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2018-07-01卡西尼號雖殞落科學家仍在土衛二深處發現更多秘密
439 期
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【本刊訊】美國國家航空暨太空總署（NASA）於1997年發射卡西尼號（Cassini–Huygens），並於2004年抵達目的地後，開始研究土星（Saturn）與其周圍的衛星。過去執行任務所得資料證實，介於土衛二（Enceladus）冰殼下與岩核上方有一片全球性的地下海洋。2015年10月底，卡西尼號飛近土衛二地表，利用離子與中性粒子質譜儀（Ion and Neutral Mass Spectrometer, INMS）測得氫分子，科學家推測這些氫分子可能是熱液環境中，水與岩石的地質化學（geochemical）作用所形成的，且能提供化學能源，以支持熱液噴口周圍微生物的生存。
過去，科學家也曾透過質譜儀的資料，在土衛二表面裂隙所噴發之「水蒸汽熱液柱（plume，以下簡稱熱液柱）」發現富含碳有機分子，而土衛二岩核（rocky core）與地下海洋暖水間的化學反應，可能與該物質有關。而土星周圍的E環，則是由含有熱力柱物質的冰粒（ice grain）在掙脫土衛二重力後形成，研究團隊結合宇宙塵分析器（cosmic dust analyzer, CDA）與INMS測量熱力柱與E環，以了解更多有關土衛二地下海洋的有機化學議題。
美國西南研究院外星化學海洋學家葛倫（Christopher Glein）根據報告表示，先前僅發現最簡單的有機分子，約為50原子質量單位（atomic mass units, amu），然此次卻在冰粒中找到質量超過200 amu的有機分子，其大小為甲烷的10倍。由於土衛二海洋中存在這些複雜的有機分子，故截至目前為止該星球應是除了地球以外，唯一被發現具有滿足生命基本條件的星球。
此外，地下海洋水面因熱力柱所導致的泡沫破裂，會使有機物的核心生成，這也讓卡西尼號有機會探測到這些有機物的庫存濃度增加；研究員根據由冰粒檢測而來的有機大分子結構推測，地下水面可能真存在一富含有機物的薄膜。拜這些珍貴的數據資料所賜，探勘土星周圍的任務並未因去（2017）年卡西尼號墜毀而結束，葛倫表示卡西尼號仍從海洋世界裡，透露許多天體生物學的訊息，而這次的研究也體現了團隊合作的價值，如果僅單靠CDA或INMS其中一項分析所提供的資訊，人們恐怕不會知道，原來還有許多大分子的化合物藏在土衛二深處。
未來的太空船若有機會飛過土衛二的熱液柱，便能運用高分辨率的質譜儀分析這些複雜的有機分子，以進一步了解它們究竟是如何被形成的。
新聞來源：Frank Postberg et al., Macromolecular organic compounds from the depths of Enceladus, Nature, 2018.