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卡西尼—惠更斯十大科学成就
卡西尼－惠更斯小组，在探测器进入土星轨道一年之后，回顾过去所取得的惊人发现，很多发现都是关于泰坦的表面与大气、土星宏伟的光环、令人惊叹的卫星、活跃的磁气圈以及土星本身。到目前为止，整个探测计划最成功的地方就是揭开了薄雾笼罩下的泰坦的神秘面纱。轨道器上先进的设备首次为科学家提供了这个烟雾缭绕的世界的真实表面照片以及全球照片。（剩余2026字）
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08版:国际新闻
&& 往期回顾 & && &
距离揭开“我们在宇宙中是否孤独”的谜底越来越近
“土卫二”几乎具备生命所需全部条件
作者：本报记者 韩显阳
《光明日报》（ 日&08版）
&&&&【记者连线】&&&
&&&&当地时间4月13日下午，美国国家航空航天局（NASA）在位于首都华盛顿的总部詹姆斯·韦伯礼堂举行新闻发布会，宣布土星卫星“土卫二”（Enceladus）上几乎具备生命所需的所有元素，而木星卫星“木卫二”（Europa）情况相似。NASA副局长祖波森说，这意味着距离揭开“我们在宇宙中是否孤独”这一问题的谜底越来越近了。
&&&&NASA宣布，研究人员利用该机构探测土星的卡西尼项目以及哈勃望远镜的观测发现，“土卫二”“木卫二”非常相像，外面均被厚厚的冰层包裹，而冰层下隐藏着流动的海洋，尤其是两个卫星的冰裂中都有喷射羽流存在。这意味着，科学家们只需分析喷射出的羽流成分，就能对冰下的神秘深海展开研究。
水、有机物和能量来源都有了
&&&&科学界已有公论，一旦拥有液态水，新陈代谢所需的能量来源，磷、硫等化学物质这三个主要成分，生命就能够存在。卡西尼项目所发现的情况意味着，距离太阳约24亿公里、既小又冷的卫星“土卫二”，几乎拥有生命存在所需要的所有成分。
&&&&根据美国《科学》杂志4月14日发表的介绍卡西尼项目的文章，2015年10月，土星探测器“卡西尼号”飞船在飞经“土卫二”时，对喷射羽流进行了采样。依靠自身配备的离子和中子质谱仪，“卡西尼号”飞船确定，羽流中近98%的气体是气态水，约1%是氢气，其余是包括二氧化碳、甲烷和氨在内的分子混合物。
&&&&该文章认为，“土卫二”冰下的温暖海洋与海底岩层之间进行着水热反应，产生氢气和二氧化碳。科学家们已经证明，在太阳照不到的地方，由氢气和二氧化碳合成的甲烷能养活地球海底热泉附近的微生物，形成独特的“热泉生态系统”。
&&&&科学家们据此认为，“土卫二”几乎已经具备了生命所需的全部要素。NASA副局长祖波森说，卡西尼项目最新发现表明，距离揭开“我们在宇宙中是否孤独”这一问题的谜底越来越近。卡西尼项目科学家、美国西南研究所的亨特·维特称，“水有了，有机物有了，现在连能量来源都有了。尽管生命所需的硫和磷还没有被发现，但这不影响‘土卫二’成为太阳系中最有可能存在地外生命的地方”。卡西尼项目另一位科学家琳达·斯皮尔认为，这是我们寻求地球之外可居住世界道路上的“一个重要里程碑”。
&&&&作为卡西尼项目成果的佐证，从事哈勃天文望远镜数据分析的人员发现了其他一些证据，表明在“木卫二”也存在羽流喷发。在美国《天体物理学快报》杂志上，科学家介绍了哈勃望远镜2016年对“木卫二”的一些观测结果，发现从卫星表面喷发而出的羽流物质位置，与2014年观测到的羽流位置完全相同。研究人员据此推测，类似于“土卫二”，这可能是“木卫二”内部水喷发的一个证据。
近距离探测或登陆“木卫二”
&&&&卡西尼项目对“土卫二”、哈勃望远镜对“木卫二”的羽流活动的观测，相关的长期研究，都取得了初步成功，这进一步激发了NASA对这两颗卫星的海洋世界的探索兴趣。
&&&&“卡西尼号”飞船自1997年升空、2004年抵达土星轨道以来，对土星及其壮丽光圈进行了前所未有的深度调查，为科学家们传回无数珍贵的数据和图像资料。
&&&&科学家们担心，“卡西尼号”飞船因燃料消耗殆尽，不久后可能处于失控状态。为避免与“土卫二”“土卫六”等卫星相撞，NASA计划于9月15日发出指令，使其坠向土星大气层，完成自我焚毁。不过，在执行人类设定的最后一项使命的过程中，“卡西尼号”飞船仍将持续把珍贵数据资料传回地球，直到信号消失的那一刻。
&&&&2020年，NASA将启动“欧罗巴快帆”计划，通过轨道探测器对“木卫二”进行近距离拍摄观察，甚至登陆其表面，对冰层下隐藏的海洋进行重点研究。
&&&&科学家大卫·罗瑟里表示，“如果在太阳系中就能有两个地方可以独立演化出生命，那么我们对在浩瀚宇宙中找到地外生命会信心大增”。
&&&&（本报华盛顿4月13日电&本报驻华盛顿记者&韩显阳）
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卡西尼眼中的土星夏至
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这些自然色彩视图由卡西尼号拍摄，显示了在2013年6月和2017年4月间，即土星北半球临近夏至时，土星北极地区的颜色变化情况。
图文来源：NASA/JPL-加州理工学院/表面立体成像仪／汉普顿大学
NASA卡西尼号飞船还有两个多月就将结束所有任务，但是在5月25日，这位土星探险老将完成了一个新的里程碑。土星及其卫星在那一天同时进入夏至日，这一天土星的北半球的白昼最长而南半球的白昼最短。
土星大约每15个地球年到达至点，当土星及其卫星缓慢地绕太阳运转时，南北半球也在进行季节交替。
卡西尼号在2009年春分日观测到土星的南北半球受到了相同的光照，北极有一半地区处于黑夜。春分日后，北半球白昼越来越长，南半球则滑入漫长的冬夜之中。&
图文来源：NASA/JPL/空间科学研究所
到达至点并沿途，观察土星系统的季节性变化，是卡西尼第二项扩展任务“至点任务”的主要目标。
2004年，卡西尼号抵达土星执行首个四年任务，研究土星、土星环及其卫星。卡西尼号的第一项扩展任务—春分任务，是在2008年至2010年间。在此阶段，卡西尼号看到阳光照射土星环的边缘，投下的阴影显示出了戏剧般的新环状结构。NASA决定给卡西尼号增加一项为期七年的新任务，即至点任务，该任务在2010年启动。
在长达七年的任务中，卡西尼号观测到一次巨大的风暴在土星上爆发，并将土星包围。科学家们认为，此类风暴在一定程度上与阳光对土星大气层的季节性影响有关系。
图文来源：NASA/JPL/空间科学研究所
加州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室的卡西尼项目科学家Linda Spilker表示：“在卡西尼的至点任务期间，我们首次近测到土星完整的季节活动。从冬季到夏季，土星系统发生了巨大的转变，感谢卡西尼号给我们俱佳的观测角度。”
在至点任务期间，卡西尼号观测到了土星上爆发了一次巨大的风暴，整个星球都被风沙包围。航天器还看到由于春季雾霾的成形，一直徘徊在远北的蓝色消失。这些雾霾或许是土星大气层的特征比木星大气层的更为黯淡的原因。
从任务中得到的数据显示，土星雾霭的形成与其上层大气的温度及化学成份的季节性变化有关。卡西尼任务的研究人员发现一些微量碳氢化合物，像乙烷、丙烷和乙炔这样的气体，对一土星年中光照变化的反应比其他物质的反应要快得多。
令研究人员更加惊讶的是，土星上的变化并非逐渐形成。他们观测到在特定纬度的土星带状大气层上，变化就在转眼之间。JPL的卡西尼影像团队成员Robert West说：“最终，整个半球都会发生变化，发生在特定纬度的突变随着季节流转，最终覆盖整个半球。”
春分之后，夏至临近，太阳升的更高，超过了土星环的北部面。随着太阳升高，光线也进入土星环的深处，将它加热到任务期间所能看到的最高温度。至点的阳光可以帮助卡西尼号的仪器设备弄清楚颗粒如何聚集，以及环形中部的粒子的成分与结构与环体外层粒子的是否不同。
土星与太阳之间角度的变换也意味着环体在至日时向地球方向有最大的倾斜。在这样的几何关系构成中，卡西尼号的无线电信号更容易透过致密的环体，传送关于环体颗粒的更高清晰度的数据资料。
卡西尼号也观察到土星最大的卫星—泰坦星，同样随着四季变换，偶尔意外地爆发几次云活动。在卡西尼号于2004年观测到泰坦星南极的甲烷风暴云之后，在2010年又观测到另一个朝向泰坦星赤道的巨大风暴。
2009年春分日后，卡西尼号观察到泰坦星上的云层活动从南半球向赤道移动，最终到达北半球。这些观测为泰坦星天气系统的季节性变换提供了依据。
图文来源：NASA/JPL/空间科学研究所
尽管北半球已经开始出现少量的云，科学家们仍然惊奇于云层转移所用时长，并且否认了云层模型对云层活动早在几年前就开始的预测。
“关于云层活动位置变化及其用时的观测，会为我们了解泰坦星大气层及其表面（如降雨和风的模式的季节性变化）的运作方式提供重要线索。”卡西尼号成像小组副研究员Elizabeth Turtle说，该研究小组位于马里兰州约翰霍普金斯大学应用物理实验室。
2013年，卡西尼号观测到一团雾霾和微量碳氢化合物在泰坦星南半球骤现，他们之前仅在泰坦星的北半球高纬地区出现过。这种循环显然是将新鲜的碳氢化合物从更靠近赤道的地方输送到南极，以免它们被阳光破坏，因为南极地区的冬夜正浓。
对于土卫二来说，最重要的季节变化是南半球冬季的开始。虽然这意味着卡西尼号不能再拍摄关于地质活跃表面的日照图像，但是飞船可以更清楚地观测土卫二自身的热量。尽管这颗寒冷卫星的南极一片黑暗，卡西尼号的科学家们却能够不受太阳的影响监测那里的地形温度。这些观察有助于研究人员更好地了解泰坦星地表之下的全球海洋。这些隐蔽的海洋从泰坦的南极地区，喷射而出，形成高耸的冰塔和水汽，卡西尼号对它们进行了太空采样。
迈向最后的里程碑
土星临近夏至时，卡西尼号正处于长期任务的最后阶段（“盛大终结”）。从4月26日至9月15日的22周里，航天器在行星和冰环之间进行一系列高难度俯冲飞行。这项任务不断传回前所未有的近距离土星图像，帮助科学家们重新认识土星内部和土星环的起源 。这次任务将在9月15日卡西尼最后一次进入土星的大气层时结束。
卡西尼—惠更斯任务是NASA、ESA(欧洲航天局)和意大利航天局共同合作的项目。NASA喷气推进实验室，帕萨迪纳加州理工学院的分部之一，NASA科学任务理事会委任设计、开发和组装卡西尼号探测器。（原文编辑：Tony Greicius 翻译：烟儿 Mirai&校对：Mirai）
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播放数：5808920存在外星生命的最新科学证据：地下海洋神秘喷射流//时事热点
（专家指出，土卫二冰壳之下海洋环境中可能存在孕育生命的所有元素。图中是在背景阳光下的南极喷射流）
（卡西尼探测器深度潜冲过程中，探测到能量较强的喷射水流物质中包含氢气，目前科学家表示，潜在的化学能量来源可能支持土卫二海底微生物存活）
（卡西尼探测器揭晓了水热活动，大量的水蒸汽和冰颗粒从冰壳裂隙中喷涌出来）
北京时间7月24日消息，据国外媒体报道，目前，美国宇航局最新观测到土卫二喷射神秘的喷射流，专家表示，土卫二冰壳之下海洋环境中可能存在孕育生命的所有元素。
在最新拍摄的图像中，可看到远处的土卫二南极喷射流，在太阳光线背景照射下，土卫二喷射流光线柔和。从不同观测角度拍摄的喷射流揭晓了其显著特征，卡西尼探测器获得了大量观测数据，希望揭晓土卫二冰壳之下潜在海洋的真实状况。
该图像拍摄的是土卫二朝向土星一侧的半球，土卫二直径大约504公里。据悉，图像是日卡西尼探测器窄角相机拍摄的，当时卡西尼探测器距离土卫二808000公里，图像每像素5公里。
目前，卡西尼探测器几周之后将进入“终场演奏”，预计9月15日最终冲入土星大气层。它环绕土星运行了13年时间，这艘飞船获得了对土星及其卫星前所未有的观测数据，其中包括：土卫二。本月初，另一张观测图像呈现土卫二壮观的北极，布满了陨坑和其它独特地质结构。
科学家认为，土卫二北极完全不同于南极，南极存在大量羽流喷射气体流。今年4月，科学家发现一种“缺失的成分”，意味着土卫二差不多拥有支持微生物存活的所有元素。在卡西尼探测器深度潜冲过程中发现能量较强的喷射水物质，研究人员在美国宇航局召开的新闻记者发布会上称，土卫二喷射流可能是潜在的化学能量源，可支持土卫二海底微生物存活。
（英国卡迪夫大学研究小组表示，大量的甲醇可能有两个来源：被土星磁场诱捕的土卫二气体云，或者喷射进入土星E环的气体流）
（研究人员首次使用陆基望远镜探测到土卫二表面分子）
（基于美国宇航局卡西尼探测器的观测数据，研究人员发现土卫二可能倾斜的证据，这颗卫星可能重定方向，接近其原始赤道，这一现象叫做“真实极移”）
在土卫二表面之下发现海洋之后，气体将是最后的“神秘拼图”。这意味着土卫二可能潜在生存着地球早期的单细胞生物，或者更复杂的生物形式。一些单细胞生物仍在地球海洋最黑暗深处生活着，它们使用氢和二氧化碳作为能量来源，这一过程叫做“产甲烷作用”。
卡西尼探测器研究小组成员克里斯·格伦（Chris Glein）说：“关于土卫二的观测数据非常有趣，以及勘测的氢数据，目前我们能够测量能量在土卫二产甲烷作用中消耗。这是我们首次在外星球海洋中计算卡路里。”
研究人员解释称，这是评估土卫二宜居性的一个重要环节，虽然我们并未在土卫二上发现任何生命形式，但是当前获得的地质化学数据可验证这一可能性。
孕育构造土卫二潜在生命的基础元素是水，在地球上如果没有水，将不会形成任何生命，此外，生命形成还需要6种重要元素：碳、氢、氮、氧、磷和硫磺。目前土卫二地下海洋中并未发现磷和硫磺，但是科学家家猜测它们可能潜藏在岩石内核之中，土卫二岩石化学成分类似于陨石成分。这对我们未来搜索太阳系神秘生命形式铺平了道路。
卡西尼探测器研究负责人亨特·韦特（Hunter Waite）说：“虽然我们无法探测到生命形式，但是我们发现土卫二存在着食物来源，这里就像是微生物的‘糖果店’。”本月初，研究人员在土卫二意外发现一种甲醇有机分子。研究人员表示，这项发现暗示着土卫二喷涌物质一旦进入太空，将进行“复杂的化学旅行”。
英国卡迪夫大学研究小组表示，出乎意料的大量甲醇物质可能有两个来源：被土星磁场诱捕的土卫二气体云，或者喷射进入土星E环的气体流。据悉，这是科学家首次使用陆基望远镜勘测到土卫二分子，之前卡西尼观测数据显示，当卡西尼探测器飞越土卫二喷射羽流时探测到类似甲醇的分子。
（卡西尼探测器向地面传送土卫二最新观测图像，科学家认为，这颗冰冷卫星包含着差不多所有孕育生命的元素。图中显示被朦胧照亮的土卫二星球）
（本月初，另一张卡西尼观测图像呈现土卫二北极，这里遍布着陨坑和其它独特地质结构。北极与南极完全不同，南极存在着喷射羽流）
近期研究发现地球海洋中和土卫二羽流中存在类似数量的甲醇，在这项研究中，英国卡迪夫大学简·格里夫斯（Jane Greaves）博士和开放大学海伦·弗雷泽（Helen Fraser）博士使用IRAM陆基射电望远镜，探测到明亮的甲醇迹象。
格里夫斯说：“这项观测非常令人惊奇，因为它不是我们观测土卫二羽流的主要分子，土卫二羽流被认为是地下海洋通过冰表面裂缝中喷涌的水物质。最终这些羽流物质将形成土星第二个最外侧环——E环。”
卡迪夫大学埃米莉·德拉贝克·蒙德（Emily Drabek-Maunder）博士称，近期对土卫二的勘测发现表明，该卫星表面之下潜在着液体海洋，并存在着孕育生命的元素，很有可能这颗卫星具备孕育生命的能力。但是在这种情况下，我们发现甲醇可能是喷射进入太空的羽流发生化学反应产生的，它不太可能是土卫二生命的指示剂。
研究小组同事、英国伦敦帝国理工学院戴夫·克莱门茨（Dave Clements）博士指出，有时观测数据并非总是简单明确，为了解释这一结果，我们需要卡西尼探测器观测土卫二环境的数据信息。该研究暗示，对于研究报告要保持谨慎态度，一些分子很可能被解释为生命存在的证据。
本文来源：《新浪科技》
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