科學家：如果木衛二地下海洋存在生命，會是這樣一種形態？

某些地球“近親”的冰殼下方可能潛伏著生命，其中就包括木衛二“歐羅巴”。1610年，著名天文學家伽利略發現了木衛二“歐羅巴”。經過多年的觀測，天文學家得出了木衛二多冰地表的一系列發現。木衛二的直徑接近3100公里，軌道週期為3.5天，質量是月球的65%左右。一些科學家認為木衛二是在太陽系尋找適居環境和生命跡象的理想之選。

木衛二“歐羅巴”，厚厚的冰殼下方可能潛伏著生命

木星是一顆氣態巨行星，同時也是太陽系內質量最大的星球。它擁有79顆衛星，木衛二“歐羅巴”的個頭排名第四，直徑達到3100公里。木衛二的體積超過冥王星，但與月球相比仍稍遜一籌。現在，很多天文學家的目光投向這顆衛星，因為木衛二的冰殼下方很可能隱藏著大量液態水。也就是說，木衛二可能是一顆有生命存在的星球。如果這顆衛星的地下海洋存在生命，會是怎樣一種形態？

木衛一、木衛二、木衛三和木衛四環繞木星運行。一些科學家認為木衛二是在太陽系尋找適居環境和生命跡象的理想之選

美國宇航局科學家指出密度和磁場觀測數據證明木衛二存在大量水。光譜學分析結果表明它的超光滑表面被水冰覆蓋。木衛二冰殼的平均厚度在22公里左右，擁有約5000萬年曆史。科學家認為厚重的冰殼下方隱藏著一個液態水海洋，深度在100到200公里之間。此外，海底的火山活動為海水保暖。計算結果表明木衛二的液態水數量可能是地球海洋的兩倍，平均深度“只有”3.6公里。

木衛二海床的壓力在130到250 MPa之間。換句話說，當前的科技水平能夠對木衛二的地下海洋進行勘測，因為科學家已經研發出能夠承受地球海洋最深處壓力的技術，而木衛二的海床壓力比地球要低。

左為木衛二的自然色圖像，右為木衛二的偽色合成圖像，以突出冰殼的顏色差異。2016年初以來，美國宇航局的行星科學部門便開始一項研究，評估勘測木衛二的科學價值並規劃未來的登陸任務

很多科學家認為在木衛二上搜尋潛在外星生命的前景超過火星。火星是距地球最近的行星。最近發現的證據表明火星上存在水冰，火星的極地和地下可能隱藏著大量水冰，但火星存在液態水的可能性幾乎為零。如果火星上存在生命，最有可能是微生物。

木衛二的廣闊海洋擁有巨大的勘測價值。我們已知生命的起源（無生源說或者自然發生論）需要滿足三個條件——液態水、能量源以及合適的原子充當化學“構件”。這三個條件木衛二都具備。

美國宇航局表示將在10年內向木衛二派遣兩顆探測器——一顆軌道器和一顆著陸器。軌道器將於2022年掠過木衛二，著陸器（如圖）將登陸這顆衛星，獲取地下海洋的數據並搜尋生命跡象

木衛二是一個被潮汐鎖定的世界，一側始終朝向木星。木星的強大引力將木衛二禁錮在一條橢圓軌道。在軌道中的某些點，木衛二距木星較近，某些點則距離較遠。不斷變化的引力拖拽導致木衛二的固態鎳-鐵核心不斷摩擦，形成一個可靠的地熱源，讓木衛二的海洋保持液態。

在沒有陽光照射的情況下，木衛二上的生命永遠無法發生光合作用。但這並不是一個必要條件。在地球上，植物利用太陽的能量製造它們的食物，而不是靠吃其它生物來獲取營養。所謂的“自養生物”並不依賴陽光。細菌能夠依靠來自地幔並從海床熱液噴口噴出的熱量繁衍生息。

木衛二內部構造藝術概念圖。科學家認為厚重的冰殼下方潛伏著一個海洋。在木衛二的地下海洋，熱液噴口將熱量輸送給海水，形成一個適於生命生存的環境

在最近對深海熱液噴口的一次勘測中，馬克斯·普朗克海洋微生物研究所與海洋環境科學中心“卓越”計劃的研究人員發現貽貝自帶“燃料電池”。這裡的燃料電池是指將氫作為能源的共生細菌。

木衛二具備形成生命所需的各種條件。水能夠通過一系列化學反應產生其它很多必要化學物質，包括自由氧、過氧化氫、二氧化碳和二氧化硫。通過與鐵以及彗星撞擊帶來的磷等其它元素結合，木衛二上最終出現生命所需的所有化合物。

魚雷形機器人藝術概念圖，能夠穿透木衛二的冰殼，同時在地下海洋部署探測器

儘管木衛二海洋的壓力極大，但並非所有潛在生命都一定是微生物。在地球上，寄生鰻（學名Simenchelys parasiticus）生活在海底1000米，太平洋蝰魚在海底4000米覓食，馬里亞納獅子魚生活在海底8000米。

雖然木衛二可能存在生命所需的所有元素並且數量充足，但任何潛在多細胞生物與地球生物只會有些許共同的大致特徵。外星生物未必需要DNA，甚至未必是碳基生物。木衛二地表的硅濃度極高，這顆星球上的生命可能是硅基生命。

木衛二擁有豐富多彩的地貌。雖然進行了多年觀測，但科學家尚不清楚大部分地貌如何形成以及對木衛二的演化產生哪些影響

根據趨同進化原則，為了適應所在環境，沒有血緣關係的生物會進化出類似的特徵。這意味著硅基水生生物也會擁有與地球上的魚、甲殼類和軟體動物類似的特徵。鯊魚和海豚在很多方面非常相似，但在生物親緣樹上的位置卻相距甚遠。

如果木衛二的漆黑海洋存在生命，發現相關證據將非常具有挑戰性。直接發現木衛二上的生命需要數年的不懈努力，需要研製各種設備，穿透數公里的冰殼而後潛入海洋深處進行勘測。

藝術概念圖，“歐羅巴快船”號飛船掠過木衛二。這顆探測器將攜帶9個儀器，用於觀測木衛二的地表和海洋，其中包括對地表進行成像的照相機和分析構成的光譜分析儀

你也許認為木衛二上的一些噴口會將地下海水噴射到冰殼上方，但稀薄的大氣層幾乎無法提供任何保護，抵禦木星輻射的侵襲。藉助“伽利略”號和“旅行者1”號的觀測數據，美國宇航局的科學家發現木衛二赤道地區的木星輻射最強，極地地區最弱。如果有機會發現從地下噴射到地表的生命證據，極地地區將是最佳選擇。

雖然仍要走很長的一段路才能解答“木衛二上是否存在生命？”這個問題，但這並不意味著我們不能考慮木衛二上出現懂得使用工具和掌握通訊手段的智能生物的可能性。基於地球智能生物的演化史，懂得使用火是一個發展科技的必要條件，如此才能真正具備製造工具的能力。如果沒有火，就無法熔鍊金屬並製造各種工具。

藝術概念圖，一顆高速飛行的太空岩石撞擊木衛二。美國宇航局獲取的數據表明，木衛二曾遭受一次猛烈撞擊。這一次的撞擊給木衛二帶去了關鍵性礦物質，甚至還可能帶去了生命形成所需的“原材料”

如果木衛二上的生命僅限於海洋，“馴服”火的難度將超乎想象。不過，我們可以假設木衛二上的一些物種進化“養殖”立基於超耐熱金屬的貝類的能力。這些貝殼可以構成一個類似烤爐的結構，用於打造一個氣泡型無水環境，允許擁有高靈敏附肢的生物嘗試製造和利用火。

2100年，人類有可能登上木衛二，除了對地表進行勘測，還會冒險潛入地下海洋。在造訪木星的衛星家族前，我們可能首先征服火星並開採小行星的礦藏。在人類踏足木衛二前，我們就有可能確定太陽系內是否生活著我們的外星近親。現在，美國宇航局正在規劃“歐羅巴快船”號任務。這項任務預計於2020年實施，將在木星軌道部署一顆衛星，同時對木衛二進行深入研究。在此之後，科學家將在木衛二表面登陸，而後勘測地下海洋。翻譯自NASA愛好者。