詹姆斯·韋伯空間望遠鏡 (JWST) 觀測到土星的衛星恩克拉多斯噴射出巨大的水蒸氣柱，比之前在那裡見過的任何水柱都大得多。 這巨大的雲團可能包含生命的化學成分，從衛星冰冷表面之下逸出。
2005年，美國國家航空航天局 (NASA) 的一個名為卡西尼號的探測器發現冰粒子從恩克拉多斯地下海洋透過衛星表面的裂縫噴射出來。 但 JWST 顯示，噴射物質的距離比之前認為的要遠得多——比恩克拉多斯本身的大小還要深入太空許多倍。
“這太大了，” NASA戈達德太空飛行中心（位於馬里蘭州格林貝爾特）的行星天文學家薩拉·法吉在5月17日於馬里蘭州巴爾的摩市空間望遠鏡科學研究所舉行的一次會議上說。 她拒絕提供更多細節，理由是一篇科學論文即將發表。
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稀有的海洋世界
恩克拉多斯令天體生物學家興奮，因為它太陽系中為數不多的“海洋世界”之一，使其成為尋找地外生命的最佳地點之一。 位於恩克拉多斯冰層外殼之下的鹹水海洋可能是生物體的避風港，這些生物體可以透過海底熱液噴口處的化學能維持生命。
從恩克拉多斯噴射出的物質，主要透過衛星南極周圍被稱為“虎紋”的裂縫噴出，是通往潛在地外生態系統的直接通道。 卡西尼號看到的羽狀物包含二氧化矽顆粒，這些顆粒可能是由翻騰的流體從海底帶上來的。 卡西尼號多次飛越恩克拉多斯的羽狀物，測量了冰粒和適宜生命存在的化學物質，如甲烷、二氧化碳和氨氣。
但正是距離地球150萬公里的 JWST 望遠鏡，才發現了卡西尼號在其環繞軌道的有利位置無法看到的東西。 儘管卡西尼號可以發現離表面不遠的冰粒，但 JWST 具有更廣闊的視角和靈敏的儀器，可以捕捉到恩克拉多斯周圍微弱的氣體訊號。
恩克拉多斯概覽
2022年11月9日，JWST 短暫地觀測了恩克拉多斯。 僅僅4.5分鐘的資料就揭示了巨大的、非常冷的水蒸氣柱。 法吉說，即將發表的論文將量化噴射出的水量及其溫度。 但該羽狀物很可能密度較低，更像是瀰漫的冷雲，而不是潮溼的噴霧。 這對於任何希望從羽狀物中獲取樣本並希望能找到生命跡象的人來說都不是好訊息，因為生命跡象可能太稀疏而無法檢測到。 馬里蘭州勞雷爾市約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的行星科學家夏農·麥肯齊說，卡西尼號在更靠近恩克拉多斯的地方看到的冰粒更有可能含有高濃度的有機顆粒。
JWST 還分析了從恩克拉多斯反射的陽光光譜，並發現了許多化學物質的證據，包括水和可能暗示衛星海洋中地質或生物活動的其他化合物。 法吉說：“我們還有更多驚喜。”
研究人員已經在計劃如何跟進這項發現。 上週，JWST 組織者釋出瞭望遠鏡第二輪觀測中要進行的觀測列表——其中包括另一個研究恩克拉多斯的專案。 這項工作將對恩克拉多斯進行比第一次 JWST 研究長六倍時間的觀測，並將旨在尋找與宜居性相關的化合物，例如有機化合物和過氧化氫。 德克薩斯州聖安東尼奧市西南研究院的地球化學家、專案負責人克里斯托弗·格萊因說：“新的觀測將為我們提供迄今為止在表面上尋找宜居性指標的最佳機會。”
探測衛星的蛇形機器人
JWST 的發現為 NASA 可能執行的恩克拉多斯任務以尋找生命跡象提供了更多依據。 正在考慮的提案包括一項“軌道著陸器”任務，該任務將在衛星軌道上執行一年半，然後在南極著陸。 另一項提案呼籲開發一種自主蛇形機器人，它可以滑行到恩克拉多斯的冰層下以探索海洋。
太陽系中其他冰冷的衛星也受到了 JWST 的關注。 在會議上，戈達德的行星科學家傑羅尼莫·維拉紐瓦報告說，該望遠鏡在木星的衛星歐羅巴上探測到了二氧化碳。 這讓科學家們感到興奮，因為碳和氧是地球生命的關鍵組成部分。 NASA 將於明年啟動一項前往歐羅巴的任務，以更詳細地探索那個海洋世界。 維拉紐瓦說：“這絕對是太陽系探索的新時代。”
本文經許可轉載，最初於 2023年5月18日首次發表。