作者：Richard A. Lovett，來自《自然》雜誌
越來越多的證據支援土星冰衛星土衛二表面之下隱藏著液態水的觀點。
一些科學家希望，從土衛二表面噴發出的冰晶羽流是地熱噴泉的特徵，這些噴泉由地下水源提供，這意味著土衛二可能是一個生命棲息地。另一些人則認為，這些晶體可能是由“乾燥”過程形成的，例如包合物（冰和甲烷等被捕獲的氣體結合）的分解，或地下冰層的昇華，這些冰層在從冰轉變為氣體的過程中從未經歷液態階段。
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昨天在加利福尼亞州山景城的SETI研究所舉行的美國宇航局土衛二焦點小組會議上宣佈的許多最新發現，都揭示了液態水的跡象。
加利福尼亞理工學院的行星科學家安德魯·英格索爾說，其中一個跡象是羽流似乎由大約等量的冰和氣體組成。
他說：“如果所有粒子都來自蒸汽，那麼固體與氣體的比例很難超過百分之一。我認為我們應該考慮這樣的可能性，即你丟擲一個大的、重的液滴，它到達太空真空並爆炸成較小的粒子云。”
化學難題
存在液態水的另一個跡象是羽流排放物質的化學成分。德國海德堡大學的物理學家弗蘭克·波斯特伯格指出，例如，土衛二起源的土星E環中的冰晶富含鈉，如果它們是以蒸汽形式排放並隨後重新凝結成冰，則不可能出現這種情況。
然而，並非所有的化學證據都指向液態水。德克薩斯州聖安東尼奧市西南研究所的太空科學家亨特·韋特指出，卡西尼號航天器上的離子中性質譜儀確定的羽流化學成分，揭示了一些其存在與液態來源不一致的化合物。一個例子是氰化氫，如果它曾經遇到液態水，應該會與其中的其他化合物反應，生成其他尚未在羽流中發現的化合物。
韋特說：“這裡沒有明確的模式。有些東西與在水中的溶解度一致，而另一些則在這方面沒有意義。”
他說，一種可能性是，羽流中的化學物質可能來自同時發生的多重過程。
長壽命羽流
無論其原因是什麼，羽流似乎已經活躍了很長時間。根據得克薩斯州休斯頓市月球與行星研究所的行星科學家保羅·申克說，落回土衛二表面的冰晶堆積成約125米厚的漂移物。他說，下降的冰以每1500年約1毫米的速度積累，因此羽流一定存在了數千萬年。
申克的這一結論是基於高解析度照片，這些照片顯示了噴泉區以北的一個區域，該區域的地形被緩和成圓形輪廓，表明有深雪。
申克說：“這與你在其他以高解析度拍攝的區域中看到的不同。那些區域到處都有令人難以置信的細節。這裡要平滑得多。”
會議上的其他科學家對此訊息感到興奮。波斯特伯格說：“這對羽流的活躍時間提出了全新的約束條件。”他說，到目前為止，人們只知道它們已經活躍了足夠長的時間，足以讓逃逸的冰粒形成土星的E環——這個過程需要幾百年到一千年的時間。
他說：“這是一大步，從一千年到一千萬年。”
力量因素
驅動羽流的能量來源仍然未知。根據最新的估計，羽流和相關的熱點目前正在輻射16吉瓦的能量。但是加州大學聖克魯茲分校的行星科學家弗朗西斯·尼莫說，土衛二從放射性衰變和土星強大引力引起的潮汐撓曲中獲得的能量只佔其中的一小部分。
因此，會議上的大多數科學家認為，無論它們可能存在了多少百萬年，羽流都不會持續執行，而是會以間隔時間開啟和關閉。
一個更棘手的問題是，土衛二是否產生足夠的熱量來維持其表面下的液態水。
尼莫認為沒有足夠的熱量來維持冰月球下的水層。但是他說，如果所有的潮汐加熱都集中在一個區域，那麼就足夠的熱量可以讓一個大的區域性海洋無限期地存在於噴流之下。一旦這樣的海洋形成，他說，它就會集中潮汐加熱，從而變得自我延續。
本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2011年5月24日首次發表。