由二氧化碳气泡驱动的冷水间歇泉可能有助于在冰封卫星上寻找生命
地球上的冷水间歇泉可为科学家探索冰卫星上地外生命提供清晰路径。
木卫二，木星的一颗卫星（图片版权：HAKANAKIRMAKVISUALSShutterstock）
地球上的冷水间歇泉可能与外太阳系冰质天体上的喷发活动存在某些相似之处。寻找地外生命促使科学家关注那些被认为拥有地下海洋的冰卫星，这些天体上喷出的富含二氧化碳的物质羽流，可能是宜居环境存在的潜在信号。
一项发表在《天体生物学》期刊上的新研究将探索目标拉近至地球本土，聚焦于犹他州的低温水热喷口。这类喷口因其独特的喷发方式，亦被称为碳酸饮料式喷口，可为科学家理解土卫二和木卫二等海洋世界喷流的成分提供重要参考。
冰卫星上的隐藏海洋
凯特克RAFT（约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室）与贝拉穆斯托（欧罗巴快船项目ICONS计划学生，丹尼森大学）正在水晶间歇泉采集喷发样本。（图片由摩根凯布尔提供）
（图片由摩根电缆公司提供）
海洋世界是搜寻地外生命最有希望的目标之一。与地球类似，它们拥有大量液态水，可能满足生命存在的必要条件；然而，科学家最感兴趣的两颗卫星——土星的卫星恩克拉多斯和木星的卫星欧罗巴——都被冰层所覆盖。这些冰壳将它们的地下海洋封闭起来，但水冰和水蒸气仍能以喷流的形式逃逸到太空中，相关研究发表在《地球物理研究快报》上。
宜居性的最佳可能性或许存在于土卫二的冰壳之下。在该卫星南极区域观测到从被称为虎纹的裂缝中喷出的羽流。探测器飞越土卫二羽流时，检测到了有机分子和含氮分子（如乙炔、氨、二氧化碳和甲烷）。
木卫二也被认为可能存在富含水的羽流，但其存在尚未得到证实。在未来的木卫二探测任务开展相关搜寻工作之前，科学家或许可通过研究地球上的低温水喷泉获取一些有益的参考信息。
驱动犹他州冷水间歇泉的相同机制，也可能出现在土星卫星土卫二的南极以及木星卫星木卫二上，后者表面最近发现了富含二氧化碳的沉积物，行星科学研究所高级科学家摩根凯布尔在一份声明中表示。
冷泉喷口内部的线索
这两项任务将测量木卫二喷流中的气体和尘埃颗粒，同时还需要考虑喷流物质在从深层地下海洋上升并喷射进入太空过程中可能发生的改变。
通过研究地球上的冷水间歇泉物质，科学家可以推测海洋世界中的喷流从海洋进入太空时可能发生的情况。新研究的科研人员考察了犹他州两处由二氧化碳驱动的冷水间歇泉：水晶间歇泉和香槟间歇泉。
冷泉喷泉与黄石公园标志性的水热喷发特征不同，后者依靠蒸汽压力积聚使过热的水柱喷发；而冷泉喷泉则是由二氧化碳气泡膨胀将地下水推至地表而形成的，据犹他州地质调查局所述。
从水库中升起
在采集两处间歇泉的喷出物并将其与未喷发的地下水进行对比后，研究人员识别出若干可能影响喷出物成分的因素，包括喷出量、喷发能量以及与地下储水层的距离。
尽管地球上并不存在与其它天体喷流完全对应的天然类比对象，但本研究仍为宜居性指示物的丰度及其可探测性提供了重要的约束条件和经验借鉴。卡布尔表示。
间歇泉喷发的物质源自地下深处，因此研究人员建议，在对海洋世界开展探测时应考虑这一因素。最适宜开展探测的地点，应是那些能够喷出其地下海洋深层物质的大型喷口。
未来的探测任务还需关注其他参数测量，例如羽流的pH值（即酸碱度），以全面评估喷发羽流与深层水下物质储库在成分上的差异。
文章来源
冰卫星内部可能存在液态水海洋，这得益于潮汐加热或放射性衰变等能量来源维持其冰壳下的热状态。科学家通过引力场测量、磁场扰动及喷流观测等间接手段推测这些地下海洋的存在，使其成为太阳系中搜寻地外生命潜力的重要目标之一。
对冰卫星的探测任务正持续推进，例如欧洲空间局的木星冰卫星探测器（JUICE）和美国宇航局计划中的欧罗巴快船（EuropaClipper），旨在详细研究其冰壳结构、海洋特性及宜居性条件。这些任务将为理解类地天体演化与生命起源提供关键线索。
编辑：陈方
一审：李慧
二审：汤世明
三审：王超
