

未来几十年,我们在外星生命方面的发现可能会接踵而至。NASA 于周四宣布,已决定批准“蜻蜓”号(Dragonfly)项目。“蜻蜓”号是一架八旋翼无人机,旨在探测土星最大卫星土卫六上生命必需的化学物质。结合 “欧罗巴快帆”号(Europa Clipper)任务——该任务应在“蜻蜓”号着陆前几年开始绕木星的欧罗巴卫星运行,太空机构正为我们 寻找外星生物 提供了迄今为止最好的机会。
如果地球以外的太阳系存在生命,那很可能是在像这两颗卫星这样的湿润的卫星上。但尽管欧罗巴以其地下海洋吸引着我们——也许与 我们知道孕育微生物生命的南极地下水库 别无二致——但它是一个冰冷的星球,其栖息地与我们自己的截然不同。土卫六拥有所有已研究卫星中最厚的大气层,是我们已知的与地球最相似的天体之一。
“土卫六拥有生命所需的所有要素,”NASA 科学任务理事会行星科学部主任 Lori Glaze 周四在新闻发布会上说。“我们有机会研究生命形成早期地球上存在的条件”,甚至有可能研究“现在孕育生命的条件,”她说。
土卫六并非我们星球的完美对照,但这也使得对其进行研究更具吸引力。土卫六之所以既熟悉又陌生,在于它的甲烷:在零下180摄氏度(-290°F)的温度和比地球更厚的大气压下,我们所知的气体在这里以流动的液态形式存在。这种液态甲烷会在大气中凝结形成云,然后降雨。这与我们地球的水循环非常相似,只是没有液态水。由此产生的风暴 在其表面雕刻出了湖泊、河流和山谷,创造出了科学家们认为会看起来非常熟悉的景象。
土卫六还拥有 有机分子,这对于我们所知的生命演化至关重要。
“(大气中)正在发生化学反应,这些反应会产生非常复杂的有机分子并向下漂移,”NASA “新前沿”计划首席科学家 Curt Niebur 在新闻发布会上说。“这几乎就像一场持续形成的轻雪。正是这种复杂的有机合成驱动了我们的兴趣。”
“蜻蜓”号——它看起来不像后院的小型无人机,更像一辆会飞的火星探测车——将在土卫六上进行大约 2.7 年的飞行,完成数十次短途飞行。其最终目标是总行程约 174 公里(108 英里),这比所有以往火星探测车的总行程还要长。这趟旅程是值得的:“蜻蜓”号的目标是 Selk 撞击坑,科学家们认为那里可能曾经聚集了生命所需的全部三种关键成分。有证据表明那里曾经有过液态水,以及在表面其他地方发现的有机分子和能量(以阳光的形式)。

即使我们没有在那里找到过去生命的迹象,这个陨石坑也为我们提供了一个独特的机会,可以一窥地球生命起源时期的化学条件。“土卫六的伟大之处在于,它的化学成分与生命诞生前的地球非常相似,”Niebur 说。“我们无法回到地球过去去学习最终导致生命的化学反应,但我们可以去土卫六探索这些问题。”
Niebur 对人类能够看到“蜻蜓”号飞行图像感到特别兴奋。欧洲空间局的“惠更斯”号探测器曾在 2005 年搭乘“卡西尼”号前往土卫六并成功着陆,它发回了 美丽的图片。事实上,“惠更斯”号和“卡西尼”号提供的数据将指导“蜻蜓”号的任务计划,该无人机将首次降落在距离我们已见过地点不远的地方。但“蜻蜓”号最终将提供更好的视野。“我们将体验到仿佛与‘蜻蜓’号一起飞行,俯瞰这片既陌生又熟悉的土地,那里有河流和山脉,我认为这将是公众的一次非凡体验,”Niebur 说。“我认为它看起来会很像你在飞机上飞越地球时看到的景象。”
人们还希望土卫六上疑似的地下海洋能够足够高,与其它生命必需的成分发生相互作用,这将为 高耸的沙丘 和甲烷河流下方某种生命形式的存在打开可能性。
“我们无比激动,”该任务首席研究员 Elizabeth “Zibi” Turtle 说,她来自约翰霍普金斯大学应用物理实验室。“在过去的几年里,团队一直非常努力地将这项任务的各个方面整合起来,这项任务具有巨大的科学潜力。”
“蜻蜓”号定于 2024 年发射,2036 年抵达土卫六,所以我们体验早期地球模拟沙盒的梦想还得再等一段时间。但当我们抵达土卫六时,无论我们学到什么,都将为我们了解我们所知的生命起源提供颠覆性的洞察。