模拟土卫二土壤的细菌培养实验:有些可以存活

文章作者:bianji3 | 2018-03-02
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  “土卫六-土星计划”是美国国家航空航天局和欧洲空间局联合提出的一项旨在探测土星系卫星(包括土卫二)的计划,与之相竞争的则是“木卫二-木星计划”。2009年2月,美国国家航空航天局和欧洲空间局宣布将优先实施木卫二-木星计划,同时也将继续研究土卫六-土星计划的可行性择机实施。
  二十世纪末发射,并于二十一世纪初抵达土星附近的卡西尼号太空船则提供了大量的数据,解开了旅行者探访之后留下的诸多疑团。在2005年,卡西尼飞船数次近距离掠过土卫二获得了该卫星表面及其环境的大量数据特别是发现了从该卫星南极地区喷射出的富含水分的羽状物。该发现以及可探测到的逃逸内能的存在、南极地区极少存在撞击坑的情况,共同证明了土卫二至今仍然存在地质活动在巨行星的卫星系统中许多卫星都会成为轨道共振的牺牲品这会导致星体震动和轨道的扰动,而对于更加靠近行星的卫星,潮汐效应则会加热行星的内部这或许可以解释土卫二的地质活动。

  如果要在太阳系中寻找第二个生命之源,土卫二(Enceladus)显然拥有得天独厚的优势。它潮湿、拥有足够的资源、而且相当温暖,这些都是很适宜微生物存在的客观条件。 为了验证这个观点,维也纳大学的研究人员们特地在实验室中模拟了土卫二的环境,然后观察某些地球细菌在模拟环境中的状态。 激动人心的是,科学家们发现这些细菌不仅可以存活、而且可以顺利繁殖。

  科学家在模拟土卫二的土壤上进行了实验,发现地球上的某些细菌有可能在这颗星球上幸存。这项发现为“土卫二可能存在生命”的假说提供了有力的支撑。

  当前我们对土卫二的了解,很大程度上还得益于现已“辉煌终结”的卡西尼号探测器,此前大家已经用了十多年的时间来想象土星和它的卫星们。

产甲烷细菌可在类似土卫二的环境中生存和繁殖

  卡西尼号收集的数据显示,土卫二存在一个巨大的地下海洋,海床上有深热的间歇泉喷口,并将蒸汽喷向了太空。

  后来,该探测器又潜入了这些羽状物中,以分析和寻找符合生物特征的化学成分,比如甲烷。

土卫二地下海洋的横截面想象图,它有滚烫的深海喷口与表面羽流。

  为了展开更加直接的生命测试,研究人员决定在模拟环境中滴入细菌,然后观察它们的表现。据悉,本次实验选用了在日本周围海域找到的某种产甲烷细菌。

  之所以选择它,是因为它看起来特别适合土卫二的环境 —— 耐高压高温、代谢出二氧化碳和氢分子 —— 这两点都有在土卫二的羽流中被大量探测到。

果不其然,这种细菌在模拟土卫二环境中活得相当安逸。

  研究负责人 Simon Rittmann 表示:“我们已经证明了产甲烷细菌能够在土卫二条件下繁殖,且在冰泉中探测到了一些甲烷。理论上来说,它有可能是生物活动产生的”。

  有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然通讯》( Nature Communications )期刊上,原标题为《Biological methane production under putative Enceladus-like conditions》。

 
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