土星冰冷的衛星土衛二可能擁有生命的基石
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這幅藝術效果圖展示了冰羽以高達800英里/小時的速度從土衛二噴射出來。信用:uux.cn/美國國家航空航天局
（神秘的冰冷地球uux.cn）據加州大學圣地亞哥分校（米歇爾·富蘭克林）：隨著天體物理學技術和研究的不斷進步，一個問題仍然存在:宇宙中的星土其他地方是否存在生命？僅銀河系就有數千億個天體，但科學家們經常在他們的有生持續搜索中尋找三個關鍵元素:水、能源和有機物質?；凶C據表明，土星土星的冰冷冰衛星恩克拉多斯是一個包含這三者的“海洋世界”，這使它成為尋找生命的星土主要目標。
在為期20年的有生任務中，美國國家航空航天局的基石卡西尼號宇宙飛船發現冰羽以大約每小時800英里(400米/秒)的速度從土衛二表面噴出。這些羽狀物為收集樣本和研究土衛二海洋的土星組成及其潛在的可居住性提供了一個絕佳的機會。然而，冰冷直到現在，星土還不知道羽流的有生速度是否會分裂冰粒中包含的任何有機化合物，從而降解樣本?；?br>現在，來自加州大學圣地亞哥分校的研究人員已經展示了明確的實驗室證據，表明在這些冰羽中運輸的氨基酸可以在高達4.2公里/秒的撞擊速度下存活，支持他們在航天器采樣期間進行檢測。他們的發現發表在《國家科學院學報》上。
從2012年開始，加州大學圣地亞哥分?；瘜W和生物化學杰出教授Robert Continetti和他的同事定制了一臺獨特的氣溶膠撞擊光譜儀，旨在研究單個氣溶膠和粒子在高速下的碰撞動力學。雖然不是專門為研究冰粒撞擊而建造的，但事實證明它正是研究冰粒撞擊的合適機器。
Continetti說:“這個裝置是世界上同類裝置中唯一一個可以選擇單個粒子并將其加速或減速到選定的最終速度的裝置?！薄霸诟鞣N材料中，從幾微米直徑到數百納米，我們能夠檢查粒子的行為，例如它們如何散射或它們的結構在撞擊時如何變化?！?br>2024年，美國國家航空航天局將發射歐羅巴快船，前往木星。木衛二是木星最大的衛星之一，是另一個海洋世界，與土衛二有著相似的冰成分。Clipper或任何未來的土星探測器都有希望能夠在冰粒中識別出一系列特定的分子，這些分子可以指出這些衛星的次表層海洋中是否存在生命，但這些分子需要在它們從月球上快速噴出并被探測器收集后存活下來。
盡管對冰粒中某些分子的結構進行了研究，Continetti的團隊首次測量了單個冰粒撞擊表面時會發生什么。
為了進行這項實驗，使用電噴霧電離制造了冰粒，其中水被推過保持在高電壓下的針，誘導電荷將水分解成越來越小的水滴。然后，液滴被注入真空中，并在那里凍結。
該小組測量了它們的質量和電荷，然后使用圖像電荷探測器在它們飛過光譜儀時觀察顆粒。實驗的一個關鍵要素是安裝一個微通道板離子檢測器，將撞擊時刻精確到納秒。
結果表明，氨基酸——通常被稱為生命的基石——可以在高達4.2公里/秒的撞擊速度下以有限的碎裂進行檢測
Continetti說:“為了了解太陽系中可能存在什么樣的生命，你需要知道采樣的冰粒中沒有大量的分子分裂，這樣你就可以獲得使其成為自給自足的生命形式的指紋。”"我們的工作表明，有了土衛二的冰羽，這是可能的."
Continetti的研究也為化學本身提出了有趣的問題，包括鹽如何影響某些氨基酸的可檢測性。據信，土衛二包含廣闊的含鹽海洋——比地球上存在的還要多。因為鹽改變了水作為溶劑的屬性以及不同分子的溶解度，這可能意味著一些分子聚集在冰粒的表面，使它們更容易被檢測到。
“這對于探測太陽系其他地方的生命而無需探測這些海洋世界衛星表面的意義非常令人興奮，但我們的工作超出了冰粒中的生物特征，”Continetti說?！斑@對基礎化學也有影響。我們很高興能夠跟隨加州大學圣地亞哥分校創始教師哈羅德·尤里(Harold Urey)和斯坦利·米勒(Stanley Miller)的腳步，研究由冰粒撞擊激活的化學反應形成生命建筑塊的過程。”