凱瑞斯:早期歷史中的潛在生命搖籃

编辑者: Tasha S Samsonova

一項發表於2025年8月20日《科學進展》期刊的研究指出,矮行星凱瑞斯(Ceres)在其早期歷史中可能擁有一個全球性的地下海洋,為生命的出現提供了潛在的條件。這項由亞利桑那州立大學的Samuel W. Courville與美國國家航空暨太空總署(NASA)噴射推進實驗室(JPL)科學家共同領導的研究,利用了NASA黎明號(Dawn)任務自2015年至2018年的觀測數據。

研究團隊提出,凱瑞斯的表面由冰和岩石物質混合而成,顯示其內部曾有大量的水。若凱瑞斯富含岩石的核心溫度曾超過攝氏277度(550 K),那麼由岩石變質作用釋放出的流體,便可能為生命,特別是化學自營生物(chemotrophs),創造出有利的生存環境。這些流體能引入氧化還原不平衡,為早期生命形式提供化學能量來源。

儘管目前尚未發現凱瑞斯存在過去微生物生命的直接證據,但這些發現有力地支持了該矮行星在其早期可能具備支持單細胞生命條件的理論。這使得凱瑞斯成為未來樣本返回任務中一個極具吸引力的天體生物學研究目標,例如提議中的「Calathus任務」,旨在採集凱瑞斯冰火山附近的樣本,以更深入了解其潛在的宜居性。

凱瑞斯的早期歷史,大約在25億至40億年前,可能是一個充滿活力的環境。當時,其岩石核心中的放射性元素衰變產生的熱量,驅動了水熱活動,將富含礦物質的熱水注入地下海洋。這種內部熱源,與地球深海熱泉類似,是已知能支持生命存在的關鍵因素。研究人員透過熱力學和化學模型模擬了凱瑞斯內部的演化過程,發現其地下海洋在形成後約0.5至20億年間,可能持續獲得來自變質岩石的熱水和溶解氣體,為潛在的微生物生命提供了穩定的能量供應。

與木星的衛星歐羅巴(Europa)和土星的衛星恩塞拉多斯(Enceladus)不同,凱瑞斯缺乏大型行星的潮汐加熱效應。然而,其早期歷史中的放射性衰變是維持內部溫度的關鍵。這項研究不僅為理解小型冰質天體的宜居性提供了新的視角,也暗示了太陽系早期可能存在著許多類似凱瑞斯的潛在生命搖籃。這些發現為行星探索和尋找地外生命開闢了新的研究途徑,強調了即使是看似貧瘠的世界,也可能在遙遠的過去蘊藏著生命的種子。

來源

  • 20 minutos

  • Core metamorphism controls the dynamic habitability of mid-sized ocean worlds—The case of Ceres

  • NASA: Ceres May Have Had Long-Standing Energy to Fuel Habitability

  • Largest asteroid in our solar system used to be an ocean planet

  • Calathus Mission

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