土星卫星与卡西尼号

土星是太阳系中仅次于木星的第二大行星，与木星一样它也是一颗气态星球。这颗行星与其它行星不同的主要特征，莫过于它拥有太阳系所有行星中最大的“光环”－土星环。从望远镜中观察土星，可以清晰地看到木星周围有一圈非常宽且非常薄的“帽沿”。这个“帽沿”其实是由七层环所组成，每个环都是由数量非常多的碎石和冰块所组成，在土星带动“光环”运行的时候，从外界看来，就像一张正在播放转动的胶质唱片。

土星是目前已经确认拥有行星数量最多的行星，达到了惊人的60多颗（其中还有很多小型的没有计算在内）。其中，直径小于10公里的占据一半左右，只有7颗质量较大的卫星，能够依靠自身重力达到流体静力平衡状态，也就是通过说的“浑圆”。在靠近土星内侧的卫星中，基本上都是质量和体积很小的小卫星，主要是受到土星强大的引力影响，使其逐渐发生分裂。

比较有名的木星卫星主要有：太阳系内最大的卫星－土卫六，拥有着浓密的大气层，比地球大气层密度还要高出60%；能够反射几乎所有光线的土卫二，上面有一大片没有受陨石冲击的巨大区域；土卫三表面有一条贯穿全球的巨大沟壑；土卫八一面很亮，另一面即使受到阳光直射也显得很暗，等等，这些卫星展现出了各具特色的面貌。其中最令科学家感兴趣的卫星，土卫二则首屈一指。

为了对土星及其卫星进行深入地探测，美国联合多个国家，于1997年发射了一颗专门的探测器－卡西尼号，在2004年的时候抵达土星轨道，到2017年因燃料用尽，坠入土星大气层烧毁。在这13年的探测过程中，拍摄了大量关于土星、土星环以及多颗卫星的“近照”，为我们近距离了解“土星系统”、揭示土星及其卫星的形成和演化特征提供了大量珍贵的数据。

土卫二上的喷射羽流

在卡西尼号对土卫二进行探测时，发现土卫二这颗卫星，虽然表面上看极像一颗被固体冰封锁住的“死星”，但是，在表面平静的状态之下，却蕴藏着“生机”，因为探测器发现在土卫二表面的冰层裂缝之中，会时不时地有喷射羽流现象的发生。

通过卡西尼号探测器所携带的离子中子质谱仪，对喷射出的羽流成分进行了监测和分析，发现里面含有甲烷、氢气、二氧化碳，另外还有少量的水汽。在地球的生态环境系统中，这几种物质都可能与生命挂上钩，比如海底的热液中，虽然太阳照射不到，氧气也非常稀少，但热液喷口附近仍然能够找到一些微生物，并且以它们为主体，形成独特的热液生态系统。

而土卫二表面喷射羽流的存在，在一定程度上可以说明，在其冰冷的表面之下，应该存在着一个比较温暖和流动的海洋，海洋、海底岩石以及卫星内核之间发生着一定的水热反应，从而释放出一定能量。在土卫二的表层之下，一旦有氢气、有水、有甲烷，就有可能合成有机物质，那么这里就具有了一些产甲烷细菌存在所需的一切条件，因此，科学家们认为，这里将是除了地球之外，最有可能存在生命的地方之一。

土卫二冰层下有生命吗？

从目前来看，科学家们还没有统一的结论，能够解释土卫二向太空喷射特殊分子混合物的原因和机制。但是，由于产甲烷菌可以依靠氢气和二氧化碳生成甲烷气体，而通过研究分析，科学家们认为，土卫二如果仅靠本身自然的化学作用，是产生不了如此多的甲烷气体的。所以，如果我们假设土卫二冰层之下有足够多的产甲烷菌，那么一切都对得上了。

有研究团队先从甲烷非生物来源开始研究，通过模拟某些矿物质与热水之间产生氢气，通过一定途径与二氧化碳结合形成甲烷的过程，计算出在自然状态下，通过非生物途径形成甲烷的速率和数量。结果显示，如何仅靠土卫二冰层下的天然岩层，是远远不够的。这在一定程度上或许可以说明，在距离喷射口一定距离以外（太近温度太高，产甲烷菌无法生存）的区域，存在着某些类似产甲烷菌的东西，在不断地“啃食”氢气和二氧化碳，从而将合成后的甲烷释放到羽流中。

但是，科学家们仍然非常冷静，这种模拟的结果，并不能证明土卫二冰层之下或者喷射口周围，存在着大量的产甲烷微生物。因为还有一些天然的作用可以释放出甲烷，比如土卫二的核心形成过程，有可能由彗星碰撞所参与，里面可能会含有富含碳的物质，在被仍然处于活跃状态的内核加热时，会分解形成甲烷。当然，也有可能是一些至今仍然没有被科学家们所了解的过程所致，毕竟目前我们还对土卫二的来源、内部结构、年龄等方面都一无所知。

与土卫二相类似的卫星，还有另外一颗冰冷的星球－木卫二，它们的表面都被“冰封”，而且也会释放出喷射羽流。今年，詹姆斯韦伯太空望远镜将要发射，届时将可能会清晰地辨认出羽流的更多特征。另外，专门用于采样和分析喷射羽流的探测器也在研制过程中，届时估计会给我们带来更多的惊喜。