核心提示：
欧洲航天局及美国宇航局正积极探索木星与土星卫星上的潜在生命，尤其是冰冻卫星下的液态海洋。计划包括发射探测器和潜水器，以寻找外星生命迹象。尽管存在不确定性，但这些任务有望揭示太阳系生命的奥秘，并为未来人类移民外星世界提供可能。
据英媒10月14日报道，欧洲航天局已经发射了一艘航天器，目标是寻找木星卫星上是否存在支持生命的海洋。在这些冰冻表面之下，可能存在液态海洋。如果它们真的存在，生命形式可能会是什么样子？
近年来的发现让天体生物学家认为，卫星是太阳系中最有可能存在外星生命的地方。未来十年内，多项重要的太空任务将被执行，以在这些地方寻找生命的线索。
与我们周围的行星不同，一些卫星拥有大量的液态水。例如，木星的卫星欧罗巴被认为包含的液态水比地球所有海洋的总和还要多。这些水，以及可能存在的生命受到厚厚的表面冰层的保护，免受太空辐射和小行星的撞击。
探究欧罗巴是否具备维持生命的条件的任务预计将在10月14日发射。美国宇航局的快船任务将需要六年时间才能到达该卫星，其结果可能会彻底改变我们对太阳系的认识。
探索木星的冰冻卫星
探索木星的冰冻卫星是否能够维持生命的任务已经开始了为期八年的旅程。欧洲航天局的“木星冰卫星探测器”将访问木卫四、木卫二和木卫三，以评估它们是否具备支持冰下海洋生命的条件。
探测器将通过太阳系内的弯曲路径飞行，利用金星和地球的引力弹弓效应将其送往木星，预计将在2031年7月抵达木星。该探测器携带10种不同的仪器，用于绘制卫星表面地图并深入探测其冰冻的外壳。它将近距离飞越卫星35次，然后进入围绕木卫三的轨道。
土星的卫星土卫二和木卫二发现了喷射的水柱，暗示它们可能拥有可以维持液态海洋的温暖内部，这些海洋的热源并非来自太阳，而是由核心中的放射性衰变或由它们绕行的行星引力产生的潮汐加热所提供。
目前有证据表明，木卫二、土卫二、木卫四和木卫三都有水质海洋。一项今年6月发表的研究估计，土卫二的海洋大约有十亿年的历史。其他研究表明，它可能已经存在数十亿年，足够让生命进化的时间。
这些海洋被认为是咸水海洋，含有类似地球海洋的氯化钠，这为地球般的生命带来了希望。
此外，科学家认为海洋底部的液态水和岩石地幔之间的接触面可能是进行复杂化学反应的关键，这种反应可能与地球生命起源类似。例如，美国宇航局的卡西尼任务在土卫二的水柱中检测到了分子，暗示海底可能存在水热喷口。
类似的喷口也存在于地球的深海中，熔岩与盐水相遇，提供了热量、化学物质以及有助于生命起源的复杂化学物质。在地球的深海，几乎没有阳光，就像木星和土星卫星的海洋中一样，但这并不意味着那里没有生命。事实上，在地球上，这些喷口周围的生态系统充满了生命。
大约20年前，BBC纪录片《外星生命的自然历史》建议，类似的生态系统也可能存在于欧罗巴的深海热液喷口周围。一组科学家推测，细菌可能构成食物链的基础，通过化能合成从喷口中提取能量，形成高高的沉积物管道，耸立在海床之上。
其他生物，如鱼状的食草动物，会穿刺这些管道，吸食大量的细菌以维持生存。它们会有领地意识，保护自己的觅食区域不被对手侵占。相应地，它们会成为鲨鱼状的动物的猎物，这些动物为了速度而优化身体，利用回声定位来寻找猎物。这种设想比大多数科学家对那里的期望要先进得多。
即使在地球上，在我们星球历史的90%时间里，唯一存在的生命形式是微生物。哈佛大学地球与行星科学教授安德鲁·诺尔指出，如果太空中存在生命，极有可能是微生物。而在欧罗巴或土卫二这样的地方，生命将完全依赖化能合成获取能量，因此只能支持较小的生物量。有照片显示，水柱从土星的卫星土卫二表面喷出
然而，这样的生态系统仍然有可能存在。哈佛大学生命起源计划的天文学教授兼主任迪米塔·萨塞洛夫认为，尽管欧罗巴的海洋寒冷且能量不足，但这并不意味着无法进化出复杂的小型生态系统。
他指出：“猜测是有趣的。我直觉认为，在那里有很多进化创新的空间，可能会出现小型但掠食性的多细胞生物，而不仅仅是单细胞生物。”另一个我们计划访问的卫星则提出了完全不同的谜题。如果那里有生命，它将依赖甲烷而非水，是真正的外星生命，我们所不了解的生命形式。
土星的卫星土卫六是地球以外唯一已知拥有液体稳定表面的世界。当美国宇航局的惠更斯探测器于2005年降落在土卫六时，它传回了类似地球景观的图片：河床和海洋。
但土卫六的云、雨和海洋不是由水组成的，而是由液态甲烷和乙烷组成的，这些物质在地球上是天然气的成分。那里存在的水因为表面温度约为-180摄氏度（-292华氏度）而被固化成了岩石和山脉。
这意味着，尽管景观看起来很熟悉，但实际环境却完全不同。如果那里存在生命，它将依赖甲烷而非水，是真正的外星生命，具有独立的生化反应。
萨塞洛夫的长期目标是弄清楚是否存在一种替代生物化学反应，并在实验室中创造它。
地球上深海喷口周围成群结队的生命可能是外星海洋底部生命可能是什么样子的线索
地球上的生命依赖由磷脂构成的细胞膜：由磷-氧头部和碳链尾部组成的分子链，在水中结合形成柔性的膜。基于甲烷的生命将需要一种替代方法来形成细胞。
2015年，由康奈尔大学化学工程师波莱特·克兰西领导的团队表明，氮、碳和氢组成的小分子可以在土卫六的条件下构建适合生存的细胞。
此后，美国宇航局的研究人员在土卫六的大气中确认了乙烯氰化物的存在，这是一种可以提供此类细胞膜的有机化合物。因此，至少在理论上，能够在土卫六广阔的甲烷海洋中形成不同生命形式的细胞是可能存在的。
如果木卫二等卫星的海洋中确实存在生命，它很可能是微生物，必须依靠化学合成来提供能量。
“在某种程度上，我们在地球上看到的一切都是偶然的结果，”美国亚利桑那州立大学天体生物学家特蕾莎·费舍尔说。她认为，其他星球上的生命形式可能有“巨大的潜在多样性”。
加利福尼亚大学戴维斯分校的人类学名誉教授莎拉·布拉弗·赫尔迪补充道：“如果这些生物中的任何一个进化到像鲸类或大象那样具有社会性、智慧和交流能力，并且像黑猩猩或猩猩那样具有操控性、灵巧性和聪明才智，我看不出有什么理由他们不能最终进化出更复杂的技术和文化能力。”
宾夕法尼亚大学古生物学家劳伦·萨兰认为，外星生命很可能是微生物，而成为微生物的方式是有限的。
至于多细胞外星生物，事情可能会变得更加复杂。她说：“我们可能会认出它们在做同样的事情，因为一切都围绕着摄取能量或消耗其他东西以获取能量展开。但它们的方式可能会很难预测。”
哈佛大学天文学教授大卫·夏博诺补充道：“我们真的不知道生命的极限是什么。”这也是为什么我们需要派更多探测器去探索这些卫星的原因。
美国宇航局宣布，其“蜻蜓”任务将于2026年发射，2034年抵达土卫六。它将着陆一个无人机状的探测器，探索几十个有希望的地点，寻找生命迹，类似于其火星探测任务。
美国宇航局也在探索向土卫六最大的北部海洋，克拉肯海发送一艘自主潜艇的可能性。克拉肯海宽约1000公里，深度估计为300米，与北美的大湖区相当。这将是人类首次有机会在另一个星球上探索海洋，并且有可能为未来设计潜艇，以探测木卫二及其他卫星的地下水提供参考。该任务目前仍处于概念阶段，距离实现还有大约20年的时间，科学家和工程师们正在研究如何建造这样一艘潜艇。
但要真正弄清楚这些外星海洋中可能存在的生命，我们需要派遣一个潜水器。
有趣的是，土卫六还被认为在其冰冷的外层下有一个液态水的海洋。这意味着，除了表面上基于液态甲烷的奇特生命形式之外，土卫六的地下也可能存在更接近地球的生命形式。
另一个可能存在不同类型生命层的天体是木卫三（伽利略卫星），木星的卫星。一些科学家认为木卫三有多个不同的海洋层，由不同深度和压力下形成的冰层分隔。如果情况属实，每一层理论上都可能孕育出适应当地条件的不同生命形式。
欧洲航天局的“Juice”任务于2023年4月发射，预计将在2031年抵达木星，并将探访木卫三、木卫四以及木卫二，研究它们的可居住性并寻找生命迹象。
美国宇航局的Clipper任务将环绕木星，并多次飞掠木卫二，调查其是否具备适合生命生存的条件。美国宇航局还在讨论向木卫二派遣着陆器，该任务可能最早于2025年发射。
土星的卫星可能很冷，但在厚厚的冰层下仍有液态水。
此外，美国宇航局支持的一个私人计划可能会在2025年启动，向土卫二发送探测任务，以寻找生命。如果今年晚些时候获得批准，该任务就能按计划进行。
但要真正弄清楚这些外星海洋中的生命，我们需要派出潜水器。然而，这种探测器必须钻穿数公里的冰层才能到达海洋。美国宇航局正在资助一些关于如何实现这一目标的概念研究。
当然，也有可能那里还没有生命。
一个核动力“隧道机器人”的概念于2018年在华盛顿特区的美国地球物理联盟会议上由芝加哥大学和美国宇航局的科学家提出。该机器人将一边下潜一边采集冰和水样，并通过光纤电缆将信息传回地表。
但是，如果那里存在真正外星的生命形式，我们可能难以检测到它们。也有可能那里还没有任何生命。
不过，在遥远的未来，大约50亿年后，当我们的太阳耗尽氢燃料，开始膨胀进入红巨星阶段，最终走向衰亡时，它将融化这些卫星上的冰层，使它们变得更像地球。到那时，它们的表面应该会有液态水，并拥有更为温和的气候，也许会为生命的进化提供可能，或者至少为来自灼热地球的难民提供庇护。
在遥远的未来，如果我们想要生存下来，最终我们都不得不成为移民，寄希望于这些新适宜居住的世界接纳我们，因为我们的家园将变得过于炎热而无法生存。