一特里同。这颗卫星似乎是从柯伊伯带捕获的入侵者，柯伊伯带是太阳系外缘的一个弥散的冰体环。这将使其与柯伊伯带中最大的居民冥王星成为同类。来自1989年与海王星相遇的旅行者2号的数据表明，海卫一特里同拥有非常稀薄的大气层和表面上不止几个间歇泉。“究竟是什么驱动了低温火山作用？它一定非常强大，因为它将这种物质喷射到微小的海卫一特里同上方相当高的高度”，太空科学研究所的高级研究科学家海蒂·哈梅尔说。“这不仅仅是泄漏，而是在喷射这些物质。”据研究人员所知，答案与放射性衰变和潮汐力相结合，这与维持外太阳系其他冰冻卫星上的海洋相同。但她指出，喷射高度与海卫一特里同一样高的间歇泉需要特别强大的热源和巨大的海洋。“毫无疑问，有理由将海卫一特里同视为非常宜居的环境”，她说。“这是一个活跃的世界。它有低温火山，我们已经看到了。来自这些低温火山的物质有很多是黑色、深色的”，哈梅尔说，这表明存在有机物质。
海卫一特里同，似乎是一个时髦的海洋世界——早在土卫二的羽流成为天体生物学的下一个重大事件之前几十年，人们就看到了它喷射间歇泉。它长期以来被忽视的原因是它离地球非常遥远，而且只被旅行者2号访问过一次，只有几个小时。但是，如果海卫一特里同如此有希望，那么它的柯伊伯带表亲冥王星呢？在这个世界上，行星科学家可能会发现所有潜在海洋世界中最奇怪的一个。
问题的核心
在2015年冥王星飞越期间，美国宇航局的新视野号探测器只有大约12个小时来研究矮行星冥王星，之后它就变成了后视镜中逐渐消失的光点。宇宙飞船必须利用每一刻可用时间，而如此密集的审查揭示了一些壮观但尚未完全确定的迹象：冥王星似乎也有一个海洋。
科学家们长期以来一直怀疑新视野号证实的：冥王星主要由冰组成——不仅是水，还有更易挥发的物质，如氮气和甲烷，它们在极低的温度下会凝固。然而，宇宙飞船测量到冥王星比预期的更紧凑，考虑到它的质量，因为冷冻水应该膨胀并向外推表面。斯普特尼克平原（Sputnik Planitia）也存在令人惊讶的地质活动，这个心形区域蔓延在冥王星的一个半球上。在一个长期以来被认为锁在严寒中的世界上，所有这些动荡都表明，内部一定存在一些热量来源——也许是海洋。如果是这样，那么那个海洋将是明显的非典型。
圣路易斯华盛顿大学教授和新视野号团队成员比尔·麦金农说，人们认为氨在冥王星上很丰富，尽管从以数千公里/小时的速度飞掠的宇宙飞船上远程探测到氨很困难。他说，氨应该与下面的任何水混合，即使在矮行星形成数十亿年后，这些水仍然可能是液态。“如果海洋能够冷却而不冻结，那么氨有助于防止它消失”，他说。这将使海洋相当粘稠。“在那些温度下，它的稠度最终会像蜂蜜一样”，他说。但是，新视野号在冥王星系统中花费的短暂时间意味着一件不幸的事情：没有足够的数据来最终证明该模型。“这是一个故事，而不是证据”，麦金农指出。“至少它在概念上是连贯的。”
进一步研究这些海洋世界的唯一方法是通过有针对性的任务。当然，木卫二将受到欧罗巴快船和JUICE的特别关注。但除此之外，木卫三盖尼米德和木卫四卡利斯托目前是唯一计划访问的陪跑海洋世界——来自JUICE。尽管土卫二和土卫六的地位崇高，但它们甚至缺乏已承诺的后续调查，但这可能会在今年年底前发生变化，如果美国宇航局选择将其中一个作为该机构中型行星际任务新前沿计划的一部分来追求任务。关于天王星和海王星任务已经讨论了几十年——并且被拒绝——没有任何探索概念超越了预先计划阶段。在所有鲜为人知的世界中，特图尔说，“真正让我呼吁的是天卫一艾瑞尔和狄俄涅。我认为狄俄涅仍然有一些惊喜。”
JUICE可能会使木卫三盖尼米德和木卫四卡利斯托的海洋看起来不那么遥远，更具活力，甚至可能再次证实木卫三盖尼米德低温火山作用的一些初步证据，从而再次彻底改变我们对这些神秘卫星的理解。但是，如果没有更多前往外太阳系的任务，好奇的科学家——以及他们服务的公众——将在未来几十年内留下比答案更多的问题。当然，海洋会等待。我们会吗？