西南研究所 这张图片展示了土卫二的横截面，展示了SwRI科学家在土星卫星上模拟的过程
当水分子被辐射分解时，表面冰中产生的氧化剂可以与水热活动和其他水岩反应产生的还原剂结合，为海洋中潜在的生命创造能量来源
信用:SwRI 西南研究所(SwRI)的科学家利用美国宇航局卡西尼号宇宙飞船的数据，模拟了土星卫星恩克拉多斯地下海洋的化学过程
这些研究表明，不同的代谢菜单有可能支持月球冰层下液态水海洋中潜在的多样微生物群落
在2017年9月脱离轨道之前，卡西尼号对土卫二冰表面裂缝喷出的冰粒和水蒸气进行了采样，发现了分子氢，这是微生物的潜在食物来源
发表在行星科学杂志《伊卡洛斯》上的一篇新论文探索了其他潜在的能源
“探测到羽流中的氢分子(H2)表明在土卫二的海洋中有可用的自由能量，”主要作者克里斯汀·雷说，她在SwRI大学攻读博士学位时兼职
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圣安东尼奥德克萨斯大学的物理学博士
“在地球上，有氧或吸氧生物消耗葡萄糖和氧气等有机物中的能量，产生二氧化碳和水
厌氧微生物可以代谢氢气产生甲烷
所有的生命都可以归结为类似的化学反应，与氧化剂和还原剂之间的不平衡有关
" 这种不平衡产生了势能梯度，其中氧化还原化学在化学物质之间转移电子，最常见的是一种物质经历氧化，而另一种物质经历还原
这些过程对生命的许多基本功能至关重要，包括光合作用和呼吸作用
例如，氢是支持生活在地球海洋热液喷口附近的厌氧微生物的化学能来源
在地球的海底，热液喷口释放出热的、富含能量的、富含矿物质的流体，使得充满不寻常生物的独特生态系统得以繁荣
先前的研究发现了越来越多的证据表明土卫二上存在热液喷口和化学不平衡，这暗示了其地下海洋中的可居住条件
“我们想知道其他类型的代谢途径是否也能在恩克拉多斯的海洋中提供能量来源，”雷说
“因为这需要一套不同的氧化剂，我们还没有在土卫二的羽流中检测到，所以我们进行了化学建模，以确定海洋和岩石核心的条件是否能够支持这些化学过程
" 例如，作者研究了来自太空的电离辐射如何产生氧化剂O2和H2O2，以及海洋和岩石核心的非生物地球化学如何导致可能支持代谢过程的化学失衡
研究小组考虑了如果还原剂的含量不高，这些氧化剂是否会随着时间的推移而积累
他们还考虑了含水还原剂或海底矿物如何将这些氧化剂转化为硫酸盐和氧化铁
“我们将我们的自由能估计值与地球上的生态系统进行了比较，并确定，总体而言，我们的有氧和无氧代谢值都达到或超过了最低要求，”雷说
“这些结果表明，氧化剂生产和氧化化学可能有助于支持土卫二上可能的生命和代谢多样性的微生物群落
" “现在我们已经确定了微生物的潜在食物来源，接下来要问的问题是‘从海洋中出来的复杂有机物的性质是什么？’”SwRI项目主任博士说
亨特·韦特是这篇新论文的合著者，他引用了一篇由波斯特伯格等人撰写的在线《自然》论文
2018年
“这篇新论文是理解小月亮如何以完全超出我们预期的方式维持生命的又一步！” 论文的发现对下一代的探索也具有重要意义
“未来的宇宙飞船可能会穿过土卫二的羽流，以测试这篇论文对海洋中氧化化合物丰度的预测，”SwRI高级研究科学家博士说
克里斯托弗·格林，另一位合著者
“我们必须小心谨慎，但我发现思考是否可能有奇怪的生命形式利用这些似乎是恩克拉多斯运转的基础的能量来源是令人振奋的
"
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