北京時間4月8日消息，據美國媒體報道，卡西尼飛船和深空探測網的數據證實土衛二的冰層下方擁有一個巨大的海洋，這一發現進一步增強了它作為潛在外星生命棲息地的可能性，引起科學家們關注。
2005年，卡西尼飛船觀察到土衛二的南極附近存在水汽噴流，在那之後科學家們便懷疑這顆小衛星的地下存在內部的液態水庫。而2014年4月4日發表的有關這顆衛星重力場的最新數據分析結果則支持了這一觀點，即這顆衛星的地下存在一個隱藏的海洋。有關研究已經發表在《科學》雜誌上。
資料圖：這是一張示意圖，展示的是根據美國宇航局卡西尼飛船和深空網測量數據反演的土衛二內部結構圖，可以看到在其南極附近區域地下存在一個液態水海洋。
土衛二的重力場研究數據顯示這顆衛星可能擁有一個大型的，或許是區域性的地下海洋，其深度約6英里(10公里)，這個海洋位於19~25英里(30~40公里)厚的冰層之下。這一線索增強了一種觀點，即土衛二是太陽系內最有可能存在微生物生命的星球之一。在2004年7月卡西尼飛船抵達土星之前，在任何一份可能存在生命的太陽系天體名單中都不會包括這顆小衛星，它的直徑只有300英里(約合500公里)。
美國宇航局噴氣推進實驗室(JPL)的薩米·阿斯瑪爾(Sami Asmar)是論文的合著者，他表示：“我們測算引力場變化的方法在物理學中稱作多普勒效應，這與雷達測速所使用的原理是一致的。”他說：“當卡西尼飛船飛過土衛二時，它的飛行速度會受到土衛二引力場的影響，通過觀測這種影響大小我們便能反過來推算土衛二的引力場狀況。我們通過測控無線電波頻率的變化可以得到飛船速度變化的信息。”
卡西尼飛船拍攝到的土衛二南極地區水汽噴流
加州理工學院的大衛·史蒂文森(David Stevenson)也是這項研究的論文合著者之一，他補充道：“這將幫助我們理解為何水會從南極地區的裂隙中噴射出來。”
迄今卡西尼飛船已經19次飛越土衛二上空，其中2010年至2012年期間的3次飛越過程記錄下了精確的軌道路徑。天體的引力作用，如土衛二的引力作用會改變飛船的飛行路徑。天體重力場的變化，如星球表面的山脈或地下物質成分的不同也可以從飛船速度發生的改變中推算出來。
針對卡西尼飛船與美國宇航局設在地球上的深空探測網之間的無線電信號，現有的技術可以測算出每小時1英尺(每秒90微米)尺度的速度變化。在這一精度下，卡西尼的飛越數據顯示土衛二南極附近的地下區域擁有相比其內部其他區域更高的密度。
土衛二的南極地區有一個凹陷地區，這導致其重力場在此處出現下降。然而，考慮到這一凹陷區域的規模，這種重力場的減弱程度低於預期，這就讓科學家們懷疑這一凹陷導致的負面效應被一個隱藏在這一地區下方，擁有更高密度的物質所部分抵消。
論文第一作者，意大利羅馬大學的魯西阿諾·艾斯(Luciano Iess)表示：“卡西尼重力場測量結果表明在土衛二南極地區存在負的重力異常，但對比卡西尼的相機拍攝到的這一地區凹陷的規模，我們認為這一重力負異常的程度太小了。因此我們認為這一地區的下方必定還存在某些密度更高的物質，部分抵消了有關異常。這很有可能是液態水，液態水的密度要比水冰高出大約7%。這種重力異常的差異規模能讓我們推測其下方水體的量。”
目前為止科學家們還無法確切地認定這個地下海洋便是供應此前所觀察到的南極地區水體噴流的源頭，但他們認為這一可能性非常高。隨著這顆小衛星圍繞土星運行，其距離不斷發生變化，在此過程中其受到的潮汐力差異會在其內部產生熱量，而這些裂谷很有可能就通向這樣的受熱區域，那裡存在液態水。
就土衛二上存在水柱的發現，科學家們對此感到興奮的很大一部分原因是它代表了一種可能性，即這顆星球有可能會是適合微生物生存的地點。
噴氣推進實驗室的卡西尼項目科學家琳達·斯派克(Linda Spilker)表示：“土衛二南極地區噴發的水體中含有鹽水和有機物分子，這是構成生命體的基礎化學物質。”他說：“他們的發現擴展了我們對於太陽系乃至其他恆星周圍行星宜居帶的認識。此次有關在土衛二的南極噴流下方可能存在液態海洋的證據進一步推進了我們對這一有趣環境的認識。”
