土卫二极地热流稳定证据浮现 科学家推测海洋环境或利于生命长期演化

近期，对美国国家航空航天局“卡西尼”号探测器遗留数据的深入分析揭示了一个关键发现：土星旗下卫星土卫二（Enceladus）的北极地区持续存在热量渗漏现象。这一发现为理解这颗冰封卫星的内部环境提供了重要线索，暗示着覆盖在冰层之下的广袤海洋，其气候环境的恒定性可能比先前推测的更为持久。科学家们指出，这种热力学上的稳定状态，为生命体的孕育与繁荣构建了一个近乎理想的舞台。

尽管土卫二表面的极寒温度可达零下201摄氏度，但其次表层海洋已被证实蕴含了生命所需的所有基本化学要素。然而，长期以来一个悬而未决的问题是，这片海洋的温度是否维持了足够漫长的时间以促成生命的萌芽。牛津大学的合作作者卡莉·豪特博士强调，持续稳定的能量输出，是推断其内部环境亦保持恒定的有力佐证。土卫二，这个直径约500公里的天体，其内部热源主要依赖于土星引力造成的潮汐加热——土星的引力持续地对这颗卫星进行挤压与拉伸。

研究人员意识到，要使次表层海洋具备生命支持能力，能量的获取与耗散必须达到精妙的平衡，否则海洋将面临冻结或剧烈的化学波动。此前的研究主要依赖南极“虎纹”裂缝喷出的水羽流来估算能量散失，但精确量化整个冰壳的热量流失极具挑战性。研究团队敏锐地察觉到，这些细微的温度增益在最寒冷的表面和冰壳最薄弱的区域会最为显著，而北极恰好符合这些条件。

通过比对“卡西尼”号在土卫二深冬（2005年）和夏季（2015年）对北极的表面温度测量，结果显示极地周边的温度比预期高出约7摄氏度。基于此数据，研究团队推算出北极区域每平方米约散失46毫瓦的能量，月球整体散失的总热量约为35吉瓦。将此数值与已知的南极活跃区域散失的热量相加，土卫二的总能量散失达到了54吉瓦。这一数字与潮汐加热所提供的预估总能量输入几乎完美契合，强力证明了该卫星的海洋是长久存在且状态稳定的，极大地提升了生命演化的概率。

此外，利用热力学数据，研究人员估算了极地的冰层厚度约为20至23公里，而全球平均厚度则在25至28公里之间，这比早期模型提示的略厚。这项对冰壳深度的精确评估，将为未来设计探测任务，特别是旨在穿透冰层直接接触海洋的任务，提供至关重要的参数。欧洲空间局已在规划，计划于2040年代发射专门针对土卫二的生命探测任务，以期更进一步探究其海洋的年龄，从而最终确认生命是否已然形成。